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Antriebsvorrichtung für das bewegliche Scbaltstück. von Hochspannungsschaltern. Bei vielen Hochspannungsschaltern führt das bewegliche Schaltstück, beispielsweise der Schaltstift, eine Längsbewegung aus. Zu ' diesem Zweck ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Gewindespindel vorzusehen, welche durch eine Welle gedreht wird. Der Schaltstift wird zum Beispiel über einen Kreuzkopf mit der Gewindespindel verbunden. Dieser Kreuzkopf trägt zwei Rollenpaare, von denen die einen Rollen in dem Gewinde der Spindel laufen, während die andern in eine Gerad- führung eingreifen. Bei Drehung der Gewindespindel führt der Schaltstift eine Längsbewegung aus.
Man kann auch die Gewindespindel feststehen lassen und die Geradführung drehen; dann führt der Schaltstift nicht nur eine Längsbewegung, sondern auch eine Drehbewegung aus.
Die Welle, welche mit der Spindel bzw. der Längsführung verbunden ist, wird von einer Kurbel angetrieben, an welche bei Druckluftantrieben die Kolbenstange des Druckluftzylinders angreift. Um eine günstige Hebelstellung zwischen Kurbel und Kolbenstange zu erreichen, das heisst einen grossen Hebelarm in der Einschaltstellung des Schalters und einen kleinen Hebelarm in der Ausschaltstellung, ist nur eine begrenzte Bewegung der Kurbel möglich, und zwar beträgt diese 12C1" oder weniger. In Fig.1 ist dies schematisch dargestellt. Der Druckluftantrieb 1 wirkt über die Kolbenstange 2 auf die Kurbel 4 ein.
Stark ausgezogen ist die Lage von Kurbel und Kolbenstange in der Einschaltstellung des Schalters und gestrichelt die Lage zwischen Kurbel und Kolbenstange in der Ausschaltstellung des Schalters. Lässt man die Kurbel unmittelbar auf dieWelle arbeiten, so kann daher die Spindel bzw. die Gerad- führ.ing auch nur den gleichen Drehwinkel wie die Kurbel ausführen. Ähnliches tritt ein, wenn an Stelle des Druckluftantriebes zum Beispiel ein Motorantrieb genommen wird, da auch hier die Antriebskurbel von einer Stange, an welcher eine zweite Kurbel angreift, angetrieben wird, die über ein Übersetzungsgetriebe von dem Motor angetrieben wird.
Auch hier lässt man die Antriebskurbel, um die günstigste Hebelstellung zu erreichen, nur einen begrenzten Weg von weniger als 120 machen, vorzugsweise einen Weg von 90 .
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für das bewegliche Schaltstück von Hochspannungsschaltern, bei welcher Vorrichtung die Längsbewegung des Schaltstückes durch eine Spindel und- eine Längsführung, von denen der eine Teil rotiert, erfolgt und diese Drehung des einen Teils über eine Welle von einer Kurbel mit begrenzter Drehbewe- gung bewirkt wird; erfindungsgemüss sind zwischen Antriebslulrbel und Welle ein T'ot- pitnktgetriebe und ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet.
Der Einbau des Totpunktge- triebes ermöglicht ein sanftes Anfahren der zu bewegenden Drehmassen, zunehmende Geschwindigkeit und abnehmende Beschleuni-
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gungskraft des Schaltstiftes auf dem ersten Teil des Schaltweges sowie im zweiten Teil des & halt-,veges eine entsprechende VerzÖge- rung der bewegten Massen einschliesslich des Schaltstiftes.
Durch das Übersetzungsgetriebe ist es möglich, dass die Spindel bzw. die Gerad- führung mehrere Umdrehungen, zum Beispiel zwei bis zehn Umdrehungen oder mehr, ausführen kann, wenn die Antriebskurbel nur einen Drehwinkel von 12011 bzw. 900 zurücklegt. Das gibt die Möglichkeit, dass der Schaltstift mit hoher Geschwindigkeit einen grossen Hub ausführen kann und damit die für hohe Spannungen erforderliche grosse Unterbrechungsstrecke erreicht wird.
In. der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt den Unterteil eines Hochspannungsschalters im Längsschnitt. Der Schaltstift 40 ist mit einem Kreuzkopf 41 verbunden, der zwei Rollenpaare trägt. Die innern Rollen 412 laufen in dem Gewinde einer feststehenden Spindel 44, die äussern Rollen 43 in der Geradführung eines Rohres 45, das durch die Welle 13 in Umdrehungen versetzt wird. Wie bereits erwähnt, kann man auch die Geradführung feststehen lassen und die Gewindespindel drehen.
Mit 1 ist der Druckluftantrieb bezeichnet, der über die Kolbenstange 2 auf die Kurbel 4 die Schaltbewegung überträgt. Die Kurbel macht einen Schaltweg von 9011. Die Kurbel sitzt fest auf einer Welle 5, -an welcher der Doppelhebel 6 befestigt ist. Wie aus Fig.3, die einen Schnitt durch das Getriebegehäuse nach der Linie A- 9. in Fig. 2 zeigt, hervorgeht, ist der Doppelhebel 6 gelenkig mit einem Lenker 7 verbunden, der mit der Zahnstange 8 gekuppelt ist. Bei Bewegung der Kurbel 4 führt die Zahnstange 8, die auf einer feststehenden Welle 15 geführt ist, eine Längsbewegung aus.
In Fig. 4 ist die Stellung des Hebels 6 und des Lenkers 7 in der einen Totpunktlage, in einer Zwischenstellung und in der Mittellage dargestellt. In der rechten Tot- piuiktstellung, die um 9011 von der linken abweicht, nehmen Lenker und Kurbel relativ die gleiche Lage wieder zueinander ein wie in der linken Totpuuzktstellung. Es ist ferner gestrichelt die Bewegung der Zahnstange angegeben. Mit 16 ist die Lenkerführung bezeichnet. Wie man sieht, steigt die Geschwindigkeit der Zahnstange von Null bis zu einem Maximum im ersten Teil des Weges an, während sie auf dem zweiten Teil wieder bis zu Null zurückgeht.
Die Zahnstange arbeitet mit dem zentrisch gelagerten Zahnrad 9 zusammen, das entsprechend den Eigenschaften des Totpunktgetriebes erst langsam und dann mit wachsender Geschwindigkeit und auf dem zweiten Teil des Weges mit abnehmender Geschwindigkeit gedreht wird. Dieses Zahnrad überträgt die Bewegung auf die beiden Zahnräder 10. Die mit diesen Zahnrädern fest verbundenen Zahnräder 11 übertragen die Bewegung auf das Ritzel 12, welches der Isolierwelle 13 die richtige Drehzahl erteilt. Wie bereits erwähnt, führt dann die Isolierdrehwelle über die Spindel bzw. über die Geradführung die erforderliche Schaltbewegung des Schaltstiftes aus.
In den beiden Endlagen befinden sich Hebel 6 und Lenker 7 in Strecklage und somit in der Totpunktstellung. Die Bewegung des Schaltstiftes erfolgt also so; als ob die Gewindespindel mit veränderlicher Steigung ausgeführt wäre, und zwar am Anfang ansteigend und am Ende abnehmend.
Zu erwähnen ist noch, dass die Zahnstange beiderseits mit Kolben. 17 versehen ist und dass die Kolben am Ende der Bewegung in den zylinderförmigen Teil 18 des mit Öl gefüllten Gehäuses 3 eingreifen, so dass dann eine Dämpfung der Bewegung bei Erreichen der Endlagen entsteht.
In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem die Bewegung der Kurbel 4 über einen Kulissenhebel 26 und ein Planetengetriebe auf die Drehwelle 13 übertragen wird. Soweit die Teile mit denen der Fig.2 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. Die Kurbel 4 ist im Ausführungsbeispiel der Fig.5 mit einem Rollenhebel 26 verbunden. Dieser Rollenhebel überträgt -die Bewegung auf den Kulissenhebel 27 und dieser über das Plane-
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tengetriebe auf die Drehwelle 13. Das Planetengetriebe besteht aus den Zahnrädern 28 und 29, die fest miteinander verbunden sind, und dem feststehenden Zahnkranz 30.
Die untern Planetenräder 28 arbeiten mit dem feststehenden Zahnkranz 30 zusammen, so dass bei Bewegung des Kulissenhebels die Zahnräder 28 auf dem festen Zahnkranz abrollen und somit die Zahnräder 29 in Umdrehungen versetzen. Diese greifen am Ritzel 31 an, welches mit der Welle 13 verbinden ist. Auch bei der Anordnung nach Fig. 5 sind Dämpfungsvor- richtungen 32 zur Dämpflusg der Bewegung in den beiden Endlagen vorgesehen.
In Fig. 6 sind noch schematisch und im Vergleich zu Fig. '5 -um 1800 gedreht die Kulisse 27 und der Rollenhebel 26 in der einen Totpunktlage dargestellt, während sie in der andern Totpunktlage gestrichelt gezeichnet sind.
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Drive device for the movable switch piece. of high voltage switches. In many high-voltage switches, the moving contact, for example the switch pin, performs a longitudinal movement. For this purpose it has already been proposed to provide a threaded spindle which is rotated by a shaft. The switch pin is connected to the threaded spindle via a cross head, for example. This crosshead carries two pairs of rollers, one of which runs in the thread of the spindle, while the others engage in a straight guide. When the threaded spindle is turned, the switch pin executes a longitudinal movement.
You can also leave the threaded spindle stationary and turn the linear guide; then the switch pin not only performs a longitudinal movement, but also a rotary movement.
The shaft, which is connected to the spindle or the longitudinal guide, is driven by a crank on which the piston rod of the compressed air cylinder engages with compressed air drives. In order to achieve a favorable lever position between the crank and piston rod, i.e. a large lever arm in the on position of the switch and a small lever arm in the off position, only a limited movement of the crank is possible, namely 12C1 "or less. In Fig. This is shown schematically in 1. The compressed air drive 1 acts on the crank 4 via the piston rod 2.
The position of the crank and piston rod in the on position of the switch is clearly drawn out and the position between the crank and piston rod in the off position of the switch is broken out. If you let the crank work directly on the shaft, the spindle or the straight guide can therefore only perform the same angle of rotation as the crank. Something similar occurs if, for example, a motor drive is used instead of the compressed air drive, since here too the drive crank is driven by a rod on which a second crank engages, which is driven by the motor via a transmission gear.
Here too, in order to achieve the most favorable lever position, the drive crank is only allowed to travel a limited distance of less than 120, preferably a distance of 90.
The invention relates to a drive device for the movable contact piece of high-voltage switches, in which device the longitudinal movement of the contact piece takes place through a spindle and a longitudinal guide, one of which rotates, and this rotation of one part via a shaft of a crank with limited rotary movement - is effected; According to the invention, a dead-center gear and a transmission gear are switched on between the drive pulley and the shaft.
The installation of the dead center gear enables a gentle approach to the rotating masses to be moved, increasing speed and decreasing acceleration
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force of the switching pin on the first part of the switching path and in the second part of the & halt-, veges a corresponding delay of the moving masses including the switching pin.
The transmission gear makes it possible for the spindle or the linear guide to perform several revolutions, for example two to ten revolutions or more, when the drive crank only covers an angle of rotation of 12011 or 900. This gives the possibility that the switching pin can execute a large stroke at high speed and thus the large interruption distance required for high voltages is achieved.
In. The drawing shows two exemplary embodiments of the invention.
Fig. 2 of the drawing shows the lower part of a high-voltage switch in longitudinal section. The switching pin 40 is connected to a cross head 41 which carries two pairs of rollers. The inner rollers 412 run in the thread of a fixed spindle 44, the outer rollers 43 in the straight guide of a tube 45 which is rotated by the shaft 13. As already mentioned, you can also leave the straight-line guide stationary and turn the threaded spindle.
The compressed air drive is designated by 1, which transmits the switching movement to the crank 4 via the piston rod 2. The crank makes a switching path of 9011. The crank sits firmly on a shaft 5 to which the double lever 6 is attached. As can be seen from FIG. 3, which shows a section through the gear housing along the line A-9 in FIG. 2, the double lever 6 is articulated to a link 7 which is coupled to the rack 8. When the crank 4 moves, the rack 8, which is guided on a fixed shaft 15, performs a longitudinal movement.
In Fig. 4, the position of the lever 6 and the link 7 is shown in one dead center position, in an intermediate position and in the central position. In the right dead center position, which deviates by 9011 from the left, the handlebar and crank assume the same relative position to each other as in the left dead center position. The movement of the rack is also indicated by dashed lines. The handlebar guide is designated by 16. As you can see, the speed of the rack increases from zero to a maximum in the first part of the path, while it decreases again to zero in the second part.
The rack works together with the centrally mounted gear wheel 9, which, according to the properties of the dead center gear, is first rotated slowly and then with increasing speed and on the second part of the way with decreasing speed. This gear transmits the movement to the two gearwheels 10. The gearwheels 11 firmly connected with these gearwheels transmit the movement to the pinion 12, which gives the insulating shaft 13 the correct speed. As already mentioned, the insulating rotary shaft then performs the required switching movement of the switching pin via the spindle or via the linear guide.
In the two end positions, the lever 6 and link 7 are in the extended position and thus in the dead center position. The movement of the switch pin is done like this; as if the threaded spindle were designed with a variable pitch, namely increasing at the beginning and decreasing at the end.
It should also be mentioned that the rack has pistons on both sides. 17 is provided and that at the end of the movement the pistons engage in the cylindrical part 18 of the oil-filled housing 3, so that the movement is then damped when the end positions are reached.
In Fig. 5, another embodiment of the invention is shown in which the movement of the crank 4 is transmitted to the rotary shaft 13 via a link lever 26 and a planetary gear. Insofar as the parts correspond to those in FIG. 2, the same reference numerals have been chosen. In the exemplary embodiment in FIG. 5, the crank 4 is connected to a roller lever 26. This roller lever transfers the movement to the link lever 27 and this via the tarpaulin
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gear on the rotating shaft 13. The planetary gear consists of the gears 28 and 29, which are firmly connected to one another, and the fixed ring gear 30.
The lower planet gears 28 work together with the stationary ring gear 30, so that when the link lever moves, the gears 28 roll on the fixed ring gear and thus set the gears 29 in rotation. These engage the pinion 31 which is connected to the shaft 13. In the arrangement according to FIG. 5, too, damping devices 32 are provided for damping the movement in the two end positions.
In Fig. 6 are also shown schematically and in comparison to Fig. 5-turned by 1800, the link 27 and the roller lever 26 in the one dead center position, while they are shown in dashed lines in the other dead center position.