CH348441A - Elektrodynamische Antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

  Elektrodynamische Antriebsvorrichtung    Elektrodynamische Antriebsvorrichtungen zur Er  zeugung mechanischer Impulse grosser Steilheit sind  bereits bekannt. Sie weisen im allgemeinen zwei oder  mehrere magnetisch eng gekoppelte Leitersysteme  auf, von denen wenigstens eines beweglich ist und  mit dem anzutreibenden Teil in Verbindung steht.  Das feststehende     Leitersystern    ist meistens als Spule  und das     bewe-liche    als     -ut    leitender Ring ausgebildet.  Mit solchen Anordnungen lassen sich sehr grosse  Kräfte und hohe Beschleunigungen auf einfache  Weise erzielen.

   Beim Antrieb elektrischer Schalter  mit Hilfe derartiger Anordnungen ist es im allge  meinen notwendig, zwischen der angetriebenen Schalt  brücke und dem elektrodynamischen     Antriebssystern     eine Isolation einzufügen, die der Prüfspannung des  betreffenden Schalters standhält. Die einfachste Aus  führungsform besteht z. B. darin, zwischen die Schalt  brücke und das bewegliche Leitersystem eine     Isolier-          stange    aus einem Material mit sehr hoher     Druck-          und    Schlagbiegefestigkeit einzufügen. Für Schalt  geräte geringer Stromstärke und mässiger Spannung  hat sich diese Anordnung bewährt.

   Bei     Hochstrom-          und    Hochspannungsschaltern treten jedoch erhebliche  Schwierigkeiten auf, da die Masse der isolierenden  Betätigungsstange unverhältnismässig gross wird. Zu  dem macht es gewisse Schwierigkeiten, einen ausrei  chend grossen Hub zu erzielen.  



  Diese Nachteile werden nun bei der elektro  dynamischen Antriebsvorrichtung nach der Erfindung  dadurch vermieden,     dass    zwischen dem beweglichen  Leitersystem und dem anzutreibenden Teil hydrau  lische Mittel zur Kraftübertragung angeordnet sind.  Das bewegliche     Leitersystern    ist vorzugsweise als  Druckkolben ausgebildet oder mit einer den Druck  erzeugenden Membran verbunden.  



  In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele  des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es handelt       C,       sich hierbei um elektrodynamische     Antriebssysterne     zur Betätigung von Schaltern. In     Fig.   <B>1</B> bedeuten<B>1</B>  und 2 die feststehenden Schaltstücke des Schalters,  <B>3</B> die bewegliche Schaltbrücke, die durch die Feder 4  in der Einschaltstellung gehalten wird. Mit der Schalt  brücke<B>3</B> ist ein Arbeitskolben<B>5</B> verbunden, an des  sen unterem Ende sich ein Dichtungsring<B>6</B> befindet.  <B>7</B> ist der zugehörige Arbeitszylinder,<B>8</B> ein druck  festes Isolierrohr, das den Arbeitszylinder<B>7</B> mit  einem Druckzylinder<B>9</B> verbindet.

   Als     Kraftübertra-          gungsmittel    dient eine Isolierflüssigkeit<B>27,</B> z. B.<B>öl;</B>  <B>10</B> ist das bewegliche     Leitersystern    des     elektrodynami-          sehen    Antriebssystems, das als Druckkolben ausge  bildet ist.<B>11</B> ist wiederum ein Dichtungsring, 12 das  feststehende     Leitersystern    in Form einer Spule, die  mit dem     Abschlussdeckel   <B>13</B> verbunden ist, der mit  Hilfe des Gewindes 14 auf den Druckzylinder<B>9</B> auf  geschraubt ist. Um der Spule 12 die erforderliche  elektrische und mechanische Festigkeit zu verleihen,  ist diese in einer Isoliermasse<B>15,</B> z. B. Giessharz,  eingebettet.

   Mit dem Druckkolben<B>10</B> ist eine Stange  <B>16</B> verbunden, deren unteres Ende<B>17</B> sich im aus  geschalteten Zustand gegen eine Klinke<B>18</B> abstützt,  die sich unter dem     Einfluss    der Feder<B>19</B> um die  Drehachse 20 im     Uhrzeigersinn    bewegen kann. Die  Enden der Spule 12 führen zu einem koaxialen     Stek-          ker    21, von dem ein Koaxialkabel 22 zu dem Kon  densator<B>23</B> und der Funkenstrecke 24 führt.  



  Die Wirkungsweise dieses Antriebssystems ist fol  gende: Wird beispielsweise die Funkenstrecke 24 mit  Hilfe der Zündelektrode<B>25</B> oder des Schalters<B>26</B>  gezündet     bzw.    Überbrückt, so entlädt sich der vorher  aufgeladene Kondensator<B>23</B> über die koaxiale Lei  tung 22 und die Spule 12. Dadurch wird in dem  Ring<B>10</B> ein entgegengesetzt gerichteter Strom er  zeugt, der eine grosse abstossende Kraft hervorruft.  Die Isolierflüssigkeit<B>27</B> kommt unter Druck, wo-      durch der Arbeitskolben<B>5</B> und damit die Schalt  brücke<B>3</B> nach oben bewegt werden. Nun dreht sich  die Klinke<B>18</B> im     Uhrzeigersinn    und kommt unter die  Stange<B>16</B> zu liegen, wodurch das Zurückfallen der  Schaltbrücke<B>3</B> verhindert wird.

   Durch passende Wahl  der Durchmesser der beiden Kolben<B>5</B> und<B>10</B> kann  jede gewünschte Hubübersetzung erreicht werden.  Da das elektrodynamische Antriebssystem bekannt  lich am günstigsten arbeitet, wenn der Abstand zwi  schen den beiden Leitersystemen<B>10</B> und 12 möglichst  klein ist, empfiehlt es sich meist, den Durchmesser  des Druckkolbens<B>10</B> grösser zu machen als den des  Arbeitskolbens<B>5.</B> Soll der Schalter geschlossen wer  den, so wird die Klinke<B>18</B> entgegen dem     Uhrzeiger-          sinn    gedreht, worauf sich die Schaltbrücke<B>3</B> und da  mit auch der Druckkolben<B>10</B> nach unten bewegen.

    Selbstverständlich     muss    Gewähr dafür bestehen,     dass     die Schaltbrücke<B>3</B> sich mit vollem Kontaktdruck auf  die Anschlüsse<B>1</B> und 2 legt. An Stelle des starren  Isolierrohres<B>8</B> kann auch ein Schlauch mit genügen  der Druckfestigkeit verwendet werden. Es ist ferner  möglich, die Zylinder<B>7</B> und<B>9</B> zusammen mit dem  Isolierrohr<B>8</B> als kompaktes Isolierstück aus einer  geeigneten Isolier-, Giess- oder     Pressmasse    herzustel  len, wodurch an Bauhöhe eingespart werden kann.  Als Isolierflüssigkeit wird man zweckmässig<B>Öl</B> oder,  um die Feuersgefahr zu verringern, ein chloriertes  <B>öl</B> verwenden.  



  In     Fig.    2 ist eine weitere beispielsweise Ausfüh  rungsform der Erfindung dargestellt, die sich insbe  sondere für sehr hohe Beschleunigungen eignet. Darin  bedeuten<B>30</B> und<B>31</B> die feststehenden Kontakte,<B>32</B>  die bewegliche Schaltbrücke, die mit dem     Wellrohr     <B>33,</B> das den Kontakthub ermöglicht, fest verbunden  ist. 34 ist ein Isolierrohr, dessen Mantellinie nach  einer     Exponentialfunktion    ausgebildet ist. Mit der  artigen     Exponentialrohren    gelingt es, eine praktisch  reflexionsfreie Flüssigkeitsströmung zu erzeugen. Das  Rohr 34 ist unten durch eine Membran<B>35</B> abge-    schlossen, mit der der bewegliche Ring<B>36</B> des elek  trodynamischen Systems fest verbunden ist.

   Der  Hohlraum, gebildet durch das     Wellrohr   <B>33,</B> das       Exponentialrohr    34 und die Membran<B>35</B> ist mit einer  Isolierflüssigkeit<B>37</B> gefüllt.<B>38</B> ist die feststehende  Spule elektrodynamischen Antriebssystems mit den  Anschlüssen<B>39</B> und 40; sie ist in den Isolierkörper  41 eingegossen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Elektrodynamische Antriebsvorrichtung mit wenig stens zwei Leitersystemen, von denen- wenigstens eines beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen dem beweglichen Leitersystem und dem anzu treibenden Teil hydraulische Mittel zur Kraftübertra gung angeordnet sind. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, da- C, durch gekennzeichnet, dass das beweg .,liche Leiter system als Druckkolben ausgebildet ist. 2. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das bewegliche Leiter system mit einer den Druck erzeugenden Membran verbunden ist.

   <B>3.</B> Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, für elektrische Schaltgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Verbindungsleitung zwischen dem trei benden und dem anzutreibenden Teil der Antriebs vorrichtung wenigstens teilweise aus Isoliermaterial besteht und dass als Kraftübertragungsmittel eine Isolierflüssigkeit verwendet ist. 4. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung zwischen dem beweglichen Leitersystem und dem an zutreibenden Teil nach einer Exponentialfunktion geformt ist.