CZ305315B6 - Spínací zařízení - Google Patents

Abstract

Vynález se týká spínacího zařízení (1) se spínacím pohonem (6), středovým kontaktem (31), dorazovým kontaktem (41), uspořádáním spínacích nožů (5) se dvěma navzájem rovnoběžnými a společně pohyblivými odpojovacími noži (50) jakož i upínacím zařízením (7). Spínací nože (5) jsou uloženy výkyvně na středovém kontaktu (31). Spínací nože (5) spojují středový kontakt (31) v poloze zapnuto s dorazovým kontaktem (41) takovým způsobem, že oba oddělovací nože (50) přijmou dorazový kontakt mezi sebe při poskytnutí kontaktního tlaku, který je při spínacím procesu zrušen. Spínací zařízení (1) obsahuje spínací pohon (6), který je spojen s upínacím zařízením (7) tak, že jeho předepjatý směr působení je orientován proti zapínací činnosti spínacího pohonu (6). Tím je vytvořeno spínací zařízení (1), které zaručuje dostatečný kontaktní tlak pro stoupající požadavky u odolnosti proti zkratu a současně nárokuje jen malou hnací sílu při spínacích procesech.

Description

Vynález se týká spínacího zařízení se spínacím pohonem, středovým kontaktem, dorazovým kontaktem, uspořádáním spínacího nože se dvěma navzájem rovnoběžnými a společně se pohybujícími odpojovacími noži jakož i s napínacím zařízením, přičemž uspořádání spínacího nože je výkyvné uloženo na středovém kontaktu, jakož je i s pomocí spínacího pohonu pohyblivé mezi polohou zapnuto a polohou vypnuto a přičemž uspořádání spínacího nože spojuje středový kontakt v poloze zapnuto s dorazovým kontaktem takovým způsobem, že oba spínací nože přijmou mezi sebe dorazový kontakt při aktivování kontaktního tlaku, který je ovšem při spínacím procesu zrušen.

Dosavadní stav techniky

Takováto spínací zařízení jsou zřizována především jako odpojovače v energetických napájecích sítích nebo podobných, provozovaných v oblasti středního a vysokého napětí a přitom většinou ve venkovním prostředí, přičemž jsou většinou provedeny jako jedno- nebo vícepólové. Takové spínací zařízení může být ovšem použito zrovna tak ve vzduchem nebo plynem izolovaných interiérových spínacích ústrojích, nebo nízkonapěťových spínacích ústrojích. Spínací zařízení jsou používána k otevírání a uzavírání proudových okruhů, přičemž jsou z důvodů bezpečnosti s výhodou používány takové typy konstrukcí, které podle kontaktů vizuálně zřetelně ukážou stav zapojení spínacího zařízení.

Běžné jmenovité proudy, které mohou být trvale vedeny takovýmito spínacími zařízeními leží mezi 400 A a 4000 A při jmenovitém napětí od 12 kV do 38,5 kV. V případě zkratu musí být takováto spínací zařízení spolehlivě schopna vést krátkodobě proudy o síle až k 160 kA, aniž by spínací zařízení v zavřeném stavu utrpěla škodu. Typické škody z tohoto důvodu by byly třeba tavení vodivého materiálu v úzkých profilech průřezu nebo svaření dvou kontaktních ploch. Protože u třípólových provedení spínacího zařízení jsou tři fáze uspořádány vedle sebe, vznikají navíc při vysokých zkratových proudech značné magnetické síly ve vzájemném působení mezi rovnoběžně probíhajícími fázemi, které s sebou nesou značné mechanické zatížení kontaktních míst.

Pro použití s příslušně vysokými požadavky na odolnost proti zkratu jsou pro spínací zařízení známé typy konstrukcí, které předpokládají uspořádání dvou rovnoběžných výkyvných odpojovačích nožů, mezi kterými je v zavřeném stavu spínače navázán stálý kontakt, čímž se zdvojnásobí kontaktní plocha. Přitom je u některých spínacích zařízení v zavřeném stavu vyvíjen navíc kontaktní tlak, aby byla zaručena dostatečná vodivost mezi kontaktními plochami. Tento kontaktní tlak je dle dosavadního stavu techniky vytvářen prostřednictvím trvalého tlakového působení, u kterého jsou rovnoběžné odpojovači nože předepjatými pružinami tisknuty k sobě, resp. tisknuty na stálý kontakt, ležící mezi nimi. Kontaktním tlakem během spínacích procesů se ovšem na druhé straně zvyšují třecí síly a významně stoupá i opotřebení materiálu na kontaktních plochách.

Německý patent DE 1 007 408 zveřejňuje odpojovač, u kterého může být dvojitý nůž k zapnutí a vypnutí vychýlen za sníženého kontaktního tlaku. Kontaktní tlak je dosahován přítlačnou pružinou, která působí na odpojovači nože takovým způsobem, že tyto jsou směrem k sobě předepnuty. Dvojitý klín, upevněný na hnací tyči, jehož šířka se směrem ke středu zužuje, najede mezi odpojovači nože a slouží jako rozpěmé zařízení proti permanentnímu kontaktnímu tlaku. Válečky na vnitřní ploše oddělovacích nožů se přitom valí na plochách klínu, rozepřou dvojitý nůž a zruší kontaktní tlak mezi odpojovacími noži a mezi nimi ležícím kontaktem.

- 1 CZ 305315 B6

Dokument DE 1 942 952 A popisuje odpojovač s dvojitým nožem, který je ovlivňován prostřednictvím nožem prostrčeného čepu vně ležícími, předepjatými tlakovými pružinami. Zrušení trvalého kontaktního tlaku je dosahováno rovněž rozpěrným tělesem, uspořádaným mezi odpojovacími noži, které je tvořeno třemi koulemi, uspořádanými ve tvaru pyramidy ve vymezeném prostoru. Pohybem pohonu se zmenší výška vymezeného prostoru, takže se průměry koulí tlačí do stran proti vnitřním plochám odpojovačích nožů a tyto od sebe roztahuje.

Dokument DE 1943 005 A ukazuje konečně odpojovač, u kterého je dvojitý nůž spínacího uspořádání trvale stlačován rovněž vně ležícími přítlačnými pružinami, sloužícími jako napínací zařízení, aby se vytvořil stálý spínací kontakt. Také u této konstrukce se kontaktní tlak během spínacího procesu zruší rozpěrným tělesem. K tomu je použito otočně uložené pouzdro se šnekovými stoupáními na čelních plochách, které je uspořádáno mezi komplementárními stoupáními na vnitřních plochách odpojovačích nožů. Pohonem vyvolaným výkyvným pohybem rozpírá pouzdro odpojovači nůž uvnitř vymezeného úhlu ještě předtím, než je odklopen z polohy zapnuto. Jakmile je kontaktní tlak zrušen, může se dvojitý nůž s nepatrným odporem přesunout do polohy vypnuto. Oba odpojovači nože přitom zůstávají od sebe navzájem rozepřeny. Pří spínacím procesu se dvojitý nůž nejprve vychýlí ke stálému spínacímu kontaktu, než se dalším pohybem pohonu zruší rozepření obou odpojovačích nožů a tlakové pružiny rozvinou své předepnutí.

Další spínací zařízení je popsáno v patentovém dokumentu GB 2 002 964 A.

S rozšířením oblasti použití i do regionů s nedostatečně rozvinutou infrastrukturou se ovšem na tyto odpojovače vztahují stoupající nároky, týkající se jejich životnosti a zejména odolnosti proti zkratu při současné necitlivosti ke vlivům znečištění.

Obvyklé konstrukce k vytvoření kontaktního tlaku na dvojitých nožích se přitom zakládají, jak bylo vysvětleno, na permanentním vnějším působení předepjatých přítlačných pružin. Bezprostředním přenosem síly pružin na odpojovači nože a konstrukčně podmíněnou nepatrnou užitnou dráhou pružiny je kontaktní tlak takovýchto konstrukcí omezen na běžné pružinové konstanty ekonomicky rentabilních typů přítlačných pružin. Jak při uspořádání mezi odpojovacími noži, tak také při uspořádání na jejich vnějších stranách, jsou možné rozměry příslušně silných pružin nanejvýš omezeny, protože stranově rozmáchlá konstrukce u rovnoběžných fázových uspořádání snižuje bezpečný odstup proti vytvoření elektrického oblouku mezi fázemi. Pružiny s vhodnými vlastnostmi, tzn. s nepatrnými rozměry a požadovanou vysokou pružinovou konstantou, je obtížné získat jako standardní provedení, takže se musí použít nákladné speciální pružiny.

Protože takovéto odpojovače stojí jak v uzavřeném, tak v otevřeném stavu dlouhá časová období pod širým nebem, je konstrukce vystavena vlivům počasí a znečištění. Korozí nebo použitím svorkového maziva zanesená znečištění se mohou usadit na kontaktních plochách a po dlouhých prostojích podstatně zvýšit spínací síly k vypnutí a zapnutí odpojovače. Zejména potřebný vytrhovací moment při zvednutí a vychýlení dvojitého nože přesahuje v takovém, v průběhu času zaneseném stavu, zdaleka tíhovou sílu. K zaručení spolehlivého oddělení je z toho důvodu nutné neúměrně velké dimenzování poháněcího motoru, což má rovněž negativní dopad na výrobní náklady.

Podstata vynálezu

Vynález se proto zakládá na úkolu, vytvořit druhově přiměřené spínací zařízení tak, aby zaručovalo dostatečný kontaktní tlak pro stoupající nároky na odolnost proti zkratu a současně vyžadovalo nízkou hnací sílu při spínacích procesech.

Tento úkol je vyřešen spínacím zařízením se znaky nároku 1. To se vyznačuje především tím, že spínací pohon je se spínacím zařízením spojen takovým způsobem, že směr působení předepnutí spínacího zařízení směřuje proti zapínacímu ovládání spínacího pohonu.

-2CZ 305315 B6

Vynález tak zaprvé určuje, že působení předepnutí není využito k vytvoření kontaktního tlaku, nýbrž k podpoře otevíracího pohybu při vypínání. To je úplný odklon od dosavadních zásad působení.

Přitom bylo dle vynálezu rozpoznáno, že právě spotřeba síly k oddělení odpojovačích nožů od stálého dorazového kontaktu na kontaktních plochách má značný význam pro spínací pohon. Protože se zde nyní dle vynálezu již nepracuje proti síle pružiny atd. napínacího zařízení jako v dosavadním stavu techniky, nýbrž je tento krok napínacím zařízením podporován, je možný podstatně vylepšený spínací provoz. Současně je tím při vypnutí spínače využita uložená pružinová síla nebo jinak nashromážděná napínací síla, aby se překonávaný vytrhovací moment při vyklápění odpojovačích nožů udržel tak nízký, jak jen možno.

Navíc je dle vynálezu podstatně větší volnost v uspořádání z hlediska struktury, kterou se vyvíjí kontaktní tlak. To se týká zejména napínacího zařízení, jehož rozměry již nejsou jako v dosavadním stavu techniky omezeny nutnými stranovými odstupy rovnoběžně uspořádaných fází atd. Tak mohou být realizovány např. větší délky pružin, čímž jsou dosažitelné vyšší hodnoty kontaktního tlaku. Výhodným uspořádáním konstrukčních dílů mezi odpojovacími noži se v podstatě dále nezhorší dielektrické chování celého spínacího zařízení.

Tím se podstatně zlepší spolehlivost spínacího zařízení dle vynálezu oproti dosavadnímu stavu techniky. Zejména se tak mohou přes spínací zařízení vést také zvláště vysoké zkratové proudy. Výhodná další provedení spínacího zařízení dle vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Tak je podle nároku 2 možné, aby mělo uspořádání spínacích nožů kleštinové uspořádání, které v poloze zapnuto k vyvinutí kontaktního tlaku na sebe oba nože přitiskne. Tak se dá vyvinout vysoký kontaktní tlak s jednoduchými mechanickými prostředky. Kromě toho se takovéto kleštinové uspořádání vyznačuje velkou spolehlivostí, vysokou životností a nízkými nároky na údržbu.

Dále je podle nároku 3 možné, aby spínací pohon měl spínací páku, která je kloubově spojena s kleštinovým uspořádáním. Použití takové spínací páky k přenosu síly umožňuje rozložené a funkčně orientované uspořádání spínacího pohonu a kleštinového uspořádání. Kromě toho tím sáhneme k použití osvědčeného a robustního konstrukčního prvku.

Přitom je výhodné, když je spínací páka výkyvná kolem osy vykývnutí, přičemž napínací zařízení a kleštinové uspořádání jsou spojeny na spínací páce na v podstatě protilehlých stranách osy vykývnutí. Spínací pákou je vedle ovládání kleštinového uspořádání také předepnuto napínací zařízení. To umožňuje odborníkovi zvolit bez dalšího vhodný, na páce působící pákový poměr mezi napínacím zařízením a kleštinovým uspořádáním, čímž může být s malou hnací silou resp. s nízko dimenzovaným spínacím pohonem docílen vysoký kontaktní tlak.

U toho může být osa vykývnutí spínací páky vytvořena osovým čepem, který je uložen v podélném otvoru spínací páky, přičemž podélný otvor je svým podélným zaměřením orientován rovnoběžně se směrem působení předepnutí napínacího zařízení. Takto je možné zadat kontaktní tlak spínací pákou řízeného kleštinového uspořádání přímo napínací silou napínacího zařízení. To má další výhodu, že kontaktní tlak může být vytvořen nezávisle na event. rozměrových tolerancích spínacího pohonu stejně velký v podstatě na každém uspořádání odpojovače. Přitom dochází dle vynálezu k přemístění středu otáčení spínací páky v podélném otvoru poté, co kleštinové uspořádání již nemůže provést žádný další uzavírací pohyb, když oba odpojovači nože pevně přilehlou na dorazový kontakt. Uvnitř pohybového prostoru osového čepu, daného podélným otvorem působí pak předepínací síla napínacího zařízení přes spínací páku bezprostředně na kleštinové uspořádání.

-3CZ 305315 B6

Další výhodou je, lze-li předepínací sílu napínacího zařízení nastavit. Potom se může kontaktní tlak, resp. kontaktní síla na hlavních kontaktech individuálně vhodně nastavit nebo upravit na každém spínacím zařízení. Tak je možné ještě lépe přihlédnout k rozměrovým tolerancím na mechanické konstrukci.

Přitom může být napínací zařízení zařízením pružinovým. Použití pružinového zařízení zaručuje zejména u oblastí použití, ovlivňovaných povětřím, dlouhou životnost a umožňuje při relativně malé konstrukční velikosti velkou pružinovou sílu. Protože spínací zařízení dle vynálezu umožňuje prostorové oddělení mezi pružinovým zařízením a vnějšími plochami odpojovačích nožů, existuje ve srovnání s dosavadním stavem techniky vysoká volnost v uspořádání, čímž mohou být použity např. větší délky pružin, resp. poskytnuta větší užitná pružinová dráha, odpovídající charakteristice pružiny.

S výhodou může mít uspořádání spínacích nožů druhé kleštinové uspořádání v oblasti středového kontaktu, které je spojeno se spínací pákou kloubem a které k sobě v poloze zapnuto přitiskne oba odpojovači nože pro vyvinutí kontaktního tlaku. U tohoto způsobu provedení může být generování kontaktního tlaku dle vynálezu prováděno na obou kontaktech spínacího zařízení, přičemž značné tření, vznikající kontaktním tlakem na středovém kontaktu je rovněž během spínacích procesů zrušeno. Při vhodném pracovním spojení mezi spínací pákou a druhým kleštinovým uspořádáním je možné současné ovládání obou kleštinových uspořádání na základě společného připojení na tomtéž spouštěcím prvku.

Další výhoda vynálezu je v tom, že kontaktní tlak uvnitř kontaktní oblasti, ve které se vnitřní plochy uspořádání spínacích nožů překrývají s kontaktem navázaným mezi vnitřními plochami, je přiveden na vnější plochy uspořádání spínacích nožů. Obzvláště u takových provedení v dosavadním stavu techniky, u kterých je na odpojovači nože působeno prostrčeným čepem a vně ležícími předepjatými pružinami, jakož i dalšími uspořádáními k trvalému vyvozování kontaktního tlaku, může být tlak z funkčních a konstrukčních důvodů vyvozován ne přímo na kontaktní místo, nýbrž pouze v okolní oblasti. V závislosti na dimenzování a materiálu odpojovačích nožů tím dochází ke ztrátě tlaku a zejména podstatnému zmenšení kontaktní plochy, když se odpojovači nože při přílišném tlaku prohnou, takže jejich vnitřní plochy už nepřiléhají rovně na bocích dorazového kontaktu. Tímto dalším provedením předkládaného vynálezu může být tato nevýhoda ovšem odstraněna.

Dále může být při výhodném provedení vytvořena na spínací tyči řídicí křivka, jejímž prostřednictvím, alespoň při zapínacím pohybu spínacího zařízení, je ovladatelný průběh pohybu spínací páky, kloubově připojené ke spínací tyči, přičemž s výhodou existuje vztah mezi řízeným průběhem pohybu spínací páky a funkcí kleštinového uspořádání. Řídicí křivka ovlivňuje potlačení činnosti kleštinového uspořádání během výkyvného pohybu uspořádání spínacích nožů.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 boční pohled na spínací zařízení dle vynálezu se znázorněním uspořádání spínacích nožů v řezu v poloze vypnuto;

obr. 2 perspektivní pohled na odpovídající nůž se spínací pákou, kleštinovým uspořádáním a napínacím zařízením;

obr. 3 pohled shora na uspořádání spínacích nožů se spínací pákou, kleštinovým uspořádáním a napínacím zařízením;

-4CZ 305315 B6 obr. 4 boční pohled na spínací zařízení dle vynálezu se znázorněním uspořádání spínacích nožů v řezu v poloze zapnuto s nepředepjatým napínacím zařízením;

obr. 5 boční pohled na spínací zařízení dle vynálezu se znázorněním uspořádání spínacích nožů v řezu v poloze zapnuto s předepjatým napínacím zařízením;

obr. 6 boční pohled na další způsob provedení vynálezu s odemknutým postavením spínací tyče s řídicí křivkou v poloze spínacího zařízení vypnuto;

obr. 7 boční pohled na uzamčené postavení spínací tyče s řídicí křivkou během zapínacího pohybu spínacího zařízení; a obr. 8 boční pohled na ovládací polohu spínací tyče s řídicí křivkou v poloze spínacího zařízení zapnuto.

Příklady uskutečnění vynálezu

Podle znázornění na obrázcích má spínací zařízení i základní rám 2, na kterém je uspořádán na jedné straně středový kontakt 31 na prvním opěrném izolátoru 3 a na druhé straně dorazový kontakt 41 na druhém opěrném izolátoru 4. První opěrný izolátor 3 a druhý opěrný izolátor 4 jsou konstruovány v podstatě identicky a mají každý těleso 32 resp. 42 izolátoru.

Spínací zařízení má dále uspořádání 5 spínacích nožů, které je výkyvné uloženo prostřednictvím řídicího hřídele 33 na středovém kontaktu 31 a prostřednictvím spínacího pohonu 6, sloužícího jako ovládání, je výkyvné mezi otevřenou polohou (obr. 1) a zavřenou polohou (obr. 5). Jak je zvláště patrné na obr. 3, je uspořádání spínacích nožů tvořeno dvěma rovnoběžnými oddělovacími noži 50, které jsou navzájem spojeny řídicím hřídelem 33, jakož i dalšími po délkovém rozměru uspořádanými distančními kusy. Přitom je dorazový kontakt 41 v uzavřené poloze spínacího zařízení i přijat mezi oddělovací nože 50. Dorazový kontakt 44 má šířku, která téměř odpovídá vzájemné vzdálenosti oddělovacích nožů 50, aby se vytvořil kontakt na dotykových plochách mezi boky dorazového kontaktu 41 a vnitřními plochami oddělovacích nožů 50.

Jak je patrno na obr. 1, má spínací pohon 6 spínací páku 60, spínací tyč 61, těleso 62 izolátoru, neotočný hnací člen 63 a hnací hřídel 64. Taje uložena v základním rámu 2 a probíhá příčně pod uspořádáním 5 spínacích nožů mezi středovým kontaktem 31 a dorazovým kontaktem 41. Hnací hřídel 64 lze, zejména v naléhavém případě, spojit zde neznázoměným způsobem s hnacím motorem resp. s manuálně ovládanou ruční hřídelí. S hnací hřídelí 64 je spojen neotočný hnací člen 63, který se rozprostírá v radiálním směru od hnací hřídele 64· Konec hnacího členu 63 je kloubově spojen se spodním koncem spínací tyče 61, která se rozprostírá ve směru uspořádání 5 spínacích nožů nahoru a má těleso 62 izolátoru, které v podstatě odpovídá tělesům 32 a 42 izolátoru.

Spínací pohon 6 obsahuje dále spínací páku 60, která je výkyvné uložena nad osovým čepem 65 mezi oddělovacími noži 50. Výkyvný úhel spínací páky 60 je omezen horní narážkou 67A a dolní narážkou 67B, které jsou vytvořeny distančními vložkami mezi oddělovacími noži. Spínací páka 60 má za účelem uložení podélný otvor 66, ve kterém se osový čep může jak otáčet, tak také posouvat. Dále jsou na spínací páce 60 vytvořeny tři kloubově připojovací body, přičemž kloubově připojovací bod 60A je vytvořen na konci dlouhého úseku páky, rozprostírajícího se od podélného otvoru 66 v podstatě v podélném směru uspořádání 5 spínacích nožů ke spínací ose 33 a dva kloubově připojovací body 60B a 60C vytvořené na krátkém úseku páky, který se rozprostírá v podstatě krátkém úseku páky, který se rozprostírá v podstatě v opačném směru od podélného otvoru 66 směrem k volnému konci uspořádání 5 spínacích nožů.

-5CZ 305315 B6

Na kloubově připojovacím bodu 60A je kloubově připojena spínací tyč 61, aby zřídila přenos síly ke kloubově připojovacímu bodu 63 resp. k hnací hřídeli 64. Na kloubově připojovacím bodu 60B je kloubově připojeno tažné tyčové ústrojí 81, které vytváří spojení ke kleštinovému uspořádání 8. Konečně kloubově připojovací bod 60C je spojen s napínacím zařízením 7.

Jak je vidět zejména na obr. 2, obsahuje napínací zařízení 7 přítlačnou pružinu 70 a pružinové uložení 71, přičemž konec napínacího zařízení 7 je nehybně spojen s uspořádáním 5 spínacích nožů distanční vložkou mezi odpojovacími noži 50. Druhý konec napínacího zařízení 7 je spojen přes kloubově připojovací bod 60C se spínací pákou 60. Jak se dá poznat srovnáním obr. 4 a 5, má na předepnutí napínacího zařízení 7 vliv jak výkyvný pohyb spínací páky 60 kolem osového čepu 65, tak také příčný pohyb spínací páky 60 k osovému čepu 6 podél podélného otvoru 66.

Kleštinové uspořádání 8 má většinu úhlových pák 80 s podélnými otvory 82, tažné tyčové ústrojí 81, tažnou osu 83, dvě osy 84A resp. 84B otáčení a dvě rozpěrky 85. Kleštinové uspořádání 8 je zřízeno na volném konci uspořádání 5 spínacích nožů, aby k sobě stlačovalo oddělovací nože 50 v oblasti dotykových ploch mezi boky dorazového kontaktu 44 a vnitřními plochami oddělovacích nožů 50. Podle znázornění na obr. 2 a 3 je kleštinové uspořádání 8 tvořeno většinou protichůdných úhlových pák 80, které pronikají příslušnými otvory oddělovacích nožů a jsou v nich uloženy. Přitom se vnější ramena úhlových pák 80 rozprostírají na vnějších plochách oddělovacích nožů ve směru volného konce.

Vnitřní ramena úhlových pák 80 se rozprostírají přes příslušné otvory až do střední oblasti prostoru mezi odpojovacími noži 50, kde mají na svém konci vždy podélný otvor 82. Nadto je každá úhlová páka 80 v úhlové oblasti otočně uložena na některé v podstatě svisle probíhající ose 84A resp. 84B otáčení, které jsou uspořádány na obou stranách uspořádání 5 spínacích nožů. Osy 84A a 84B otáčení jsou drženy v oblasti horního a dolního konce dvěma rozpěrkami 85, které rovněž příslušnými otvory pronikají oddělovacími noži a jsou v nich uloženy.

Dále probíhá ve střední oblasti prostoru svisle mezi oddělovacími noži 50 tažná osa 83 skrze nad sebou uspořádanými podélnými otvory 82 úhlových pák. Tažná osa 83 je prostřednictvím délkově přestavitelného tažného tyčového ústrojí 81 spojena přes kloubově připojovací bod 60B se spínací pákou 60. Při vynaložení tažné síly na tažné ose 83 se vyklopí vnější ramena úhlových pák 80 přes osy otáčení 84A a 84B proti vnějším plochám oddělovacích nožů 50, přičemž se oboustranným působením protichůdných úhlových pák 80 vyvolá uzavírací pohyb kleštinového uspořádání.

V níže uvedeném je popsán způsob činnosti spínacího zařízení i.

K uzavření spínacího zařízení i je hnací hřídel 64 poháněna dle obr. 1 ve směru odpovídajícím otáčení hodinových ručiček. Přitom se vyklopí hnací člen 63, přičemž se pohne stranou na jeho konci připojená spínací tyč 62. V otevřeném stavu spínacího zařízení I, znázorněném na obr. 1, je uspořádání 5 spínacích nožů drženo nejprve nad horní narážkou 67A, nasazené na spínací páce 60, ve zvednuté poloze. Když se nyní pohne spínací tyč 61 směrem dolů, klesne přes kloubově připojovací bod 60A také spínací páka 60, na které přes horní narážku 67A spočívá uspořádání 5 spínacích nožů, takže se uspořádání 5 spínacích nožů vyklápí na základě gravitace směrem dolů. Přitom jedou oddělovací nože 50 přes dorazový kontakt 41 a berou ho mezi sebe, až na zde neznázoměné narážce k dorazovému kontaktu 41 dolehnou v podstatě v horizontální poloze.

Po ukončení prvního výkyvného pohybu uspořádání 5 spínacích nožů způsobí spínací pohon 6 trvajícím stranovým pohybem kloubového připojovacího bodu 60A druhý výkyvný pohyb na spínací páce 60 kolem osového čepu 65 ve směru otáčení proti směru hodinových ručiček na obr. 1. Vyklopením spínací páky 60 je na tažné tyčové ústrojí 8J_, připojení na kloubovém připojovacím bodu 60B, přivedena tažná síla k obsluze kleštinového uspořádání 8.

-6CZ 305315 B6

Když se uzavře kleštinové uspořádání 8, končí obslužná dráha v oblasti tlakového bodu, u kterého oba oddělovací nože 50 pevně přilehnou na dorazový kontakt 41. Uhel natočení druhého výkyvného pohybu na spínací páce 60 je tak omezen koncem obslužné dráhy kleštinového uspořádání 8 v poloze, ve které tažné tyčové zařízení 81 uzavřeného kleštinového uspořádání 8, připojeného ke kloubovému připojovacímu bodu 60B, blokuje další vyklopení spínací páky 60. Jak je vidět na obr. 4, nachází se poloha spínací páky 60 v tomto spínacím stavu mezi horní a dolní narážkou 67A resp. 67B.

Prostřednictvím spínací páky 60 je ovšem dále předepnuto napínací zařízení 7, které je rovněž přes kloubový připojovací bod 60C připojeno ke spínací páce 60. Dráha, potřebná pro předepnutí napínacího zařízení 7 je ovšem delší než ta, která vyplyne pro napínací zařízení 60 z druhého výkyvného pohybu spínací páky 60, je-li dosaženo konce obslužné dráhy kleštinového uspořádání

8.

Podélným otvorem 66 není ovšem volnost pohybu spínací páky omezena na úhel natočení kolem osového čepu 65. Poté, co je ukončen druhý výkyvný pohyb na spínací páce 60, způsobí spínací pohon 6 pokračujícím stranovým pohybem kloubového připojovacího bodu 60A třetí výkyvný pohyb na spínací páce 60 kolem kloubového připojovacího bodu 60B. Kloubový připojovací bod 60B tak poskytne nový bod otáčení pro třetí výkyvný pohyb, který je určen tažným tyčovým ústrojím 81 uzavřeného kleštinového uspořádání 8. Osový čep 65 se přitom posune na úseku kruhové dráhy v podélném otvoru 66. Tímto třetím výkyvným pohybem je napínací zařízení 7 dále předepnuto, až spínací páka 60 spočine na dolní narážce 67B. Ukončením třetího výkyvného pohybuje u spínacího zařízení 1 dosaženo polohy zapnuto.

Pro vypínací proces je hnací hřídel 64 poháněn proti směru odpovídajícímu otáčení hodinových ručiček na obr. 1, takže výše popsané průběhy pohybů spínacího pohonu 6 jakož i uspořádání 5 spínacích nožů probíhají v obráceném pořadí a v opačném směru. Přitom je nejprve podporován náběh spínacího pohonu 6 a především uvolnění kontaktního tlaku, přivedeného kleštinovým uspořádáním 8 předepnutím napínacího zařízení 7, takže je odlehčen zde neznázoměný hnací motor.

K popsanému způsobu činnosti má spínací zařízení i v dalším způsobu provedení, ukázaném na obr. 6 až 8, ještě další funkci dle vynálezu, která přispívá ve zvláštním případu zapínacího procesu.

Jak je popsáno výše, spočívá uspořádání 5 spínacích nožů v poloze vypnuto nad horní narážkou 67A na spínací páce 60 a vyklápí se na základě gravitační síly dolů, když se při spínacím procesu snižuje spínací páka společně se spínací tyčí 61.

Při výše nastaveném kontaktním tlaku na středovém kontaktu 31, při znečištění uložení na spínací ose 33 nebo podobně, může se tření na středovém kontaktu zvýšit do té míry, že uspořádání 5 spínacích nožů neklesá směrem dolů jen čistě na základě gravitační síly, když se snižuje při zapínacím pohybu spínací páka 60.

V tomto případě působí navíc na uspořádání 5 spínacích nožů dolů orientovaná tažná síla klesající spínací tyče 61, která je přenášena prostřednictvím spínací páky 60 na osovém čepu 65 na uspořádání 5 spínacích nožů a tím způsobuje první výkyvný pohyb uspořádání 5 spínacích nožů směrem dolů. Přitom zahajuje dolů směřující tažná síla klesající tažné tyče 60 ovšem také přes připojovací kloubový bod 60A současně druhý výkyvný pohyb spínací páky 60 kolem osového čepu 65.

Při vysokých třecích vlivech na středovém kontaktu 31 se tak časově překrývají první výkyvný pohyb uspořádání 5 spínacích nožů a druhý výkyvný pohyb spínací páky 60, což by mohlo vést k předčasné činnosti kleštinového uspořádání 8, tj. dříve než uspořádání 5 spínacích nožů dosáhne polohy zapnuto.

-7CZ 305315 B6

Při podmínkách malého tření se uskutečňuje, jak je popsáno výše, přechod od prvního výkyvného pohybu uspořádání 5 spínacích nožů na druhý výkyvný pohyb spínací páky 60 k ovládání kleštinového uspořádání 8 teprve poté, co uspořádání 5 spínacích nožů dosáhne polohy zapnuto, čímž je zajištěno, že kontaktní tlak začne působit, až když dorazový kontakt 4± vjede mezi odpojovači nože 50.

Abychom spolehlivěji dosáhli toho, že předčasné působení kontaktního tlaku na oddělovací nože 50 ztíží nebo dokonce znemožní najetí dorazového kontaktu, je na spínací tyči 61 uspořádána řídicí křivka 68.

Řídicí křivka 68 je vytvořena na oblasti spínací tyče 61, který je protilehlá spodní narážce 67B. Když se zahájí druhý výkyvný pohyb spínací páky 60 již před dosažením polohy zapnuto, klouže spodní narážka 67B uspořádání 5 spínacích nožů podél řídicí křivky 68. Řídicí křivka 68 zadává definovaný minimální odstup mezi spodní narážkou 67B a kloubovým připojovacím bodem 60A spínací páky 60, závislý na výkyvném úhlu. Tento minimální odstup způsobuje posunutí spínací páky 60 podél podélného otvoru 66 ve směru kleštinového uspořádání 8 a proti předepjaté síle napínacího zařízení 7. Posunutím spínací páky 60 ve směru kleštinového uspořádání 8 je potlačeno ovládání kleštinového uspořádání 8 prostřednictvím napojeného tažného tyčového zařízení 81 během výkyvného pohybu uspořádání spínacích nožů 5.

Řídicí křivka 68 končí v bodě, na kterém je na základě polohy spínací tyče 61 kinematiky určeno, že uspořádání 5 spínacích nožů dosáhlo polohy zapnuto. Když je dosaženo konce řídicí křivky, posune napínací zařízení 7 spínací páku 60 podél podélného otvoru 66 zpět o pružinovou dráhu, odpovídající předtím dosaženému předepnutí.

Spínací páka je tak přesazena zpět do své odemčené polohy a může probíhajícím stranovým pohybem spínacího pohonu 6 absolvovat opět výše popsaný průběh pohybu, aby přivedla přes kloubový připojovací bod 60B tažnou sílu na napojené tažné tyčové zařízení 81 k ovládání kleštinového uspořádání 8.

Vynález připouští vedle ukázaných způsobů provedení i další sestavy uspořádání.

Tak je též možné, že místo kleštinového uspořádání 8 je použito jiné zařízení k upnutí oddělovacích nožů 50. To nemusí nutně vyvíjet požadovaný kontaktní tlak pákovým poměrem s jedním, příp. několika otočnými body, nýbrž může toho dosahovat například lineárním pohybem prostřednictvím stoupání závitu nebo regulačním orgánem, vyvíjejícím tlak (např. hydraulický válec, servomotor).

Spínací páka 60 může mít proto odchylné uspořádání než jsou ukázané způsoby provedení. Zrovna tak může být spojení mezi spínacím pohonem 6 a kleštinovým uspořádáním 8 provedeno jinými prvky, které jsou vhodné pro odpovídající mechanické funkční spojení, jako např. pastorkem a řetězem nebo ozubenou tyčí atd.

Dále také není nutné, aby napínací zařízení a kleštinové uspořádání byly připojeny na navzájem protilehlých stranách výkyvné osy na spínací páce 60; spíše mohou být k dispozici také na stejné straně vedle výkyvné osy a přitom ovšem zabírat v navzájem opačném směru na jednom místě spínací páky 60.

Místo podélného otvoru 66 může být uspořádán také kruhový otvor k uložení osového čepu 65.

Dále také není nutné, aby byla předepjatá síla napínacího zařízení 7 nastavitelná, protože se určité odchylky v tolerancích dají případně vyrovnat pružinovou dráhou.

-8CZ 305315 B6

Místo přítlačných pružin 70 může být pro napínací zařízení 7 použito také každé jiné pružinové elastické zařízení nebo také prvek vyvíjející tlak, jako např. motorové zařízení na způsob servomotoru, jakož i hydraulický, pneumatický nebo magnetický pohon nebo podobně.

Dále mohou být síly mezi kleštinovým uspořádáním 8 a spínací pákou 60 nebo napínacím zařízením 7 přenášeny také tažnými prvky jako např. bovdenovými lanky.

Claims (9)

1. Spínací zařízení (1), především odpojovač, se spínacím pohonem (6), středovým kontaktem (31), dorazovým kontaktem (41), uspořádáním spínacích nožů (5) se dvěma navzájem rovnoběžnými a společně se pohybujícími odpojovacími noži (50), jakož i napínacím zařízením (7), přičemž uspořádání (5) spínacích nožů je uloženo výkyvné na středovém kontaktu (31) a je prostřednictvím spínacího pohonu pohyblivé mezi polohou zapnuto a polohou vypnuto a přičemž uspořádání (5) spínacích nožů spojuje středový kontakt (31) v poloze zapnuto s dorazovým kontaktem (41) takovým způsobem, aby oba odpojovači nože (50) vzaly dorazový kontakt (41) mezi sebe při aktivování kontaktního tlaku, který je ovšem při spínacím procesu zrušen, vyznačující se tím, že spínací pohon (6) je s napínacím zařízením (7) spojen takovým způsobem, že jejich předepjatý směr působení je orientován proti zapínací činnosti spínacího pohonu (6), přičemž uspořádání (5) spínacích nožů má kleštinové uspořádání (8), které oba odpojovači nože (50) v poloze zapnuto tiskne k sobě pro vyvinutí kontaktního tlaku.

2. Spínací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že spínací pohon (6) má spínací páku (60), kteráje kloubově spojena s kleštinovým uspořádáním (8).

3. Spínací zařízení (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že spínací páka (60) je výkyvná kolem osy vykývnutí, přičemž napínací zařízení (7) a kleštinové uspořádání (8) jsou připojeny na spínací páce (60) na v podstatě navzájem protilehlých stranách osy vykývnutí.

4. Spínací zařízení (1) podle nároku 3, vyznačující se tím, že osa vykývnutí spínací páky (60) je tvořena osovým čepem (65), uloženým v podélném otvoru (66) spínací páky (60), přičemž podélný otvor (66) je se svým podélným směřováním ustaven v podstatě rovnoběžně se směrem působení předepnutí napínacího zařízení (7).

5. Spínací zařízení (1) podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že předepínací síla napínacího zařízení (7) je nastavitelná.

6. Spínací zařízení (1) podle některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že napínací zařízení (7) je zařízení pružinové.

7. Spínací zařízení (1) podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že uspořádání (5) spínacích nožů má v oblasti středového kontaktu (31) kleštinové uspořádání, které je kloubově spojeno se spínací pákou (60) a které je upraveno pro přitisknutí obou odpojovačích nožů (50) navzájem k sobě pro vyvození kontaktního tlaku v poloze zapnuto.

-9CZ 305315 B6

8. Spínací zařízení (1) podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že kontaktní tlak uvnitř kontaktní oblasti, ve které se vnitřní plochy uspořádání (5) spínacích nožů překrývají s některým kontaktem přijatým mezi vnitřní plochy (31, 41), je aplikován na vnější plo5 chy uspořádání (5) kontaktních nožů.

9. Spínací zařízení (1) podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, žena spínací tyči (61) je vytvořena řídicí křivka (68), jejímž prostřednictvím je ovladatelný, alespoň při spínacím pohybu spínacího zařízení (1), průběh pohybu spínacího páky (60), kloubově připoío jené na spínací tyči (61).