DD211202A1

DD211202A1 - DRIVE FOR ELECTRICAL SWITCHES

Info

Publication number: DD211202A1
Application number: DD24482682A
Authority: DD
Inventors: Ottmar Mueller; Steffen Breuer
Original assignee: Elektroenergieanlagenbau Veb K
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb fuer elektrische Schaltgeraete, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energietraegers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird. Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass nicht nur Erosionen in den Kanaelen zwischen den Energietraegern und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes vermieden werden, sondern es sind auch Stroemungsverluste auf dem Weg vom Energietraeger bis zum Kolben des Antriebes auf ein Minimum zu reduzieren. Gemaess der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes, der in seinem Wirkungszentrum angeordnete Energietraeger, ein das Wirkungszentrum verschliessender Verschluss mit Schlagstift als Teil der die Energietraeger heranfuehrenden mechanischen Zufuehrungseinrichtung und das mit dem Schlagstift bei Ausloesung des Energietraegers in Wirkverbindung stehende Schlagstueck auf einer gemeinsamen Achse liegen, die durch die Mitte des Rohres der Energietraegerzufuehrungseinrichtung des Antriebes verlaeuft.The invention relates to a drive for electrical Schaltgeraete, in which is moved by the release of the chemically bound potential energy of a charge of a Energietraegers the piston within the cylinder of the drive. By the invention is to be achieved that not only erosion in the channels between the Energietraegern and the piston are avoided within the cylinder of the drive, but it is also Stroemungsverluste on the way from the energy carrier to the piston of the drive to be reduced to a minimum. According to the invention, it is therefore provided that the piston within the cylinder of the drive, the energy carrier arranged in its center of action, a closure closing the center of action with striker part of the mechanical Zufuehrungseinrichtung leading to the energy carrier and the operatively connected to the striker on triggering the Energietraegers Schlagstueck lie on a common axis, which runs through the middle of the tube of Energietraegerzufuehrungseinrichtung the drive.

Description

— Ί - Ί

- ΚΕΑ - P 004 -- ΚΕΑ - P 004 -

Titel der ErfindungTitle of the invention

Antrieb für elektrische SchaltgeräteDrive for electrical switching devices

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für elektrische Schaltgeräte, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energieträgers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird.The invention relates to a drive for electrical switching devices, in which is moved by the release of the chemically bound potential energy of a charge of an energy carrier of the piston within the cylinder of the drive.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Antriebseinrichtungen für elektrische Schaltgeräte, bei denen die chemisch gebundene potentielle Energie einer Ladung eines Energieträgers trägheitsarm in kinetische Energie umgewandelt wird, sind bekannt· Dabei wird der in den meisten Fällen pulverförmige Explosivstoff dosiert in kartuschenähnlichen Energieträgern gespeichert, die über mechanische Zuführungseinrichtungen in eine Bohrung befördert werden, in der durch Zündung die chemisch gebundene potentielle Energie der Ladung des Energieträgers so freigesetzt wird, daß der Kolben im Zylinder die erforderliche Bewegung ausführt. Wie sowohl aus der OH-PS 524 889 als auch aus der DE-OS 2654 441 alleDrive devices for electrical switching devices in which the chemically bound potential energy of a charge of an energy carrier is converted into kinetic energy with low inertia are known. The powdered explosive in most cases is metered into cartridge-like energy carriers, which are conveyed via mechanical feed devices into a bore in which by ignition the chemically bound potential energy of the charge of the energy carrier is released so that the piston in the cylinder performs the required movement. As both from the OH-PS 524 889 and from DE-OS 2654 441 all

12Ν0Ϊ 1982*O473.öi12Ν0Ϊ 1982 * O473.öi

— ρ «,- ρ «,

H 01 H, 39/00 sowie aus der DE-OS 2151 4-53, H 01 H, 3/00 hervorgeht, sind dann, wenn der Kolben durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung des Energieträgers in zwei Richtungen bewegt werden soll, zwei mechanische Zuführungseinrichtungen für die Energieträger vorgesehen· Ob nun der Kolben nur in eine oder in zwei Richtungen bewegt werden soll und ob nun dazu eine oder zwei mechanische Zuführungseinrichtungen verwendet werden, wird bei allen bekannten Antrieben für elektrische Schaltgeräte die chemisch gebundene potentielle Energie der Ladung des Energieträgers in einem Raum freigesetzt, der es erforderlich macht, daß das Gas über nicht geradlinige Kanäle dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes zugeführt wird· Das aber bedeutet, daß die beim Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung des Energieträgers auftretenden hohen Temperaturen (3000 K) zu einer starken Erosion der Kanäle, insbesondere dort wo.Richtungsänderungen erfolgen, fuhren· Gleichzeitig treten durch diese Richtungsanderungen des Gasstromes bis zum Auftreffen auf den Kolben aber auch erhebliche Strömungsverluste auf, so daß die im Gas enthaltene Energie herabgesetzt wird»H 01 H, 39/00 as well as from DE-OS 2151 4-53, H 01 H, 3/00 are apparent when the piston are moved in two directions by the release of the chemically bound potential energy of the charge of the energy carrier Whether two mechanical feed devices for the energy carriers should be provided. Whether the piston is to be moved in one or two directions and whether one or two mechanical feed devices are used for this purpose, the chemically bound potential energy of all known drives for electrical switching devices is Charge of the energy carrier released in a space that requires that the gas is supplied via non-rectilinear channels to the piston within the cylinder of the drive · This means, however, that occur when the chemically bound potential energy of the charge of the energy carrier high temperatures (3000 K) to a strong erosion of the channels, especially where wo.Ric At the same time, these changes in direction of the gas flow up to the impact on the piston also result in considerable flow losses, so that the energy contained in the gas is reduced.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, nicht nur Erosionen in den Kanälen zwischen den Energieträgern und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes zu vermeiden sondern Stromungsverluste auf dem Weg vom Energieträger bis 'zum Kolben des Antriebes auf ein Minimum zu reduzieren«,The aim of the invention is not only to avoid erosion in the channels between the energy sources and the piston within the cylinder of the drive but to minimize flow losses on the way from the energy source to 'the piston of the drive',

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen AntriebThe invention is based on the object, a drive

für elektrische Schaltgeräte, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energieträgers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird, zu schaffen, indem durch Anordnung des Energieträgers und aller mit diesem in Wirkverbindung stehenden Einrichtungen der Materialverschleiß bei Vermeidung von Strömungsverlusten zu minimieren ist, so daß der Schaltbetrieb verlängert wird.for electrical switching devices, in which is moved by the release of the chemically bound potential energy of a charge of an energy carrier of the piston within the cylinder of the drive to create by arranging the energy source and all of the devices operatively connected thereto, the material wear while avoiding flow losses is to be minimized, so that the switching operation is extended.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes, der im Wirkungszentrum angeordnete Energieträger, ein das Wirkungszentrum des Energieträgers verschließender Verschluß mit Schlagstift als Teil der die Energieträger heranführenden mechanischen Zuführungseinrichtung und das mit dem Schlagstift bei Auslösung des Energieträgers in Wirkverbindung stehende Schlagstück auf einer gemeinsamen Achse liegen, die durch die Mitte des Rohres der Energieträgerzuführungseinrichtung verläuft· Damit befindet sich der Energieträger unmittelbar vor Auslösung eines Schaltvorganges, der durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung ausgelöst wird, innerhalb des Wi rkungs Zentrums in einer Bereitschaftsstellung, in der seine Gasaustrittsöffnung direkt auf die Mitte der Kolbenfläche ausgerichtet ist, wobei gewährleistet ist, daß das Gas durch ein dickwandiges Rohr strömt»According to the invention this is achieved in that the piston within the cylinder of the drive, arranged in the center of action energy carrier, a the center of action of the energy occlusive closure with striker as part of the energy leading heranführenden mechanical feeder and standing with the striker in triggering the energy carrier in operative connection This is the energy carrier immediately before triggering a switching process, which is triggered by the release of the chemically bound potential energy of a charge, within the power center in a standby position in which its gas outlet is aligned directly with the center of the piston surface, whereby it is ensured that the gas flows through a thick-walled tube »

Um ein optimales Ausströmen des, Gases aus dem Energieträger zu erreichen und um zugleich zu verhindern, daß ein Ausziehen der Energieträger nach dem Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung durch ein über den äußeren Durchmesser der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers hinausgehendes Aufblühen dieser Gasaustritts öffnung erschwert bzw« verhindert wird, ist der Außendurchmesser der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers annähernd gleich dem Innendurchmesser der BohrungIn order to achieve an optimal outflow of the gas from the energy source and at the same time to prevent the extraction of the energy carrier after the freeing of the chemically bonded potential energy of the charge through a beyond the outer diameter of the gas outlet opening of the energy carrier more blooming of this gas outlet opening difficult or «Is prevented, the outer diameter of the gas outlet opening of the energy carrier is approximately equal to the inner diameter of the bore

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innerhalb des Rohres der Energieträgerzuführungseinrichtung»inside the tube of the fuel carrier »

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist nach dem Überfahren eines Kanäles innerhalb des Zylinders durch den Kolben über eine Leitung ein Rückführungskolben innerhalb der Energieträgerzuführungseinrichtung durch das Gas des Energieträgers beaufschlagbar, durch den sowohl der Verschluß als auch der Schlagstift und damit das Schlagstück gegen die Kraft von Druckfedern, von denen eine dem Rückführungskolben und eine zweite dem Schlagstück zugeordnet ist, in eine Bereitschaftsstel-. lung für den nächsten Schaltvorgang bringbar sind· Das aber bedeutet gleichzeitig, daß nur noch der großflächige Rückführungskolben dem direkten Einfluß des Gases ausgesetzt ist, während die empfindliche Schlageinrichtung mit dem Gas nicht in Berührung kommt«According to a further feature of the invention is after passing over a channel within the cylinder through the piston via a line a return piston within the energy carrier supply device acted upon by the gas of the energy carrier, through which both the closure and the striker and thus the hammer against the force of Compression springs, one of which is associated with the return piston and a second the hammer, in a standby. This means at the same time that only the large return piston is exposed to the direct influence of the gas, while the sensitive impact device does not come into contact with the gas.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen?The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. In the accompanying drawing, show.

Fig_e 1ϊ den Schnitt eines Antriebes für ein elektrisches Schaltgerät,Fig _e 1ϊ the section of a drive for an electrical switching device,

Fig«, 2% einen Schnitt im Bereich der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers des elektrischen Schaltgerätes nach Fig· 1« 2% shows a section in the region of the gas outlet opening of the energy carrier of the electrical switching device according to FIG. 1.

Wie die Fig« 1 zeigt, ist der innerhalb des Zylinders angeordnete Kolben 2, der in seinem Wirkungszentrum 3 angeordnete Energieträger 4, der das WirkungsZentrum 3 verschließende Verschluß 5, der Schlagstift 6 sowie das Schlagstück 7 als Teil der Zündeinrichtung auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, die durch die Mitte derAs shown in FIG. 1, the piston 2 arranged inside the cylinder, the energy carrier 4 arranged in its center of action 3, the closure 5 closing the action center 3, the striking pin 6 and the striking piece 7 are arranged as part of the ignition device on a common axis, passing through the middle of the

Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9 der Energieträgerzuführungsei nrichtu ng 10 verläuft. Dabei befindet sich in der Darstellung der Antrieb in Bereitschaftsstellung, so daß der den nächsten Schaltvorgang auslösende Energieträger 4 nicht nur in seinem Wirkungszentrum 3 angeordnet ist sondern auch das Schlagstück 7 befindet sich in einer Stellung, in der es durch an sich bekannte, nicht weiter dargestellte Mittel gehalten wird, wobei in dieser Stellung des SchiagStückes 7 eine Druckfeder 11 gespannt ist. Wird nunmehr zwecks Einleitung eines SchaltVorganges das 'Schlagstück 7 durch die an sich bekannten, nicht weiter dargestellten Mittel freigegeben, so beschleunigt die Druckfeder 11 das Schlagstück 7, das auf den Schlagstift 6 trifft und diesen auf die Zündpille des in seinem WirkungsZentrum 3 angeordneten Energieträgers 4 dermaßen schlägt, daß es zur Zündung der im Energieträger 4 enthaltenen Ladung kommt. Die damit im Zusammenhang freiwerdenden Gase strömen geradlinig über die Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9» <3.as in diesem Bereich sehr dickwandig ist, und treffen auf das Zentrum der Kolbenfläche des Kolbens 2, wodurch dieser zum entgegengesetzten Ende des Zylinders 1 bewegt wird und dabei eine Ausschaltfeder 12, die auch aus einem Federpaket bestehen kann, spannt und das mit der Kolbenstange 13 verbundene Schaltgestänge bewegt. Hat der Kolben 2 den größten Teil des Weges innerhalb des Zylinders 1 zurückgelegt, so passiert er einen Kanal 15» nach dessen Überfahren ein Teil des freiwerdenden Gases über eine Leistung 16 strömt und den Rückführungskolben 17 innerhalb der Energieträgerzuführungseinrichtung 10 beaufschlagt. Dadurch wird dieser bis zu einem Anschlag 18 bewegt, wobei gleichzeitig durch den Verschluß 5 der nunmehr verbrauchte Energieträger 4 aus seinem WirkungsZentrum 3 herausgezogen und ausgeworfen wird und das Schlagstück 7 in seine Bereitschaftsstel-Bore 8 within the tube 9 of the Energieträgerzuführungssei nrichtu ng 10 runs. This is located in the representation of the drive in the ready position, so that the next switching operation triggering energy source 4 is not only located in its center of action 3 but also the hammer 7 is in a position in which it is known per se, not shown Means is held, wherein in this position of the Schiag piece 7, a compression spring 11 is stretched. Is now for the purpose of initiating a switching operation the 'hammer 7 released by the known, not shown means, the compression spring 11 accelerates the hammer 7, which strikes the striker 6 and this on the squib of arranged in its center 3 Wirkungszentrum 4 so strongly suggests that it comes to the ignition of the charge contained in the energy carrier 4. The gases released in connection therewith flow in a straight line over the bore 8 inside the tube 9, which is very thick-walled in this area, and hit the center of the piston surface of the piston 2, causing it to move to the opposite end of the cylinder 1 and while a Ausschaltfeder 12, which may also consist of a spring assembly, spans and moves the connected to the piston rod 13 shift linkage. If the piston 2 has traveled most of the way within the cylinder 1, it passes through a channel 15 ", after which a portion of the released gas flows over a power 16 and drives the return piston 17 within the energy carrier supply device 10. As a result, this is moved to a stop 18, wherein at the same time by the shutter 5 of the now consumed energy carrier 4 is pulled out of its WirkungsZentrum 3 and ejected and the hammer 7 in its ready position

lung zur Einleitung des nächsten Schaltvorganges gebracht wird, womit gleichzeitig auch ein Spannen der Druckfeder 11 verbunden ist. Anschließend drückt die Druckfeder 19, die ebenfalls durch den Rückführungskolben 17 gespannt wurde, den Rückführungskolben 17 und damit auch den Verschluß 5 in seine Bereitschaftsstellung für den nächsten Schaltvorgang - s· Darstellung in Fig. 1 -, wobei gleichzeitig durch den Verschluß 5 ein neuer Energieträger 4 a aus dem Energieträgerlager 20 auf kürzestem Wege in das Wirkungszentrum 3 gebracht wird, das danach durch den Verschluß wieder verschlossen wird·ment is brought to initiate the next switching operation, which at the same time a tensioning of the compression spring 11 is connected. Subsequently, the compression spring 19, which was also tensioned by the return piston 17, the return piston 17 and thus also the shutter 5 in its standby position for the next switching operation - s · representation in Fig. 1 -, wherein at the same time through the shutter 5, a new energy source 4a is brought from the energy carrier bearing 20 by the shortest route into the action center 3, which is then closed again by the closure.

In Pig· 2 ist noch einmal herausgestellt, daß der Außendurchmesser d,, der Gas aus tritts öffnung 21 des Energieträgers 4 annähernd gleich dem Innendurchmesser dp der Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9 der Energieträgerzuführungseinrichtung 10 ist.In Pig · 2 it is once again pointed out that the outer diameter d 1, the gas outlet opening 21 of the energy carrier 4 is approximately equal to the inner diameter dp of the bore 8 within the tube 9 of the energy carrier supply device 10.

Somit wird durch die Erfindung ein Antrieb für elektrische Schaltgeräte bereitgestellt, durch den nicht nur Erosionen zwischen dem Energieträger und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes vermieden werden, sondern auch die Strömungsverluste werden auf dem Weg zum Kolben auf ein Minimum reduziert, da nunmehr das Gas vom Energieträger zum Kolben auf dem kürzesten und zwar auf einem geradlinigen Weg zum Kolben des Antriebes gelangt»Thus, the invention provides a drive for electrical switching devices, which not only erosion between the energy source and the piston are avoided within the cylinder of the drive, but also the flow losses are reduced on the way to the piston to a minimum, since now the gas from the energy source to the piston in the shortest possible way and on a straight path to the piston of the drive »

Claims

Ή * ' J V'

invention claim

Electric switchgear apparatus, in which, by sjreihing the chemically bound potential energy of a charge of an energy carrier, the piston is moved within the cylinder of the drive, characterized in that the piston (2) within the cylinder (1) of the drive, in the 'WirkungsZentrum (3) arranged energy carrier (4), a the WirkungsZentrum (3) of the energy carrier (4) closing closure (5) with striker (6) as part of the energy sources (4) heranführenden mechanical feeding device and the with the striker (6 ) upon actuation of the energy carrier (4) in Wirk-related impact piece (7) lie on a common axis passing through the middle of the tube (9) of the energy carrier supply means (10) of the drive. >

Second '·. , · '. '. ' : ·.; ·. Drive according to point Ί, characterized in that after jdem driving over a channel (15) within the cylinder (1) through the piston (2) via a line (16) a return piston (17) within the energy carrier supply means (10) by the gas of the Energieträgers (4) can be acted upon by both the closure (5th) and the striker (6) and dkmit the hammer (7) against the force of compression springs (11; 19) can be brought into a ready position for the next switching operation. ι

Drive according to item 1, characterized in that the outer diameter of the gas outlet opening (21) of the energy carrier (4) is approximately equal to the inner diameter of the bore (8) within the tube 0) of the energy carrier supply device (10).

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