DD291192A5

DD291192A5 - LOCKING ASSEMBLY FOR SWITCHES

Info

Publication number: DD291192A5
Application number: DD33647689A
Authority: DD
Inventors: Joerg Hoeppner; Berthold Reyher; Fritz Jaeger; Gottfried Steudte; Joachim Schuenemann
Original assignee: Veb Transformatorenwerk "Karl Liebknecht",De
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-06-20

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsanordnung fuer Antriebe von Hochspannungsschaltgeraeten, insbesondere fuer Leistungsschalterantriebe, die nach dem Prinzip der Speicherung von Federenergie arbeiten. Die Aufgabe besteht darin, die Verriegelungsanordnung konstruktiv so zu gestalten, dasz bei Anwendung des Prinzips des bistabilen Gleichgewichtes eines federnd gelagerten, ueber ein ausgebauchtes Oberflaechenprofil rollenden Druckkoerpers die Ver- bzw. Entriegelung eines federenergiegetriebenen oder druckmittelgetriebenen Antriebsteiles mit bzw. von einem federenergiegetriebenen Antriebsteil so durchgefuehrt wird, dasz nach vollzogenem Arbeitshub eines Kolbens die mechanische Energie in die vorher nahezu entspannte Ausschaltfeder uebertragen und gleichzeitig der Einschaltvorgang vollzogen werden kann. Das wird dadurch erreicht, dasz die Verriegelungsanordnung vor der Ausschaltfeder angeordnet ist, dasz paarweise symmetrisch zueinander liegende Verriegelungsarme in einem huelsenfoermigen Kopfteil untergebracht sind und das bistabile Gleichgewicht an der Oberflaechenkontur eines Stuetzelementes hergestellt wird und dasz zum Ver- bzw. Entriegeln feste Stoeszel an den Enden des Schalterhubes vorhanden sind, gegen die sich Rollen der Verriegelungsarme bewegen, um den entgegengesetzten Gleichgewichtszustand zu erreichen. Fig. 1{Antrieb; Federspeicher; Schaltgeraet; Hochspannung; Energiespeicher; Druckmittelantrieb; Verriegelung; Einschalten; Ausschalten; Verklinkung}The invention relates to a locking arrangement for drives of Hochspannungsschaltgeraeten, especially for circuit breaker drives that operate on the principle of storage of spring energy. The object is to make the locking arrangement constructive so that when applying the principle of bistable balance of a spring-loaded, over a bulging surface rolling Druckkörper the locking or unlocking of a federenergiegetriebenene or fluid-driven drive member with or from a federenergiegiegetriebenen drive part so performed wird, after the completed stroke of a piston, the mechanical energy transferred to the previously almost relaxed opening spring and at the same time the switch-on can be completed. This is accomplished by placing the latch assembly in front of the turn-off spring, placing the pair of symmetrically opposed latch arms in a female head portion, and establishing the bistable balance on the surface contour of a support member, and locking it with solid stitches at the ends of the switch stroke, against which rollers of the locking arms move to reach the opposite equilibrium state. Fig. 1 {drive; Spring; Schaltgeraet; High voltage; Energy storage; Pressure fluid drive; locking; Turn on; Turn off; latching}

Description

notwendig werdenden, sofortigen Aussehelthandlung aufgehoben werden muß, um die Bedingungen einer Zyklusschaltung zu gewährleisten. Um die Bewegung der Bauteilegruppe des Druckmittelspeichers und der der Ausschaltfeder gegeneinander ohne Behinderung zu ermöglichen, müssen also sämtliche Elemente des Verriegelungs- und Entriegelungssystems aus dem Bewegungsraum der sich relativ zu ihnen bewegenden Baugruppen entfernt sein.necessary immediate release operation must be canceled to ensure the conditions of a cycle circuit. In order to enable the movement of the component group of the accumulator and the Ausschaltfeder against each other without interference, so all elements of the locking and unlocking system must be removed from the range of motion of the relative to them moving assemblies.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Verriegelungsanordnung von für Hochspannungsschaltgeräte, insbesondere Hochspannungsleistungsschalter einsetzbaren Antrieben, vorzugsweise für mittels Druckmittel und Federenergie arbeitende Antriebe, die gegenüber bekannten, derzeit gebräuchlichen technischen Lösungen bei geringem und ökonomischem Bauteileaufwand eine hohe Funktionssicherheit über eine lange Einsatzdauer garantiert.The aim of the invention is to provide a locking arrangement of usable for high voltage switching devices, especially high voltage circuit breakers drives, preferably for working by means of pressure medium and spring energy drives, which guarantees high reliability over a long service life over known, currently in use technical solutions with low and economical component cost.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verriegelungsanordnung konstruktiv und anordnungsgemäß so zu gestalten, daß bei Anwendung des Prinzips des bistabilen Gleichgewichtes eines federnd gelagerten, über ein ausgebauchtes Oberflächenprofi! rollenden Druckkörpers die Ver- bzw. Entriegelung eines federenergiegetriebenen oder druckmittelgetriebenen Antriebsteiles mit bzw. von einem federenergiegetriebenen Antriebsteil eines Hochspannungsschalters so durchgeführt wird, daß nach vollzogenem Arbeitshub eines Kolbens die mechanische Energie in die vorher nahezu entspannte Ausschaltfeder übertragen und gleichzeitig der Einschaltvorgang vollzogen werden kann.The invention has for its object to make the locking assembly constructive and correct arrangement so that when using the principle of the bistable balance of a spring-mounted, over a bulging Oberflächenprofi! Rolling pressure body the locking or unlocking of a federenergiegetriebenen or fluid-driven drive member with or from a federenergiegetriebenen drive part of a high-voltage switch is performed so that after completion of a piston stroke, the mechanical energy transferred to the previously almost relaxed opening spring and at the same time the switch-on can be completed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verriegelungsanordnung vor der Ausschaltfeder angeordnet ist, daß die feste Aufnahme der Verriegelungsanordnung an einem mit dem Federteller für die Speicherfeder verbundenen Tragstift erfolgt, welcher symmetrisch zur Bewegungsachse der Ausschaltfeder liegt, daß paarweise symmetrisch zueinander liegende Verriegelungsarme In einem hüsenförmigen Kopfteil untergebracht sind und das bistabile Gleichgewicht an der Oberflächenkontur eines Stützelementes hergestellt wird, daß die Verriegelung im Käfig der Ausschaltfsder in Verriegelungsnuten erfolgt und daß zum Ent- oder Verriegeln feste Stößel an den Enden des Schalterhubes vorhanden sind, gegen die sich Rollen der Verriegelungsarme bewegen, um den entgegengesetzten Gleichgewichtszustand zu erreichen. Das heißt, daß entsprechend der Aufgabenstellung die Ausschaltfeder z. B. als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, was bedingt, daß die Anordnung von Baugruppen beider Antriebsteile hintereinander oder ineinanderliegend erfolgt, wobei das Bauteilesystem des energieliefernden Antriebsteiles in einem hüisenförmigen Kopfteil die als Druckkörper gestalteten Verriegelungsarme trägt, welche paarweise symmetrisch angeordnet sind. Die Verriegelungsarme sind an ihren beiden Enden mit Rollen ausgestattet. Die dem Kopfteil zugeordneten Rollen liegen an der symmetrischen Kontur eines Stützelementes, die geometrisch so gestaltet ist, daß durch ein Abrollen für die Verriegelungsarme zwei stabile Gleichgewichtslagen erzeugt werden. Hierdurch werden die Rollen am anderen Ende der Verriegelungsarme in die entsprechende Verriegelungsnut des mit der Ausschaltfeder verbundenen Käfigs eingehoben oder aus der Nut entfernt. Daraus folgt, die Verriegelungsarme im verriegelten Zustand der Antriebsteile als Druckkörper zwischen Stützelement und Käfig der Ausschaltfeder fungieren und sich im entriegelten Zustand zwischen Stützelement und hülsenförmigem Kopfteil anordnen. Eine derartige Funktion der sich paarweise symmetrisch gegenüberliegenden Verriegelungsatme setzt die Anordnung einer Zugfeder zwischen den am Stützelement anliegenden Rollen und einer aufspreizenden Druckfeder zwischen den in die Verriegelungsnuten einschwenkenden Rollen am anderen Ende der Verriegelungsarme voraus. Das Abrollen an der Kontur des Stützelementes in die jeweils entgegengesetzte stabile Gleichgewichtslage wird durch Stößel verursacht und an den Hubenden der Schaltbewegung vorgenommen.According to the invention, this object is achieved in that the locking arrangement is arranged in front of the opening spring, that the fixed receiving the locking arrangement takes place on a connected to the spring plate for the storage spring support pin, which is symmetrical to the axis of movement of the opening spring, that in pairs symmetrically to each other lying locking arms are housed in a nozzle-shaped head part and the bistable equilibrium is established on the surface contour of a support element, that the locking in the cage of Ausschaltfsder done in locking grooves and that for unlocking or locking solid plunger are present at the ends of the Schalterhubes, move against the rollers of the locking arms to achieve the opposite equilibrium state. That is, according to the task, the Ausschaltfeder z. B. is formed as a helical compression spring, which requires that the arrangement of assemblies of both drive parts in succession or ineinanderliegend, wherein the component system of the energy-supplying drive member carries in a Hüisenförmigen head part designed as a pressure body locking arms, which are arranged in pairs symmetrically. The locking arms are equipped with rollers at both ends. The rollers associated with the head are located on the symmetrical contour of a support element which is geometrically designed so that two stable equilibrium positions are generated by rolling for the locking arms. As a result, the rollers are lifted at the other end of the locking arms in the corresponding locking groove of the cage connected to the opening spring or removed from the groove. It follows that the locking arms in the locked state of the drive parts act as a pressure body between the support element and cage of the opening spring and arrange in the unlocked state between the support member and sleeve-shaped headboard. Such a function of the pairs symmetrically opposite locking breathing is the arrangement of a tension spring between the voltage applied to the support element rollers and an expanding compression spring between the pivoting in the locking grooves rollers on the other end of the locking arms ahead. The rolling on the contour of the support element in the respective opposite stable equilibrium position is caused by plunger and made at the stroke ends of the switching movement.

AusföhrungsbelspielAusföhrungsbelspiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: die prinzipielle Positionierung der Verriegelungsanordnung;Fig. 1: the basic positioning of the locking arrangement;

Fig. 2: den konstruktiven Aufbau der Verriegelungsanordnung in Verriegelungsposition im Längsschnitt; Fig. 3: den konstruktiven Aufbau der Verriegelungsanordnung in Entriegelungsposition im Längsschnitt; Fig. 4: einen Schnitt durch die Verriegelungsanordnung in der Draufsicht.2 shows the structural design of the locking arrangement in the locking position in longitudinal section. Fig. 3: the structural design of the locking arrangement in unlocking position in longitudinal section; 4 shows a section through the locking arrangement in plan view.

Dabei sind antriebsseitig das Aufzugsgetriebe für die Energiespeicherung und schalterseitig der konstruktive Aufbau des Hochspannungsschalters von der Schaltstangendurchführung ab mit den mechanischen und elektrischen Kopplungs- und Anschlußbedingungen nicht näher dargestellt.On the drive side, the elevator gear for energy storage and switch side of the structural design of the high voltage switch from the Schaltstangendurchführung from the mechanical and electrical coupling and connection conditions are not shown in detail.

Die Speicherfeder 1 und die Ausschaltfeder 2, die gemäß Fig. 1 in dem Antrieb axial hintereinanderliegend aufgebaut sind, stellen beispielsweise zylindrische Druckfedern dar. Die Speicherfeder 1 wird durch das Aufzugsgetriebe gespannt. Sie ist mit dom Federteller 3 verbunden, an dem der Tragestift 4 fest gekoppelt ist. Das freie Ende des Tragestiftes 4 endet in einem hüisenförmigen Kopfteil 5. Hierin befinden sich die als Druckkörper gestalteten Verriegelungsarme 6, welche paarweise symmetrisch angeordnet sind.The accumulator spring 1 and the opening spring 2, which are constructed axially one behind the other as shown in FIG. 1 in the drive, for example, represent cylindrical compression springs. The accumulator spring 1 is tensioned by the elevator gear. It is connected to dom spring plate 3, on which the support pin 4 is firmly coupled. The free end of the support pin 4 ends in a Hüisenförmigen head part 5. Herein are the designed as a pressure body locking arms 6, which are arranged in pairs symmetrically.

Gemäß Fig. 2 und Fig. 3 sind die Verriegelungsarme 6 an ihren beiden Enden mit Rollen 7; 8 au !gestattet. Die dem hülsonförmigcn Kopfteil 5 zugeordneten Rollen 7 liegen an der symmetrischen Oberflächen— ntur 9 eines Stützelementes 10 an, die geometrisch so gestaltet ist, daß durch ein Abrollen über die Ausbauchung für die Verriegelungsarme 6 zwei stabile Gleichgewichtslagen erzeugt werden. Hierdurch werden die Rollen 8 am anderen Ende der Verriegelungsarme 6 in die entsprechende Verriegelungsnut 11 des mit der Ausschaltfeder 2 verbundenen Käfigs 12 eingehoben oder aus der Verriegelungsnut 11 entfernt. Im verriegelten Zustund der Antriebsteile gemäß Fig. 2 sind die Verriegelungsarme 6 als Druckkörper zwischen Stützelement 10 und Käfig 12 der Ausschaitfeder 2 wirksam. Im entriegelten Zustand gemäß Fig.3ordnenAccording to Fig. 2 and Fig. 3, the locking arms 6 at its two ends with rollers 7; 8 allowed! The rollers 7 associated with the sleeve-shaped head part 5 rest on the symmetrical surface texture 9 of a support element 10, which is geometrically designed so that two stable equilibrium positions are created by rolling over the bulge for the locking arms 6. As a result, the rollers 8 are lifted at the other end of the locking arms 6 in the corresponding locking groove 11 of the associated with the opening spring 2 cage 12 or removed from the locking groove 11. In the locked state of the drive parts shown in FIG. 2, the locking arms 6 as a pressure element between the support element 10 and cage 12 of Ausschaitfeder 2 are effective. In the unlocked state according to FIG. 3

sich die Verriegelungsarme 6 zwischen Stützelement 10 und der Stirnfläche des hülsenförmigen Kopfteiles 5 an. Um die Abroübewegung an der Oberflächenkontur 9 des Stützelementes 10 zu gewährleisten, sind die Verriegelungsarme San den Achsen 13 ihrer Rollen 7 mittels einer Zugfeder 14 verbunden, während die Achse 15 der Rollen 8 am anderen indeder Verrlegelungsarme 6 für eine gesicherte Verriegelungswirkung durch eine spreizende Druckfeder 16 untereinander gekoppelt sind. Mit den Federn 14; 16 wird der über die Oberfiächenkontur 9 des Stützelementes 10 erzielte bistabile Gleichgewichtszustand nicht beeinträchtigt. Um die Rollen 7 entlang der Oberflächenkontur 9 des Stützelementes 10 zu bewegen, werden in Hubrichtung die festen Stößel 17; 18 wirksam, gegen die sich an den Enden des Schalterhubes die Rollen bewegen. Sind die Einschaltbewegung und das gleichzeitige Spannen der Ausschaltfeder vollzogen, hat der Stößel 17 die Rollen 7 am Stützelement 10 in die untere Lage verschoben und die Entriegelung der Antriebsteile vorgenommen. Danach wird die Speicherfeder 1 gespannt. In der Endstellung, die der Ausschaltposition entspricht, werden die Rollen 7 durch den Stößel in die obere Gleichgewichtslage am Stützelement 10 zurückgeführt. Die Verriegelungsarme 6 befinden sich dann in ihrer Verriegelungsposition, unabhängig davon, ob eine Ausschaltung erwartet wird oder eine Zyklusschaltung erfolgte.the locking arms 6 between the support member 10 and the end face of the sleeve-shaped head part 5 at. In order to ensure the Abroübewegung on the surface contour 9 of the support member 10, the locking arms are connected to the axes of their rollers 7 7 by means of a tension spring 14, while the axis 15 of the rollers 8 at the other in the Verrlegelungsarme 6 for a secure locking action by a spreading compression spring 16th coupled together. With the springs 14; 16, the bistable equilibrium state achieved via the surface contour 9 of the support element 10 is not impaired. In order to move the rollers 7 along the surface contour 9 of the support element 10, in the stroke direction, the fixed plunger 17; 18 effective against which move at the ends of the Schalterhubes the rollers. If the switch-on movement and the simultaneous tensioning of the opening spring are completed, the plunger 17 has moved the rollers 7 on the support element 10 into the lower position and has carried out the unlocking of the drive parts. Thereafter, the memory spring 1 is tensioned. In the end position, which corresponds to the switch-off, the rollers 7 are returned by the plunger in the upper equilibrium position on the support member 10. The locking arms 6 are then in their locking position, regardless of whether a shutdown is expected or a cycle was done.

Claims

1. Locking arrangement for switch actuators, in particular for with the implementation of the Ausschaltvorganges a spring energy store having drives of high-voltage circuit breakers operating on the principle of bistable balance of a spring-loaded, over a bulging surface profile rolling pressure body, characterized in that the locking arrangement before Ausschaltfeder (2) is arranged, that the fixed receiving the locking arrangement on a with the spring plate (3) for the storage spring (1) connected to the support pin (4) takes place, which is symmetrical to the axis of movement of the opening spring (2), that in pairs symmetrically to each other Locking arms (6) are housed in a sleeve-shaped head part (5) and the bistable balance on the surface contour (9) of a support element (10) is produced, that the locking in the cage (12) of the opening spring (2) in locking grooves (11) success t and that for unlocking or locking fixed plunger (17; 18) are present at the ends of the switch stroke against which rollers (7) of the locking gear (6) move to reach the opposite equilibrium state.

2. Locking arrangement according to claim 1, characterized in that the locking arms (6) at its the locking groove (11) which runs in the cage (12) of the opening spring (2) in the stroke direction as a dead end, end facing a roll (8), which engages in the locking position on the cross-sectionally circular rear boundary surface of the locking groove (11).

3. Locking arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the contours of the roller (8) and the rear Begrenzungsfiäche the locking groove (11) are geometrically adapted to each other so that the resultant of the forces acting during the locking forces in the cage (12). the Ausschaltfeder (2) points.

For this

4 pages drawings

Anwendungscabiet of the invention

The invention relates to a locking arrangement for drives of high voltage switching devices, in particular for circuit breaker drives, which operate on the principle of storage of spring energy.

Characteristic of the known state of the art

It is known in drive engineering, locking arrangements that operate on the principle of bistable balance of a spring-loaded, rolling over a bulging surface profile pressure body to apply for the purpose of frictionally connecting or disconnecting mechanical assemblies to Federenergiöspeichern to a short-term power supply for the operation of circuit breakers to enable. Kipphebelsysteme this type can also be used depending on the design conditions in drives, which consist of a combined pressure medium reservoir and a spring energy storage. In both types of drives, the energy is supplied from the biased energy storage in a correspondingly relaxed, the switch-off action executive spring into it. Is the clamping z. B. in the use of helical compression springs as opening springs translationally, a lock is preferably made between the components involved in the clamping process of Ausschaitfeder relative to each other. Consequently, the components should be telescopically slidable. Thus, a locking and unlocking device on a switching pin part is already known, consisting of two tubular, taleskopartig off or. retractable segments exists. (DE-OS 3020841 "High-voltage circuit breaker") The locking takes place after the contact of the mating contact has been made during the switch-on movement The unlocking device lifts the locking again at the end of the switch-off movement, whereby the new switch-on procedure is prepared Component on a locking element which carries two lugs which alternately depending on the position of the mating contact facing, telescopically extending or retractable Schaltstiftsegmentes on a detent element on the circumference of the same attack depending on the direction of movement either as a stop or in the locked state as a driver the locking element runs against a stop, whereby the nose acting as a driver is removed from the detent element, although this is a locking device which, in the case of a telescopically movable tubular segment or component group in both directions is not to be applied to the case described in the introduction. The proposed in OS 3020841 locking device determined by the stop and Mitnehmerverhäitisse the 'ι specific movements of the pipe segments to each other and each other. In the case of the rectilinear directed Transportos mechanical energy, for example, from a pressure fluid reservoir in a spring energy storage for the switch-off, a lock is necessary, which after completion of the circuit because of the circumstances