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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumschaltanlage.
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Eine
elektrische Schaltanlagen nach dem Prinzip der Vakuumschaltanlage
ist prinzipiell bereits bekannt. Diese umfasst einen Vakuumraum,
d.h. einen von Gas bzw. Luft weitestgehend evakuierten Raum zur
nach Maßgabe
eines Antriebs wahlweisen Kontaktierung und Trennung zweier elektrischer
Kontakte. Einer dieser Kontakte ist fest in der Vakuumröhre angebracht,
der zweite Kontakt ist an einer linear verschieblichen Antriebsstange
befestigt. Abhängig
von der Verschiebung der Antriebsstange kommen die beiden Kontakte
miteinander in elektrischen Kontakt oder werden getrennt. Die Antriebsstange weist
an dem den Kontakten abweisenden Ende eine Offenhaltefeder auf,
welche die Kontakte in der getrennten Stellung hält. Diese Offenhaltefeder ist
dabei so zu dimensionieren, dass sie gegen einen die Vakuumröhre umgebenden
Gasdruck die Kontakte in getrennter Stellung hält. Die Kontakte können dadurch
verbunden werden, dass ein mit der Antriebsstange verbundener Antrieb
betätigt
wird, welcher entgegen der Kraft der Offenhaltefeder und unterstützt von
dem Gasdruck, die Zusammenführung
der Kontakte bewirkt.
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Diese
bekannte Anordnung gewährleistet zwar
eine sichere Trennung der Kontakte, allerdings ist ein relativ groß dimensionierter
Motor notwendig, um eine Zusammenführung der Kontakte gegen die Kraft
der Offenhaltefeder zu erreichen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumschaltanlage
zu schaffen, welche einerseits eine sichere Trennung der Kontakte
gegen einen den Vakuumraum umgebenden Gasdruck bzw. Luftdruck sicherstellt
und auf der anderen Seite kleinbauend und kostengünstig ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vakuumschaltanlage nach Patentanspruch 1
gelöst.
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Dadurch,
dass bei einer gattungsgemäßen Anlage
der Antrieb als Schwenkantrieb ausgeführt ist, der über einen
ersten Anlenkpunkt mit der Antriebsstange und über einen zweiten Anlenkpunkt
mit einer Federstange zum Belasten der Offenhaltefeder verbunden
ist, wobei diese Anlenkpunkte zur Vergleichmäßigung des von der Offenhaltefeder
gegen den Antrieb wirkenden Drehmoment in einem vorzugsweise räumlich und
zeitlich festen Abstand angeordnet sind, wird diese Aufgabe gelöst.
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Hierbei
ist zu beachten, dass der auf die Antriebsstange wirkende Gasdruck,
welcher das Bestreben hat, die Kontakte zusammenzuführen, über den
Antriebshub der Antriebsstange hinweg im Wesentlichen linear ist,
da der den Vakuumraum entsprechende Gasraum bzw. Luftraum als groß genug angenommen
wird, dass keine Nichtlinearitäten
im Gasdruckanstieg anzunehmen sind. Der umgebende Gasdruck kann
hierbei z.B. Umgebungsluft sein oder auch höher verdichtetes Isoliergas.
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In
Abkehr von dem bekannten Stand der Technik wirkt die Offenhaltefeder
nicht auf die Antriebsstange direkt. Bei diesem Stand der Technik
ergab sich das Erfordernis eines großbauenden Motors dadurch, dass
bei Verwendung von z.B. linearen Zug-Druckfedern über den
Antriebshub hinweg eine linear ansteigende Federkraft bei Druck
gegen die Offenhaltefeder zu verzeichnen war, welche von dem Antrieb
aufgebracht werden musste, um die elektrischen Kontakte zu schließen.
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Dagegen
wird erfindungsgemäß die bisher übliche Antriebsstange
geteilt in eine weiterhin bestehende Antriebsstange, welche mit
dem einen elektrischen Kontakt verbunden ist, und außerdem in
eine Federstange, welche mit der Offenhaltefeder verbunden ist.
Die Antriebsstange der erfindungsgemäßen Vakuumschaltanlage ist über einen
ersten Anlenkpunkt mit der Antriebsstange und über einen zweiten Anlenkpunkt
mit der Fe derstange zum Belasten der Offenhaltefeder verbunden.
Beide Anlenkpunkte sind voneinander beabstandet mit dem als Schwenkantrieb
ausgeführten
Antrieb verbunden, wobei die Beabstandung so gewählt wird, dass das durch die
Offenhaltefeder gegen Antrieb wirkende Drehmoment über den
Antriebshub der Antriebsstange vergleichmäßigt wird. Es werden also bewusst
Endpunkte von Antriebsstange bzw. Federstange voneinander beabstandet,
so dass bei einem Schwenken des Schwenkantriebs das von der Offenhaltefeder
auf den Schwenkantriebe ausgeübte
Drehmoment dadurch im Wesentlichen konstant bleibt, dass bei einer Zunahme
der auf die Federstange wirkenden Kraft eine Hebelverkürzung gegenüber dem
Drehzentrum des Schwenkantriebs erfolgt, so dass letztlich bezüglich des
Drehmoments hier eine Vergleichmäßigung erfolgt.
Diesem vergleichmäßigtem Moment
wirkt das Moment entgegen, welches durch die im Wesentlichen konstante
Druckkraft durch den auf die linear verschiebliche Antriebsstange
wirkenden Gasdruck verursachten Moments erzeugt wird. Entsprechend kann
nun der Antrieb relativ klein ausgestaltet werden, da er ja lediglich
den Reibungskräfte
am. System entgegenwirken muss sowie eine geforderte "Sicherheitsschwelle" bezüglich der
Federkraft bzw. des Federmoments überwinden muss, um aus Sicherheitsgründen die
durch die Offenhaltefeder bewirkte "Getrennt"-Stellung
der Kontakte zu gewährleisten.
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Es
wird also z.B. vorgeschlagen, die Offenhaltefeder über einen
zweiten Hebel an der Schalterwelle zu befestigen. Die Rückstellkraft
auf die Röhre hängt von
der Federkennlinie und der momentanen Hebelstellung ab. Bei günstiger
Anordnung des Hebels kann eine nahezu konstante Rückstellkraft
auf die Röhre
erzielt werden (siehe auch 2c). Dadurch
reduziert sich die Belastung des Antriebs erheblich. Die Einschaltenergie
des Antriebs kann ebenfalls reduziert werden.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die maximalen Drehmomentunterschiede
des von der Offenhaltefeder auf den Antrieb aufgebrachten Drehmoment über den
Antriebshub hinweg maximal 15%, vorzugsweise maximal 10% des Maximums
des von der Offenhaltefeder verursachten Drehmoments beträgt. Es handelt
sich hierbei also um eine deutliche Vergleichmäßigung des Drehmomentenverlaufs,
entsprechend muss auch nur ein relativ geringer "Momentenüberschuss" von dem Antrieb zusätzlich aufgefangen werden.
Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber Vorrichtungen nach dem
Stand der Technik, bei welchen das durch die Offenhaltefeder erzeugte
Drehmoment in der Schalterstellung "ein" das
doppelte betrug von der Federkraft in der Schalterstellung "aus".
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Drehmomentverlauf
des von der Offenhaltefeder auf den Antrieb aufgebrachten Drehmoment über den
Antriebshub der Antriebsstange hinweg von einer Zwischenstellung
aus sowohl zum maximalen Hub (Schalterstellung "aus",
siehe 2c) als auch zum minimalen Hub
(Schalterstellung "ein", siehe 2c)
hin abfallend ist. Es ergibt sich nun ein weitgehend gleichmäßiger Verlauf,
welcher leicht "bergförmig" ist, also ein Maximum
im Bereich des mittleren Antriebshubes aufweist.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Drehmomentverlauf
des von dem umgebenden Gasdruck auf den Antrieb wirkenden Drehmoments
im Wesentlichen konstant ist. Dies ist stets dann der Fall, wenn
das den Vakuumraum umgebende Gasvolumen so groß ist, dass durch die Bewegung
der Antriebsstange bedingt keine Kompressionseffekte in diesem Gasraum
entstehen. Hierbei kann der den Vakuumraum umgebende Gasraum z.B.
Atmosphärenluft
enthalten oder von einem speziellen Isoliergas, etwa Schwefelhexafluorid
(SF6) umgeben sein. Der Druck kann hierbei
bei Atmosphärenluft
etwa 1 bar absolut betragen, bei Umgebung mit einem Isolierglas
bis etwa 10 bar, hierdurch ist dann auch eine entsprechend stärker zu
dimensionierende Feder vorzusehen. Der Druck in dem Vakuum raum ist
im Wesentlichen als Ultrahochvakuum anzusehen, damit eine Korrosion
der Kontakte durch Gaseinfluss minimiert wird. Der Druck im Vakuumraum
beträgt
vorzugsweise weniger als 1 × 10-6 bar Absolutdruck. Die Antriebsstange kann
hierbei über einen
Faltenbalg zum Inneren des Vakuumraums hin gedichtet sein, durch
einen solchen Faltenbalg, welcher vorzugsweise aus einer Metallfolie
bzw. einem Metallblech gefertigt ist, wird eine sichere druckdichte
Trennung zwischen Vakuumraum und umgebendem Gasraum erreicht. Je
nach maximaler Potentialdifferenz der Kontakte im getrennten Zustand
ist die Vakuumschaltanlage auszulegen. Dies gilt sowohl für den Antriebshub
der Antriebsstange, welcher vorzugsweise zwischen 5 und 100 mm betragen
kann, die Potentialdifferenz der Kontakte im getrennten Zustand
beträgt
vorzugsweise zwischen 1 kV und 125 kV. Der Schalter bzw. die Schaltanlage
soll also vorzugsweise für
die Spannungsebene von 1 kV bis 125 kV (bei einer Wechselspannung
50/60 Hz) ausgelegt sein. D.h., die Potentialdifferenz an den geöffneten Kontakten
kann noch wesentlich höher
sein, je nachdem welche Spannungsform anliegt (Wechselspannung mit
50/60 Hz, Blitzstossspannung usw.).
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Als
Feder ist es kostengünstig
und betriebssicher, eine lineare Zug-Druckfeder vorzusehen, da diese
kostengünstig
erhältlich
ist und mit der vorliegenden Erfindung relativ leicht eine Vergleichmäßigung des
Moments der Offenhaltefeder auf den Schwenkantrieb erreichbar ist.
Dies rührt
daher, dass bei einer linearen Zug-Druckfeder die Kraft linear gleichmäßig ansteigt
und somit die Auslegung relativ einfach zu bewerkstelligen ist.
Selbstverständlich
ist es jedoch auch möglich,
weitere Federvarianten, wie z.B. Drehfedern oder Federn, welche
kompressible Medien ausnutzen, vorzusehen.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Federstange
schwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkbewegung so erfolgt, dass
bei Betätigung
des Schwenkantriebs die Federstange zum Drehzentrum des Schwenkantriebs
hin eine Schwenkbewegung und somit eine Hebelverkürzung zwischen
Dreh zentrum und in der Federstange wirkenden Normalkraft erzeugt.
Mit "Drehzentrum" ist hier der "Momentanpol" der Drehbewegung des
Schwenkantriebs gemeint. Dieser kann z.B. ortsfest sein, bei bestimmten
Kinematiken kann dieser jedoch auch als verschieblich angenommen
werden. Wichtig ist jeweils, dass die Schwenkbewegung so erfolgt,
dass bei einem Ansteigen der Federkraft in der Offenhaltefeder und
somit einem Ansteigen der Kraft auf die Federstange eine Schwenkbewegung so
erfolgt, dass eine effektive Verkürzung des Hebels zwischen eben
dieser Offenhaltefederkraft und dem Drehzentrum erfolgt, so dass
in der Summe ein im Wesentlichen konstantes Moment auf den Antrieb wirkt,
welcher dann entsprechend klein dimensioniert werden kann.
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Die
Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Vakuumschaltanlage nach dem Stand der Technik,
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2a eine
erfindungsgemäße Vakuumschaltanlage
in der Schalterstellung "aus", d.h. im getrennten
Zustand der Kontakte,
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2b eine
erfindungsgemäße Vakuumschaltanlage
in der Schalterstellung "ein", d.h. im kontaktierten
Zustand der Kontakte, sowie
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2c eine
grafische Veranschaulichung der auf den Antrieb Momentenverläufe.
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1 zeigt
eine Vakuumschaltanlage nach dem Stand der Technik. Hierin ist ein
Vakuumraum 2' gezeigt,
in welchem einerseits ein fester elektrischer Kontakt 3' sowie außerdem ein
an einer Antriebsstange 5' befestigter
elektrischer Kontakt 4' vorgesehen
ist. Die Antriebsstange 5' ist
direkt mit einer Offenhaltefeder 6' verbunden, welche die elektrischen Kontakte 3' und 4' in ihrer getrennten
Lage hält.
Gegen die Kraft der Offenhaltefeder sowie unterstützt durch
den Gasdruck, welcher von der Umgebung auf die Antriebsstange 5' wirkt, ist
nach Maßgabe
eines Antriebs 7' der
Kontakt 4' nach
oben hin in die Schalterstellung "ein" zu
bewegen. Hierbei ist allerdings ein sehr großer Kraftaufwand notwendig,
da gegen die linear ansteigende Federkraft und das entsprechend
linear ansteigende Moment, welches gegen den Antrieb 7' wirkt, der
Schließvorgang
vorgenommen werden muss.
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2a zeigt
eine erfindungsgemäße Vakuumschaltanlage
in der Schalterstellung "aus". Hierbei handelt
es sich um eine Vakuumschaltanlage mit einer Vakuumschaltröhre mit
einem Vakuumraum 2, in welchem ein Ultrahochvakuum mit
weniger als 1 × 10-6 bar Absolutdruck besteht. Der Vakuumraum 2 ist von
dem Isoliergasschwefelhexafluorid (SF6)
umgeben. Der Druck des Isoliergases in der Schaltanlage, außerhalb
der Vakuumröhre
beträgt
hierbei ca. 1 bis 10 bar absolut.
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Alternativ
ist es selbstverständlich
auch möglich,
dass der Vakuumraum mit Atmosphärenluft ausgefüllt ist.
Die Vakuumschaltröhre
ist so ausgelegt, die Potentialdifferenz der Kontakte 3 und 4 im getrennten
Zustand vorzugsweise 1 bis 125 kV beträgt.
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Im
Vakuumraum 2 ist ein feststehender Kontakt 3 sowie
ein hiermit in Verbindung bringbarer Kontakt 4 vorgesehen.
Der Kontakt 4 ist mit einer Antriebsstange 5 verbunden.
Die Antriebsstange 5 ist linear verschieblich. Die Antriebsstange 5 weist
an ihrer dem elektrischen Kontakt 4 abgewandten Seite einen
gelenkig gelagerten ersten Anlenkpunkt 8 auf, welcher an
einem Schwenkausleger eines um ein Drehzentrum 11 schwenkbaren
Schwenkantriebs 7 befestigt ist. Hiervon beabstandet ist
eine Federstange 10 über
einen zweiten Anlenkpunkt 9 an dem Antriebsausleger gelenkig
befestigt, die Federstange 10 ist an ihrem dem zweiten
Anlenkpunkt 9 abgewandten Ende mit einer als Zug-Druckfeder
ausgeführten Offenhaltefeder 6 verbunden.
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Bei
einem Drehen des Schwenkantriebs 7 bzw. des Schwenkauslegers
entgegen dem Uhrzeigersinn kommt es zu einem Kontaktieren der Kontakte 3 und 4.
Hierdurch kommt es auch zu einem Zusammenpressen der Offenhaltefeder 6 und
damit linearen Ansteigen der in der Federstange 10 wirkenden
Federkraft, da die Federstange 10 nach oben bewegt wird.
Gleichzeitig vollzieht die Federstange allerdings auch eine Schwenkbewegung
entgegen dem Uhrzeigersinn, so dass eine Hebelverkürzung der
im zweiten Anlenkpunkt 9 wirkenden Normalkraft der Federstange 10 zu
verzeichnen ist. Da es also hier zu einer Hebelkraftverkürzung durch
die Drehbewegung kommt, kann das Ansteigen der Federkraft durch
die Hebelverkürzung
im Wesentlichen ausgeglichen werden, so dass über den Drehwinkel des Antriebs
hinweg ein im Wesentlichen als gleichmäßig zu bezeichnendes Drehmoment
von der Offenhaltefeder 6 dem Schwenkantrieb 7 entgegenwirkt.
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Es
handelt sich also erfindungsgemäß um eine
Vakuumschaltanlage 1 mit einem Vakuumraum 2 zur
nach Maßgabe
eines Antriebs wahlweisen Kontaktierung und Trennung zweier elektrischer
Kontakte 3, 4, wobei mindestens einer der Kontakte
(und zwar der Kontakt 4) mit einer linear verschieblichen Antriebsstange 5 zur
von einer Offenhaltefeder 6 unterstützten Trennung der Kontakte 3, 4 gegen
einen den Vakuumraum umgebenden Gasdruck verbunden ist. Der Antrieb
ist hierbei als Schwenkantrieb 7 ausgeführt, der über einen ersten Anlenkpunkt 8 mit
der Antriebsstange und über
einen zweiten Anlenkpunkt 9 mit der Federstange 10 zum
Belasten der Offenhaltefeder 6 verbunden ist, wobei diese
Anlenkpunkte zur Vergleichmäßigung des
von der Offenhaltefeder 6 gegen den Antrieb wirkenden Drehmoments
beabstandet sind. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, das von der Offenhaltefeder
ausgehende Drehmoment zu vergleichmäßigen und somit einen kleinbauenderen
Motor für
den Schwenkantrieb 7 vorzusehen.
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2b zeigt
den geschlossenen Zustand der Kontakte 3 und 4.
Zwischen dem in 2a gezeigten Zustand "Schalterstellung
aus" und der in 2b gezeigten "Schalterstellung
ein" ist ein kompletter "Antriebshub" vorgesehen, dies
entspricht 80 mm linearen Bewegung der Antriebsstange 5 (siehe auch 2c).
Hierbei sorgt ein nicht dargestellter metallischer Faltenbalg dafür, dass
zwischen dem Vakuumraum 2 und dem ihn umgebenden Gasraum eine
Gasdichtung erfolgt.
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Im
Vergleich von 2a und 2b ist
die Kinematik der Vakuumschaltanlage gut erkennbar. In 2a war
der erste Anlenkpunkt 8 links bezüglich des zweiten Anlenkpunktes 9 angesiedelt.
Bei einem Drehen des Schwenkantriebs bzw. des Schwenkauslegers entgegen
dem Uhrzeigersinn kommt es nun zu einer Umkehrung der Verhältnisse,
d.h. bei sich schließendem
Kontakt kommt es immer mehr zu einer Kompression der Offenhaltefeder 6 und
einem Wandern des zweiten Anlenkpunktes 9 nach links. Diesem
entspricht ein Schwenken der Federstange 10 nach links,
d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn, der zweite Anlenkpunkt 9 wandert
ebenfalls nach links. Es ergibt bezüglich der in der Federstange 10 übertragenen
Normalkraft eine Hebelverkürzung
gegenüber
dem Drehzentrum 11, während
der Hebel der linear verschieblichen Antriebsstange 5 im
Wesentlichen konstant bleibt. Es kann also gesagt werden, dass die
Federstange 10 schwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkbewegung
so erfolgt, dass bei Betätigung
des Schwenkantriebs 7 die Federstange 10 zum Drehzentrum 11 des
Schwenkantriebs hin eine Schwenkbewegung und somit eine Hebelverkürzung zwischen
Drehzentrum und der in der Federstange wirkenden Normalkraft erzeugt.
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Dieses
in den 2a und 2b gezeigte Beispiel
ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Insgesamt soll es in der
Erfindung darum gehen, dass durch eine "Auftrennung" der sonst durchgehenden Antriebsstange
in eine Antriebsstange, welche lediglich mit dem elektrischen Kontakt 4 verbunden
ist sowie in eine zweite Stange, der Federstange 10, eine Entkopplung
des Betrags der Federkraft sowie der Kraft der Antriebsstange erreicht
wird. Dies kann nun so genutzt werden, dass die Lage der Anlenkpunkte so
variiert, dass es zu einer Vergleichmäßigung der Federkraft bzw.
des auf den Antrieb wirkenden Federmoments kommt. Dieses Prinzip
ist also auch auf beliebige andere Ausführungsformen, z.B. auch mit anderen
Federanordnungen (Belastung der Feder Zug auf Druck, Drehbelastung
der Feder etc.) anwendbar.
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Abschließend wird
mit Bezug auf 2c der Kraft- bzw. Momentenverlauf
bezüglich
des Schwenkantriebs 7 erklärt. In dieser Figur sind die Drehmomentverläufe zwischen
einer "Schalterstellung
Aus" und einer "Schalterstellung
Ein" wirkenden Drehmomente
in Nm gezeigt. Hierbei wird von der Schalterwelle des Schwenkantriebs 7 zwischen
der "Schalterstellung
Aus" und der "Schalterstellung
Ein" ein Winkelbereich
von etwa 45° durchlaufen.
Dies entspricht einem Antriebshub im vorliegenden Fall von 80 mm.
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In 2c ist
also über
den Antriebshub hinweg (mit Antriebshub ist der maximale lineare
Verfahrbereich der Antriebsstange 5 gemeint) gezeigt. Dieser
entspricht dem Weg zwischen der "Schalterstellung
Ein" (siehe 2b)
sowie der "Schalterstellung
Aus" (siehe 2a).
Hierbei deutet die durchgezogene Linie ein von der Schließkraft der Röhren erzeugtes
Drehmoment an. Dieses hat einen relativ flachen Verlauf, da die
auf die Antriebsstange 5 wirkende Gasdruckkraft über den
gesamten Antriebshub konstant ist, da keine Kompressionseffekte des
Gases berücksichtigt
werden müssen.
Das Moment der Röhrenschließkraft beträgt absolut
etwa knapp 300 Nm, dies entspricht etwa einer Kraft von konstant
3000 Newton Röhrenschließkraft.
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Zu
Zwecken der Veranschaulichung ist als obere Linie das Moment in
der Offenhaltefeder 6' in der
Antriebsstange 5',
welche von der Offenhaltefeder 6' ausgeübt, würde für den Stand der Technik nach 1,
gezeigt. Hier ist erklärend
zu be merken, dass von der "Schalterstellung
Aus" linear ansteigend
diese Kraft bis zur "Schalterstellung
Ein" sich stetig
erhöht,
diese Kraft ist bei der in 1 gezeigten
Anordnung nach dem Stand der Technik durch den Antrieb 7' zu entgegnen.
Es ist also im Diagramm in 2c zu
sehen, dass von einer "Schalterstellung Aus" bei 0° Winkel der
Schalterwelle ausgehend mit einem Drehmoment von etwa 370 Nm startend
ein stark ansteigendes Drehmoment aufgebracht werden muss, welches
bei 45° Winkel
der Schalterwelle (dies entspricht 80 mm Antriebshub) knapp 800
Nm beträgt.
Dies entspricht einer Offenhaltefeder 6' sich von 4000 N über 8000
N steigernden Kraft.
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Mit
der gekrümmten
mittleren Linie ist der vergleichmäßigte Verlauf des Drehmoments,
welcher von der Offenhaltefeder 6 ausgehend auf den Schwenkantrieb 7 wirkt,
gezeigt. Der Drehmomentverlauf des von der Offenhaltefeder 6 auf
den Antrieb aufgebrachten Drehmoments über den Antriebshub der Antriebsstange 5 hinweg
weist also einen im Wesentlichen "bergförmigen" Verlauf, also einen Verlauf mit einem
Zwischenmaximum etwa 40 mm Antriebshub bzw. 20 – 25° Drehung der Welle des Schwenkantriebs 7 gegenüber der "Schalterstellung
Aus". Von dieser
Zwischenstellung fällt
das Moment sowohl zum maximalen als auch zum minimalen Hub (d.h. zur "Schalterstellung
Ein" bzw. zur "Schalterstellung Aus") hin ab. Es ist
also zu sehen, dass erfindungsgemäß der Drehmomentverlauf, welcher
durch die Offenhaltefeder auf die Schalterwelle bzw. den Schwenkantrieb
ausgeübt
wird, im Betrag kleiner als nach dem Stand der Technik und vor allem
viel gleichmäßiger erfolgt.
Dies wird in 2c ergänzend dadurch verdeutlich,
dass die eingesparte Antriebsenergie durch eine entsprechend schraffierte
Fläche zwischen
diesen beiden Kurven angedeutet wird.
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Durch
die Wahl der Federsteifigkeiten, der Länge des Antriebshubs bzw. der
Anordnung von erstem und zweitem Anlenkpunkt zueinander ist der Drehmomentenverlauf
mehr oder weniger flach einstellbar. Hierbei ist es günstig, dass
die maximalen Drehmomentunterschiede des von der Offenhaltefeder
auf den Antrieb aufgebrachten Drehmoments über den Antriebshub hinweg
maximal 15%, vorzugsweise maximal 10% des Maximums des von der Offenhaltefeder
verursachten Drehmoments (also beispielsweise des etwa bei Antriebshub
40 mm erreichten Drehmoments beträgt.
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- 1,
1'
- Vakuumschaltanlage
- 2,
2'
- Vakuumraum
-
-
- 3,
3'
- Elektrischer
Kontakt
- 4,
4'
- Elektrischer
Kontakt
- 5,
5'
- Antriebsstange
- 6,
6'
- Offenhaltefeder
-
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- 7,
7'
- Schwenkantrieb
- 8
- Erster
Anlenkpunkt
- 9
- Zweiter
Anlenkpunkt
- 10
- Federstange
- 11
- Drehzentrum