Die Erfindung betrifft einen Verklinkungsmechanismus für einen schnell schaltenden Schalter, insbesondere für einen schnell schließenden Erdungsschalter.The invention relates to a latching mechanism for a fast-switching switch, in particular for a fast-closing earthing switch.
Aus der EP 3 284 097 B1 ist ein Erdungsschalter für eine Schaltanlage bekannt, der zum schnellen Herstellen einer Erdverbindung und zum Löschen eines Störlichtbogens dient. Ein solcher Erdungsschalter ist in 1 dargestellt und weist folgendes auf: mindestens einen Festkontakt 8 mit einer ersten Leitungszuführung 8', einen Bewegkontakt 17, eine Kontaktführung 5 mit einer zweiten Leitungszuführung 22, 23, einen mechanischen Energiespeicher 4, im geöffneten Zustand eine Isolierstrecke zwischen dem Festkontakt 8 und dem Bewegkontakt 17, wobei die Isolierstrecke zumindest teilweise mit Isolierflüssigkeit 30 gefüllt ist, eine Auslösevorrichtung 19 sowie einen Verklinkungsmechanismus. Eine Zugstange bzw. ein Zuganker 16 wird durch den Verklinkungsmechanismus, der Sperrkugeln 14 in einem Sperrkörper 15 aufweist, gehalten. An ihrem anderen Ende ist der Zuganker 16 mit dem mechanischen Energiespeicher 4 (einem Federpaket) und dem Bewegkontakt 17 verbunden. Eine Auslösevorrichtung 19 wirkt mittels eines Steuerbolzens 27 auf einen Sperrkörper 15 ein.From the EP 3 284 097 B1 an earthing switch for a switchgear system is known which is used to quickly establish an earth connection and to extinguish an accidental arc. Such an earthing switch is in 1 shown and has the following: at least one fixed contact 8th with a first line feed 8th' , a moving contact 17th , a contact guide 5 with a second cable feed 22nd , 23 , a mechanical energy storage 4th , in the open state an insulating distance between the fixed contact 8th and the moving contact 17th , the insulating section at least partially with insulating liquid 30th is filled, a release device 19th as well as a latching mechanism. A tie rod or tie rod 16 is made by the locking mechanism, the locking balls 14th in a locking body 15th has held. The tie rod is at the other end 16 with the mechanical energy storage 4th (a spring package) and the moving contact 17th connected. A trigger device 19th works by means of a control bolt 27 on a locking body 15th one.
Aus der DE 1 100 780 A ist ein Kurzschließer zu Überbrückung von Störlichtbögen bekannt, der eine mit der Kraft einer Hauptfeder beaufschlagte Stange aufweist, die sich gegen eine drehbare Sperrklinke abstützt. Die Klinke wird ihrerseits in ihrer Lage durch vier Wälzkörper fixiert, die, solange der Kurzschließer nicht ausgelöst ist, in einer geraden Linie nebeneinander liegen. Ein Ausweichen der beiden mittleren Walzen wir durch ein Widerlager verhindert, das unter dem Druck einer Haltefeder steht. Gegenüber dem Widerlager ist ein Schlagstift angeordnet. Wird auf den Stift ein Schlag ausgeübt, so werden die beiden mittleren Walzen entgegen der Wirkung der Haltefeder aus ihrer Lage gedrückt, woraufhin die Sperrklinke die Sperrung der Stange freigibt, woraufhin der Schließer durch die Kraft der Hauptfeder geschlossen wird.From the DE 1 100 780 A a short-circuiter for bridging accidental arcs is known, which has a rod acted upon by the force of a main spring and which is supported against a rotatable pawl. The pawl is in turn fixed in its position by four rolling elements which, as long as the short-circuiter is not triggered, lie next to one another in a straight line. The two middle rollers are prevented from dodging by an abutment that is under the pressure of a retaining spring. A striker is arranged opposite the abutment. If the pin is hit, the two central rollers are pressed out of their position against the action of the retaining spring, whereupon the pawl releases the locking of the rod, whereupon the closer is closed by the force of the main spring.
Aus der US 6,377,146 B1 ist eine Anordnung mit einem Gehäuse bekannt, das einen Schlagbolzen mit einer Energiespeicherfeder, eine Steuerstange, die in einer Richtung parallel zu einer geometrischen Achse beweglich ist, Rastkugeln und Steuerkugeln trägt. Der Schlagbolzen wird in seiner Position durch die Rastkugeln gehalten, die ihrerseits durch die Steuerkugeln gehalten werden, die von der Steuerstange aufgrund des Drucks der Rückstellfeder in Position gehalten werden. Jede Rastkugel drückt dabei auf zwei Steuerkugeln und jede Steuerkugel trägt ihrerseits zwei Rastkugeln. Nachteilig an dieser Konstruktion sind die komplexen Kräfteverhältnisse, die sich aufgrund dieser aus einer Rastkugel und zwei Steuerkugeln bzw. aus einer Steuerkugel und zwei Rastkugeln gebildeten verschachtelten Dreieranordnungen ergeben.From the US 6,377,146 B1 an arrangement with a housing is known which carries a firing pin with an energy storage spring, a control rod which is movable in a direction parallel to a geometric axis, detent balls and control balls. The firing pin is held in position by the locking balls, which in turn are held by the control balls, which are held in position by the control rod due to the pressure of the return spring. Each locking ball presses on two control balls and each control ball in turn carries two locking balls. The disadvantage of this construction is the complex force relationships that result from this nested three-way arrangement formed from a locking ball and two control balls or from a control ball and two locking balls.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Verklinkungsmechanismus für einen schnell schaltenden Schalter bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved latching mechanism for a fast-switching switch.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verklinkungsmechanismus (engl.: latching mechanism), der einen Sperrkörper und mindestens ein Paar zylindrischer oder kugelförmiger Sperrelemente (114) aufweist. Dabei werden die Sperrelemente im verklinkten (engl.: latched) Zustand des Verklinkungsmechanismus vom Sperrkörper und einem mit einer Kraft beaufschlagten, mit einem Bewegkontakt eines Schalters mechanisch koppelbaren Anker in einer ersten Sperrelementeposition gehalten. Gleichzeitig halten die Sperrelemente den Anker in einer ersten Ankerposition.This object is achieved by a latching mechanism, which has a locking body and at least one pair of cylindrical or spherical locking elements ( 114 ) having. The locking elements in the latched state of the latching mechanism are held in a first locking element position by the locking body and an armature that is acted upon by a force and can be mechanically coupled to a moving contact of a switch. At the same time, the locking elements hold the anchor in a first anchor position.
In bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden zwei, vier oder sechs Paare zylindrischer oder kugelförmiger Sperrelemente, also Rollen oder Kugeln eingesetzt. Rollen werden dabei bevorzugt, da die auf Rollen wirkenden Kräfte sich nicht wie im Falle von Kugeln auf Auflagepunkte konzentrieren, sondern auf Auflagelinien verteilen. Die Anordnung der Paare erfolgt dabei möglichst gleichmäßig um den vorzugsweise achsensymmetrischen oder radialsymmetrischen Anker herum, im Fall von zwei Paaren auf gegenüberliegenden Seiten, d.h. der Winkel zwischen den Geraden zwischen Mittelpunkt der Sperrelemente und Zentrum des Ankers beträgt 180°, im Fall von vier Paaren beträgt der Winkel zwischen den Geraden zwischen Mittelpunkt benachbarter Sperrelemente und Zentrum des Ankers 90° und im Fall von sechs Paaren beträgt der Winkel zwischen den Geraden zwischen Mittelpunkt benachbarter Sperrelemente und Zentrum des Ankers beträgt 60°. Natürlich können auch acht oder mehr Paare von Sperrelementen von Sperrelementen verwendet werden, wenn die auf den Anker wirkende Kraft und die Dimensionen der einzelnen Sperrelemente dies erfordern. Ebenso ist es möglich, ungeradzahlige Paarungen von Sperrelementen einzusetzen, also beispielsweise drei oder fünf Paare von Sperrelementen.In preferred embodiments of the present invention, two, four or six pairs of cylindrical or spherical locking elements, that is to say rollers or balls, are used. Rollers are preferred because the forces acting on the rollers are not concentrated on support points, as is the case with balls, but are distributed over support lines. The pairs are arranged as evenly as possible around the preferably axially symmetrical or radially symmetrical anchor, in the case of two pairs on opposite sides, i.e. the angle between the straight lines between the center of the locking elements and the center of the anchor is 180 °, in the case of four pairs the angle between the straight lines between the center of adjacent locking elements and the center of the anchor is 90 ° and in the case of six pairs the angle between the straight lines is between the center of adjacent locking elements and the center of the anchor is 60 °. Of course, eight or more pairs of locking elements of locking elements can also be used if the force acting on the armature and the dimensions of the individual locking elements so require. It is also possible to use odd-numbered pairs of locking elements, for example three or five pairs of locking elements.
Ein Vorteil der paarweisen Verwendung von Rollen oder Kugeln gegenüber der Verwendung jeweils einzelner Rollen oder Kugeln besteht darin, dass einerseits bei Auslösung verstärkt Rollanstelle von Gleitbewegungen stattfinden und, da Rollreibung stets geringer ist als Gleitreibung, der Auslösebewegung weniger Widerstand entgegengesetzt wird und somit ein besonders schneller Schaltvorgang, z.B. eine Erdung, erreicht werden kann. Ferner können durch den Einsatz von Rollen-/Kugelpaaren Geometrien gewählt werden, die geringere Auflage-, Halte- und Auslösekräfte mit sich bringen, wodurch die Materialermüdung aufgrund Hertzscher Pressung abnimmt und der Schaltvorgang wiederum schneller und/oder mit geringerer Auslösekraft ausgelöst werden kann.An advantage of using rollers or balls in pairs over the use of individual rollers or balls is that, on the one hand, when they are triggered, there is increased rolling instead of sliding movements and, since rolling friction is always lower than sliding friction, the triggering movement is opposed to less resistance and therefore particularly faster Switching process, e.g. an earthing, can be achieved. Further Through the use of roller / ball pairs, geometries can be selected that result in lower contact, holding and release forces, whereby material fatigue due to Hertzian pressure is reduced and the switching process can in turn be triggered faster and / or with a lower release force.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Sperrelemente und der Sperrkörper so angeordnet, dass im verklinkten Zustand die auf den Anker wirkende Kraft vom Anker auf ein erstes Sperrelement wirkt bzw. übertragen wird, wobei das erste Sperrelement ein zweites Sperrelement gegen den Sperrkörper drückt, der eine Gegenkraft auf das zweite Sperrelement ausübt.In a preferred embodiment, the locking elements and the locking body are arranged so that in the latched state the force acting on the armature acts or is transmitted from the armature to a first locking element, the first locking element pressing a second locking element against the locking body, which creates a counterforce exerts on the second locking element.
Vorzugsweise ist der Sperrkörper verschiebbar und so geformt, dass bei Auslösung eines Schaltvorganges eine Verschiebung des Sperrkörpers erfolgt, wobei das zweite Sperrelement freigegeben wird und beide Sperrelemente durch die auf den Anker wirkende Kraft in Rollbewegung in Richtung einer zweiten Sperrelementeposition versetzt werden und den Anker freigeben, welcher sich daraufhin in eine zweite Ankerposition bewegt.The locking body is preferably displaceable and shaped so that when a switching process is triggered, the locking body is displaced, the second locking element being released and both locking elements being set in rolling motion in the direction of a second locking element position by the force acting on the armature and releasing the armature, which then moves into a second anchor position.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Anker um einen Zuganker bzw. Zugkörper, der in der ersten Anker- bzw. Zugkörperposition mit einer Zugkraft beaufschlagt ist.In a preferred embodiment, the anchor is a tie rod or tension body, which is subjected to a tensile force in the first anchor or tension body position.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Schalter, insbesondere einen Erdungsschalter, mit einem Festkontakt und einem Bewegkontakt sowie einem Verklinkungsmechanismus wie vorstehend beschrieben.The present invention also relates to a switch, in particular an earthing switch, with a fixed contact and a moving contact and a latching mechanism as described above.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltanlage mit einem derartigen Schalter.The present invention also relates to a switchgear with such a switch.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt einen Erdungsschalter gemäß des Standes der Technik;
- 2 bis 5 zeigen einen Verklinkungsmechanismus gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Zuständen.
The invention is explained in more detail below with reference to drawings. - 1 shows a grounding switch according to the prior art;
- 2 to 5 show a latching mechanism according to an embodiment of the present invention in different states.
1 zeigt einen Erdungsschalter gemäß des Standes der Technik. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird diesbezüglich auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen. Dieser Erdungsschalter weist einen Sperr- oder Verklinkungsmechanismus mit Sperrkugeln 14 und Sperrkörper 15 auf. 1 shows a grounding switch according to the prior art. To avoid repetition, reference is made to the above explanations in this regard. This earthing switch has a locking or latching mechanism with locking balls 14th and locking body 15th on.
2 zeigt einen verbesserten Verklinkungsmechanismus gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieser kann beispielsweise in einem Erdungsschalter gemäß 1 eingesetzt werden. Der Verklinkungsmechanismus hat die Aufgabe, einen Anker bzw. Zugkörper 16, die mit einem Bewegkontakt 17 eines Schalters gekoppelt ist, in einer ersten Anker- bzw. Zugkörperposition bezogen auf andere Bauteile zu halten. Diese anderen Bauteile sind beispielsweise ein Festkontakt 8, ein Schaltergehäuse oder mit dem Schaltergehäuse verbundene Teile. Im Beispiel der 2 ist ein erstes nicht bewegliches Bauteil 182 gezeigt, gegenüber dem der Zugkörper 16 beweglich ist (wobei eine Bewegung des Zugkörpers durch die Verklinkung verhindert wird). 2 Figure 3 shows an improved latch mechanism in accordance with a preferred embodiment of the present invention. This can for example in an earthing switch according to 1 can be used. The latching mechanism has the task of an anchor or tension body 16 that with a moving contact 17th a switch is coupled to hold in a first anchor or tension body position based on other components. These other components are, for example, a fixed contact 8th , a switch housing or parts connected to the switch housing. In the example of 2 is a first immovable component 182 shown opposite that of the tensile body 16 is movable (whereby a movement of the traction body is prevented by the latch).
Auf den Zugkörper 16 wirkt eine Zugkraft F, die ohne Verklinkung bewirken würde, dass sich der Zugkörper 16 aus der in 2 dargestellten ersten Zugkörperposition (= normaler Betriebszustand, verbunden mit einer ersten Sperrkörperposition) heraus in eine zweite Zugkörperposition (= ausgelöster / geschalteter Betriebszustand verbunden mit einer zweiten Sperrkörperposition) bewegt und den beispielhaften Erdungsschalter aus 1 schließt.On the tensile body 16 a tensile force F acts, which without latching would cause the tensile body to move 16 from the in 2 shown first tension body position (= normal operating state, connected with a first locking body position) moved out into a second tension body position (= triggered / switched operating state connected with a second locking body position) and the exemplary earthing switch off 1 closes.
Dieser Zugkraft entgegen wirkt die Verklinkung, welche durch Sperrelementepaare 114A, 114B gemeinsam mit einem Sperrkörper 15 bewirkt wird. Dabei sind im Beispiel der 2 die Sperrelemente und der Sperrkörper so angeordnet, dass im verklinkten Zustand die Zugkraft vom Zugkörper auf erste Sperrelemente 114AA, 114BA wirkt, welche zweite Sperrelemente 114AB, 114BB gegen den einen Deckel 184 des Sperrkörpers 15 drücken, der eine Gegenkraft auf die zweiten Sperrelemente ausübt. Eine Bewegung der Sperrelemente und des Zugkörpers wird somit verhindert.This tensile force is counteracted by the latch, which is created by pairs of locking elements 114A , 114B together with a locking body 15th is effected. In the example, the 2 the locking elements and the locking body arranged so that in the latched state the tensile force from the pulling body on the first locking elements 114AA , 114BA acts which second locking elements 114AB, 114BB against the one cover 184 of the locking body 15th press, which exerts a counterforce on the second locking elements. Movement of the locking elements and the traction body is thus prevented.
Im Beispiel der 2 wirkt zusätzlich ein zweites nicht bewegliches Element 183, das mit dem ersten nicht beweglichen Element 182 verbunden sein kann, gegen eine Bewegung der zweiten Sperrelemente. Mit anderen Worten wird die auf die zweiten Sperrelemente von den ersten Sperrelementen ausgeübte Kraft in zwei entsprechenden Komponenten vom zweiten nicht beweglichen Element 183 und dem Deckel 184 des Sperrkörpers 15 aufgenommen. Das zweite nicht bewegliche Element 183 verhindert dabei eine Bewegung der zweiten Sperrelemente in Richtung der Zugkraft F und der Deckel 184 des Sperrkörpers verhindert eine Bewegung mit einem Winkel zur Richtung der Zugkraft F.In the example of 2 a second non-movable element also acts 183 , the one with the first immovable element 182 can be connected against movement of the second locking elements. In other words, the force exerted on the second locking elements by the first locking elements is in two corresponding components from the second immovable element 183 and the lid 184 of the locking body 15th recorded. The second immovable element 183 prevents movement of the second locking elements in the direction of the tensile force F and the cover 184 of the locking body prevents movement at an angle to the direction of the tensile force F.
Bevorzugt ist der Zugkörper 16 so ausgestaltet, dass eine Kraftübertragung auf die ersten Sperrelemente 114AA, 114BA nicht nur linienhaft, sondern flächig erfolgt, z.B. durch Wahl geeigneter Radien wie in 2 dargestellt.The tensile body is preferred 16 designed so that a power transmission to the first locking elements 114AA , 114BA not just linear, but flat, e.g. by choosing suitable radii as in 2 shown.
Zugkörper 16, nicht bewegliches Element 183 und Deckel 184 des Sperrkörpers 15 sind so geformt und die Durchmesser der Sperrelemente sind so gewählt, dass die ersten Sperrelemente durch den Zugkörper einerseits und die zweiten Sperrelemente andererseits in Position gehalten werden. Die Durchmesser der ersten Sperrelemente können denen der zweiten Sperrelemente entsprechen, dies vereinfacht die Fertigung und Wartung, indem weniger verschiedene Teile vorgehalten werden müssen. In anderen Ausführungsbeispielen können die Durchmesser der zweiten Sperrelemente von den Durchmessern der ersten Sperrelemente verschieden sein, zum Beispiel um die Kräfteverteilung zu verbessern.Tensile body 16 , not moving element 183 and lid 184 of the locking body 15th are shaped and the diameter of the locking elements are chosen so that the first locking elements are held in position by the pulling body on the one hand and the second locking elements on the other. The diameters of the first locking elements can correspond to those of the second locking elements; this simplifies production and maintenance, since fewer different parts have to be kept available. In other exemplary embodiments, the diameters of the second locking elements can be different from the diameters of the first locking elements, for example in order to improve the distribution of forces.
In 3 ist die erste Phase nach Auslösung der Verklinkung dargestellt. Die Verklinkung wurde ausgelöst durch einen Steuerbolzen 27 einer Auslösevorrichtung 19 des Schalters. Steuerbolzen 27 hat auf den Sperrkörper 15 eingewirkt. Sperrkörper 15 ist verschieblich und wurde durch die Einwirkung in Längsrichtung hin zum Zugkörper 16 verschoben. Der Deckel 184 des Sperrkörpers hat sich entsprechend ebenfalls bewegt und die zweiten Sperrelemente werden nun nicht mehr durch den Deckel 184 des Sperrkörpers an einer Bewegung mit einem Winkel zur Richtung der Zugkraft F, weg vom Zentrum des Zugkörpers 16, gehindert. Aussparungen 185 im Sperrkörper ermöglichen eine solche Bewegung der zweiten Sperrkörper. Dargestellt ist der Moment, in dem sich die Sperrkörper gerade noch nicht bewegt haben.In 3 the first phase after the latching has been triggered is shown. The latching was triggered by a control bolt 27 a release device 19th of the switch. Control pin 27 has on the locking body 15th acted. Locking body 15th can be moved and became a tensile body through the action in the longitudinal direction 16 postponed. The lid 184 the locking body has moved accordingly and the second locking elements are no longer through the cover 184 of the locking body at a movement at an angle to the direction of the pulling force F, away from the center of the pulling body 16 , prevented. Recesses 185 in the locking body enable such a movement of the second locking body. The moment is shown when the locking bodies have not yet moved.
Der Deckel 184 des Sperrkörpers bildet nunmehr gemeinsam mit dem zweiten nicht beweglichen Element 183 eine Begrenzung der Bewegung für die zweiten Sperrkörper in Richtung der Zugkraft F. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das nicht beweglichen Element 183 im wesentlichen zylindrisch mit einem Außendurchmesser, wobei der Deckel 184 des Zugkörpers im wesentlichen scheibenförmig mit konzentrischer, scheibenförmiger Ausnehmung ist, wobei der Durchmesser der Ausnehmung und der Außendurchmesser des nicht beweglichen Elements 183 so aufeinander abgestimmt sind, dass das nicht bewegliche Element 183 teilweise in den Deckel 184 eintauchen kann, wenn sich letzterer auf den Zugkörper 16 zubewegt, wie in 3 dargestellt.The lid 184 the locking body now forms together with the second non-movable element 183 a limitation of the movement for the second locking body in the direction of the tensile force F. In a preferred embodiment, the element is immovable 183 substantially cylindrical with an outside diameter, with the lid 184 of the tensile body is essentially disk-shaped with a concentric, disk-shaped recess, the diameter of the recess and the outer diameter of the immovable element 183 are coordinated so that the non-movable element 183 partially in the lid 184 can dip when the latter is on the tensile body 16 moved as in 3 shown.
In 4 ist zur Vereinfachung der Darstellung nur die rechte Hälfte der 2 und 3 dargestellt. 4 zeigt eine zweite Phase nach Auslösung der Verklinkung. In dieser Phase hat sich das zweite Sperrelement 114AB in Richtung der Aussparung 185 im Sperrkörper 15 bewegt. Das erste Sperrelement 114AA hat sich ebenfalls bewegt. Die Bewegung der Sperrelemente wird dabei bewirkt durch die Zugkraft F, die über den Zugkörper 16 und dessen Form auf das erste Sperrelement und von dort auf das zweite Sperrelement übertragen wird. Bevorzugt führt das zweite Sperrelement 114AB eine Rollbewegung gegen den Uhrzeigersinn aus, rollt damit entlang einer ersten Rollfläche, die vom Deckel 184 des Sperrkörpers und dem zweiten nicht beweglichen Element 183 gebildet wird, und bewirkt ein Rollen des ersten Sperrelements 114AA im Uhrzeigersinn, welches dadurch aus dem partiellen Formschluss mit dem Zugkörper 16 herausrollt, um diesen freizugeben und die Verklinkung so zu lösen.In 4th is only the right half of to simplify the illustration 2 and 3 shown. 4th shows a second phase after the latching has been triggered. In this phase, the second locking element 114AB has moved in the direction of the recess 185 in the locking body 15th emotional. The first locking element 114AA has also moved. The movement of the locking elements is brought about by the tensile force F exerted by the tensile body 16 and the shape of which is transferred to the first locking element and from there to the second locking element. The second locking element 114AB preferably carries out a rolling movement in the counterclockwise direction, thus rolling along a first rolling surface, that of the cover 184 of the locking body and the second immovable element 183 is formed and causes the first locking element to roll 114AA clockwise, which results from the partial form fit with the tensile body 16 rolls out to release it and so release the latch.
Unterkante 186 der Aussparung 185 des Sperrkörpers 15 bildet in bevorzugten Ausführungsbeispielen gemeinsam mit einer inneren konischen Gestaltung des ersten nicht beweglichen Elements 182 eine zweite Rollfläche für das zweite Sperrelement 114AB, die in Richtung der ersten Rollfläche unter einem Winkel von beispielsweise 5-30° ansteigend ausgestaltet ist. Dabei kann der Anstieg der Unterkante 186 der Aussparung 185 des Sperrkörpers 15 geringer sein als der Anstieg des Innenkonus 187 des ersten nicht beweglichen Elements 182.Lower edge 186 the recess 185 of the locking body 15th forms in preferred embodiments together with an inner conical configuration of the first immovable element 182 a second rolling surface for the second locking element 114AB, which is designed to rise in the direction of the first rolling surface at an angle of, for example, 5-30 °. Thereby the rise of the lower edge 186 the recess 185 of the locking body 15th be less than the rise of the inner cone 187 of the first immovable element 182 .
5 schließlich zeigt die endgültige zweite Zugkörperposition, d.h. den ausgelösten bzw. geschalteten Betriebszustand des Schalters. Das zweite Sperrelement 114AB hat sich überwiegend durch die Aussparung 185 im Sperrkörper 15 hindurch bewegt. Dabei wurde die Bewegung im bevorzugten Ausführungsbeispiel durch die aufeinander zulaufenden Rollflächen begrenzt, die vom Deckel 184 des Sperrkörpers 15 einerseits und vom Innenkonus 187 des ersten nicht beweglichen Elements 182 andererseits gebildet werden. Das erste Sperrelement 114AA ist vollständig aus einer Aussparung des Zugkörpers 16 herausgerollt und hat diesen somit komplett freigegeben, d.h. die Verklinkung wurde gelöst. Zugkörper 16 konnte der Zugkraft F ungehindert folgen und hat im bevorzugten Ausführungsbeispiel den Bewegkontakt mit dem Festkontakt verbunden. In anderen Ausführungsbeispiel wurden durch die Bewegung des Zugkörpers der Bewegkontakt und der Festkontakt getrennt. 5 finally shows the final second traction body position, ie the triggered or switched operating state of the switch. The second locking element 114AB has predominantly through the recess 185 in the locking body 15th moved through. The movement in the preferred embodiment was limited by the rolling surfaces converging on the cover 184 of the locking body 15th on the one hand and from the inner cone 187 of the first immovable element 182 on the other hand are formed. The first locking element 114AA is completely from a recess in the traction body 16 rolled out and has thus completely released, ie the latch has been released. Tensile body 16 was able to follow the tensile force F unhindered and, in the preferred embodiment, connected the moving contact to the fixed contact. In another exemplary embodiment, the moving contact and the fixed contact were separated by the movement of the pulling body.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem „Zugkörper“, der mit einer „Zugkraft“ beaufschlagt wird, beschrieben wurde, um die Beschreibung der Ausführungsbeispiele etwas zu vereinfachen. Die Bezeichnungen „Zugkörper“ und „Zugkraft“ sind allerdings nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen; vielmehr kann anstelle einer Zugkraft auch eine Druckkraft auf einen Körper oder Anker 16 wirken. Die Kraft kann dabei wie in 1 dargestellt durch eine Feder 4 oder durch andere mechanische Mittel bewirkt werden. Anstelle mechanischer Mittel können in Ausführungsbeispielen auch elektromechanische oder elektromagnetische Mittel vorgesehen werden - für die vorliegende Verklinkungsvorrichtung spielt die Quelle der Kraft F keine Rolle.It should be noted at this point that the exemplary embodiments of the present invention have been described in connection with a “tensile body” to which a “tensile force” is applied in order to somewhat simplify the description of the exemplary embodiments. The terms “tensile body” and “tensile force” are not to be understood as restricting the invention; rather, instead of a tensile force, a compressive force can also act on a body or anchor 16 Act. As in 1 represented by a feather 4th or by other mechanical means. Instead of mechanical means, electromechanical or electromagnetic means can also be provided in exemplary embodiments - the source of the force F is irrelevant for the present latching device.
In 2-5 ist ein optionaler Sperrkäfig 180 dargestellt, der im Sperrkörper 15 angeordnet ist und im wesentlichen für eine Führung des ersten Sperrelements 114AA sorgt. Mit Blick auf 2 (ersten Zugkörperposition / normaler Betriebszustand) sorgt die Form des Sperrkäfigs zusätzlich zur Kraftwechselwirkung mit dem zweiten Sperrelement 114AB dafür, dass sich das erste Sperrelement 114AA nicht vom Zugkörper weg-, d.h. aus dem teilweisen Formschluss mit dem Zugkörper herausbewegt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies erreicht durch eine weg vom Zentrum des Zugkörpers ansteigende, konische Form der oberen Sperrkäfigkante 188.In 2-5 is an optional locking cage 180 shown in the locking body 15th is arranged and essentially for guiding the first locking element 114AA cares. With a view to 2 (first tension body position / normal operating state), the shape of the locking cage ensures, in addition to the force interaction with the second locking element 114AB, that the first locking element is located 114AA not moved away from the tension body, ie out of the partial form fit with the tension body. In the preferred embodiment, this is achieved by a conical shape of the upper locking cage edge that rises away from the center of the pulling element 188 .
Mit Blick auf 5 definiert die Form des Sperrkäfigs 180 gemeinsam mit dem zweiten nicht beweglichen Element 183 und dem Deckel 184 des Sperrkörpers 15 die Endlage des ersten Sperrelements im ausgelösten bzw. geschalteten Betriebszustand. Im dargestellten Ausführungsbeispiel übt eine Feder 181 eine Druckkraft auf den Sperrkäfig 180 und über diesen auf das erste Sperrelement 114AA aus, welches durch die Form des Sperrkäfigs (im Ausführungsbeispiel die weg vom Zentrum des Zugkörpers ansteigende, konische Form der oberen Sperrkäfigkante 188) sowohl gegen das zweite nicht bewegliche Element 183 bzw. Deckel 184 des Sperrkörpers 15 als auch gegen den Zugkörper 16 gedrückt wird, so dass der erste Sperrkörper 114AA bei einem Zurücksetzvorgang des Zugkörpers in die erste Zugkörperposition, d.h. in den normalen Betriebszustand, in den formschlüssigen Bereich 189 des Zugkörpers gedrückt und so ein Rücksetzen erleichtert wird.With a view to 5 defines the shape of the locking cage 180 together with the second immovable element 183 and the lid 184 of the locking body 15th the end position of the first locking element in the triggered or switched operating state. In the illustrated embodiment, a spring exercises 181 a compressive force on the locking cage 180 and over this to the first locking element 114AA which is determined by the shape of the locking cage (in the exemplary embodiment the conical shape of the upper locking cage edge rising away from the center of the tension body 188 ) both against the second non-movable element 183 or cover 184 of the locking body 15th as well as against the tensile body 16 is pressed so that the first locking body 114AA when the traction body is reset into the first traction body position, ie in the normal operating state, in the form-fitting area 189 of the traction body, making resetting easier.
Wie bereits erwähnt ist die Verwendung des vorstehend detailliert beschriebenen Verklinkungsmechanismus besonders vorteilhaft in einem Erdungsschalter bzw. Schnellerder. Ein Beispiel für einen solchen Erdungsschalter wurde im Zusammenhang mit 1. bereits erläutert. Allgemeiner ausgedrückt wird ein Kontakt eines Erdungsschalters an ein spannungsführendes Teil einer Schaltanlage angeschlossen, beispielsweise an eine Sammelschiene oder an ein Kabel. Der andere Kontakt des Erdungsschalters wird üblicherweise an eine Erd- oder Kurzschlussschiene angeschlossen. Erdungsschalter können evakuiert oder mit einem isolierenden Fluid gefüllt sein, d.h. mit einer isolierenden Flüssigkeit oder einem isolierenden Gas.As already mentioned, the use of the latching mechanism described in detail above is particularly advantageous in an earthing switch. An example of such an earthing switch was related to 1 . already explained. In more general terms, a contact of an earthing switch is connected to a live part of a switchgear, for example to a busbar or a cable. The other contact of the earthing switch is usually connected to an earth or short-circuit bar. Earthing switches can be evacuated or filled with an insulating fluid, ie with an insulating liquid or an insulating gas.
Solche Schnellerder kommen in Schaltanlagen oder anderen elektrischen Anlagen zum Einsatz, um Schäden durch brennende Lichtbögen zu minimieren. Wenn in der (Schalt-)Anlage ein Störlichtbogen auftritt, wird dieser von einem elektronischen Steuerungssystem detektiert und es wird ein Auslösesignal an den Auslöser 19 übermittelt. Der Auslöser löst mittels eines mechanischen Stößels 27 den Verklinkungsmechanismus aus. Dadurch werden die Federn 4 entspannt und treiben den beweglichen Kontakt in/auf den unbeweglichen Kontakt. Dadurch entsteht eine metallische, stromtragfähige Verbindung zwischen dem spannungsführenden Teil der (Schalt-)Anlage und der Erd- oder Kurzschlussschiene. Es entsteht ein Pfad mit geringerem elektrischen Widerstand und brennende Lichtbogen verlischt.Such fast earth conductors are used in switchgear or other electrical systems to minimize damage from burning arcs. If an arc fault occurs in the (switchgear) system, it is detected by an electronic control system and a trigger signal is sent to the release 19th transmitted. The trigger releases by means of a mechanical plunger 27 the locking mechanism. This will make the feathers 4th relaxes and drive the mobile contact into / onto the immobile contact. This creates a metallic, current-carrying connection between the live part of the (switchgear) system and the earth or short-circuit bar. A path with lower electrical resistance is created and burning arcs are extinguished.
Alternativ ist die Verwendung des Verklinkungsmechanismus in einem Schnellöffner möglich.Alternatively, the latching mechanism can be used in an accelerator.
