DE1159542B

DE1159542B - Hydraulic arrangement for tensioning the drive spring of an electrical switch

Info

Publication number: DE1159542B
Application number: DEA33344A
Authority: DE
Inventors: Nils Jansson; Tage Holm
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1958-11-22
Filing date: 1959-11-21
Publication date: 1963-12-19
Also published as: GB889248A; CH379865A; FR1243576A

Description

Bei Hochspannungsschalter^ mit Federantrieb müssen die Antriebsfedern nach dem Schaltvorgang gespannt werden, um den Schalter wieder schaltbereit zu machen. Hierfür sind bei großen Schaltern erhebliche Kräfte erforderlich, die mit Elektromotoren nur mit Hilfe umständlicher Getriebe aufgebracht werden können.In the case of high-voltage switches ^ with spring drive, the drive springs must after the switching process be tensioned to make the switch ready to switch again. For large switches, this is considerable Forces required that can only be applied with electric motors with the help of cumbersome gears can.

Es ist bereits bekannt, die Antriebsfedern der Hochspannungsschalter durch hydraulische Anordnungen zu spannen, d. h. mit Hilfe eines hydrau-Iischen Zylinders mit Kolben. Es ist weiter bekannt, die Kupplung zwischen der Spannanordnung und der gespannten Feder aufzuheben, damit die Antriebsfedern beim Schaltvorgang nicht die Massen des Kolbens und der Kolbenstange beschleunigen müssen. Dies ist ein Nachteil, wenn eine schnelle Schaltbewegung erwünscht ist.It is already known that the drive springs of the high voltage switch are operated by hydraulic arrangements to tension, d. H. with the help of a hydraulic cylinder with piston. It is further known cancel the coupling between the tensioning arrangement and the tensioned spring, so that the drive springs do not affect the masses of the piston during the switching process and the piston rod must accelerate. This is a disadvantage when making a quick switch movement is desirable.

Die Erfindung bezweckt, die bekannte Anordnung so auszubilden, daß die Federn mehrerer Schalter mit einem Pumpenaggregat angetrieben werden kÖifmen, das nur zum Spannen einer Feder ausreicht. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß die Spannvorrichtung so ausgebildet, daß der Kolben in seiner Ruhelage und bei gespannter Antriebsfeder von einem Sperrorgan festgehalten wird.The invention aims to design the known arrangement so that the springs of several switches can be driven by a pump unit that is only sufficient to tension a spring. For this purpose, the clamping device according to the invention is designed so that the piston in his Rest position and is held by a locking member when the drive spring is tensioned.

Durch die gespannten Sperrorgane wird verhindert, daß Kolben unnötig verschoben werden, deren zugeordnete Antriebsfedem bereits gespannt sind. Da das hydraulische Aggregat nur eine bestimmte Ölmenge in der Zeiteinheit liefern kann, so würde die unnötige Verschiebung von Kolben den Spannvorgang einer ausgelösten Antriebsfeder unzulässig verlängern. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dienen die Spannarme der Antriebsfedern zur Auslösung der genannten Sperrvorrichtung. Damit aber nicht Sperrvorrichtungen während des Spannvorganges einer Antriebsfeder von den Spannarmen anderer Antriebsfedern ausgelöst werden, sind die Sperrvorrichtungen erfindungsgemäß so ausgebildet, daß sie von den Spannarmen nicht ausgelöst werden können, solange im hydraulischen System ein Überdruck besteht. Da der Kolben jeder Spannanordnung gesperrt ist, solange das hydraulische System unter Überdruck steht, wird immer eine Spannanordnung ihre Spannbewegung vollenden, bevor eine andere damit beginnen kann. Ohne diese Verriegelung würde die Bewegung der Spannanordnung, die zuerst mit der Spannbewegung begann, verlangsamt werden, wenn die Leistung des Pumpenaggregats wie erwünscht nur für die Spannanordnung ausreichend ist.The cocked locking members prevent pistons from being displaced unnecessarily, their associated Drive springs are already tensioned. Because the hydraulic unit only requires a certain amount of oil in the unit of time, the unnecessary displacement of pistons would reduce the tensioning process of a triggered drive spring. According to another proposal of the invention the tension arms of the drive springs are used to trigger the aforementioned locking device. In order to but not locking devices during the tensioning process of a drive spring from the tensioning arms other drive springs are triggered, the locking devices are designed according to the invention so that they cannot be triggered by the clamping arms as long as there is overpressure in the hydraulic system consists. Since the piston of each clamping arrangement is locked as long as the hydraulic system is below If there is excess pressure, one clamping arrangement will always complete its clamping movement before another can start with that. Without this lock, the movement of the tensioning assembly would begin with the clamping movement began to be slowed down when the performance of the pump unit is as desired is only sufficient for the clamping arrangement.

Bei der Ausbildung der Spannanordnung gemäß der Erfindung kann eine gleichzeitige Betätigung aller Hydraulische Anordnung zum Spannen der Antriebsfeder eines elektrischen SchaltersIn the formation of the clamping arrangement according to the invention, a simultaneous actuation of all Hydraulic arrangement for tensioning the drive spring of an electrical switch

Anmelder:Applicant:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43Representative: Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney, Giessen, Bismarckstrasse. 43

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 22. November und 18. Dezember 1958 (Nr. 10 850 und Nr. 11 752)Sweden of November 22 and December 18, 1958 (No. 10 850 and No. 11 752)

Nils Jansson und Tage Hohn, Ludvika (Schweden), sind als Erfinder genannt wordenNils Jansson and Tage Hohn, Ludvika (Sweden), have been named as inventors

Spannvorrichtungen eintreten, wenn bei der ersten Inbetriebnahme alle Antriebsfedern ungespannt, d. h. alle Schalter ausgeschaltet sind und kein Überdruck in der hydraulischen Leitung besteht. In diesem Fall kann ein gleichzeitiges und entsprechend langsames Spannen der Antriebsfedern zugelassen werden. Das gleiche würde gelten, wenn alle Schalter gleichzeitig ausgelöst werden. Das ist aber äußerst unwahrscheinlich. Tensioning devices occur if all drive springs are not tensioned during initial start-up, i. H. all switches are switched off and there is no overpressure in the hydraulic line. In this case a simultaneous and correspondingly slow tensioning of the drive springs can be permitted. That the same would apply if all switches were triggered at the same time. But that is extremely unlikely.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing. In the drawing shows

Fig. 1 die Spannanordnung in Ruhelage und die gespannten Antriebsfedern,1 shows the tensioning arrangement in the rest position and the tensioned drive springs,

Fig. 2 die Spannanordnung gerade nach einer Einschaltung, 2 shows the clamping arrangement just after switching on,

Fig. 3 die Spannanordnung während der Spannbewegung und3 shows the clamping arrangement during the clamping movement and

Fig. 4 einen Schnitt durch den Spannzylinder und die Sperrvorrichtung.4 shows a section through the clamping cylinder and the locking device.

In der Zeichnung bezeichnet 1 den Ansaugbehälter, aus dem die Flüssigkeit der Pumpe 2 zuläuft, die von einem Motor 10 aus angetrieben wird. DieIn the drawing, 1 denotes the suction container from which the liquid flows to the pump 2, which is driven by a motor 10. the

309 769/391309 769/391

Pumpe 2 fördert die Druckflüssigkeit in ein Gehäuse 4 und durch dieses in eine Verteilungsleitung 7. An dieser sind mehrere Spannvorrichtungen angeschlossen, die jeweils aus einem Zylinder 15 und einem Kolben 17 mit Kolbenstange bestehen, der durch eine Feder 16 belastet ist. Diese Feder sitzt innerhalb des Zylinders 15 und bewegt die Kolben in die in Fig. 1 bezeichnete Lage.Pump 2 conveys the pressure fluid into a housing 4 and through this into a distribution line 7. Several clamping devices are connected to this, each consisting of a cylinder 15 and consist of a piston 17 with a piston rod which is loaded by a spring 16. This spring sits inside the cylinder 15 and moves the piston into the position shown in FIG.

Im Gehäuse 4 ist ein becherartiger Ventilkörper 3 angeordnet. Er hat eine zentrale Bohrung, die unter Einwirkung einer federbelasteten Kugel 23 verschlossen ist. Der untere Rand des Ventilkörpers 3 trägt einen Dichtring 24, der mit einer ringförmigen Dichtfläche 25' auf den Boden des Ventilgehäuses 4 zusammenwirkt. Das Gehäuse 4 ist durch eine Leitung 25 mit dem Gehäuse 1 verbunden und die Druckleitung 7 durch eine Leitung 26, in der ein Überdruckventil 27 angeordnet ist. Mit der Leitung 7 ist weiter ein druckabhängiger Schalter 5, 6 verbunden. Dieser Schalter liegt im Stromkreis der Spule 22 des Schalters 8. Dieser Schalter dient zum Ein- und Ausschalten des Motors 10 der Pumpe 2.A cup-like valve body 3 is arranged in the housing 4. He has a central hole that is underneath Action of a spring-loaded ball 23 is closed. The lower edge of the valve body 3 carries a sealing ring 24 which cooperates with an annular sealing surface 25 ′ on the bottom of the valve housing 4. The housing 4 is connected to the housing 1 by a line 25 and the pressure line 7 through a line 26 in which a pressure relief valve 27 is arranged. With the line 7 is next a pressure-dependent switch 5, 6 connected. This switch is in the circuit of the coil 22 of the switch 8. This switch is used to switch the motor 10 of the pump 2 on and off.

Die zu spannenden Federn sind mit 12 bezeichnet. Zum Spannen dient ein doppelarmiger Hebel 11, der durch einen Hebel 18 verriegelt wird. Die Feder 12 ist in Fig. 1 gespannt. Jeder Spannanordnung ist eine Verriegelungsvorrichtung 13 zugeordnet, die mit einem Ansatz 19 der Kolbenstange des Kolbens 17 zusammenwirkt. Die Vorrichtung 13 dient gleichzeitig zur Betätigung des Schalters 14, der den Stromkreis der bereits genannten Spule 22 schließen kann.The springs to be tensioned are labeled 12. A double-armed lever 11 is used for tensioning is locked by a lever 18. The spring 12 is tensioned in FIG. 1. Each clamping arrangement is one Locking device 13 associated with a projection 19 of the piston rod of the piston 17 cooperates. The device 13 serves at the same time to actuate the switch 14 which controls the circuit the coil 22 already mentioned can close.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich lediglich in konstruktiven Einzelheiten. Die Feder 16 ist außerhalb des Zylinders 15 angeordnet. Der Kolben 17 hat die Form einer runden Stange. Die Verriegelungsvorrichtung 13 besteht aus einem Winkelhebel. Mit diesem ist über eine Feder 21 der Arm 11 verbunden. Er wird beim Spannen der Feder von dem Arm 20 mitgenommen, der an der Kolbenstange unterhalb des Bundes 19 angelenkt ist.The embodiment according to FIG. 4 differs only in structural details. the Spring 16 is arranged outside of cylinder 15. The piston 17 has the shape of a round rod. The locking device 13 consists of an angle lever. With this is a spring 21 of the Arm 11 connected. When the spring is tensioned, it is carried along by the arm 20 on the piston rod is hinged below the federal 19.

Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Wenn die Federn 12 aller Schalter oder Schalterpole gespannt und gesperrt sind, nehmen alle Teile der Spannanordnung die in Fig. 1 dargestellte Lage ein. Ist eine der Federn entspannt, d. h., hat das Auslöseorgan 18 den Schaltarm 11 einer Feder freigegeben, so beeinflußt dieser bei seiner Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn in seiner unteren Lage die Sperre 13. Diese bewegt sich im Uhrzeigersinn in die Lage gemäß Fig. 2, gibt den Kolben 17 frei und schließt mit dem Schalter 14 den Stromkreis durch die Spule 22 des Schalters 8 des Motors 10. Nach dem Einschalten des Schalters 8 wirkt die Spule 22 als Haltespule, da sie über den Kontakt d Strom bekommt. Der MotorThe operation of the system is as follows: When the springs 12 of all switches or switch poles are tensioned and locked, all parts of the tensioning arrangement assume the position shown in FIG. If one of the springs is relaxed, that is, if the release element 18 has released the switching arm 11 of a spring, it influences the lock 13 when it rotates counterclockwise in its lower position. This moves clockwise into the position shown in FIG the piston 17 free and with the switch 14 closes the circuit through the coil 22 of the switch 8 of the motor 10. After switching on the switch 8, the coil 22 acts as a holding coil, since it receives current via the contact d. The motor

10 und damit die Pumpe 2 laufen an, und der Ventilkörper 3 wird nach unten bewegt, bis der Dichtungsring 24 auf dem Sitz 25' aufliegt. Dann wird die Kugel 23 nach unten gedrückt und Drucköl in die Leitung 7 gefördert und damit auch in den Zylinder 15. Der Kolben 17 in dem Zylinder 15 wird nach oben gepreßt, und die Antriebsfedem 12 des Schalters werden gespannt. Während der Spannbewegung, die in Fig. 3 gezeigt ist, geht die Sperre 13 in ihre Ruhelage zurück, und der parallel zur Selbsthaltung liegende Schalter 14 wird geöffnet. Wenn der Schaltarm die Lage erreicht, die der vollen Spannung der Federn 12 entspricht, wird er von dem Auslöseorgan verriegelt. Der Kolben 17 kann seine Bewegung nicht fortsetzen, so daß der Druck in dem hydraulischen System steigt und den Überdruckschalter 5, 6 öffnet. Damit wird der Stromkreis der Spule 22 unterbrochen und der Schalter 8 des Motors 10 ausgeschaltet, d. h. der Motor abgestellt. Der Ventilkörper 3 geht in seine Ausgangslage zurück, die Rohrleitung 7 wird unmittelbar mit dem Behälter 1 verbunden. Der Kolben 17 wird dann von der Feder 16 in seine Ruhelage zurückgeführt und von der Sperre 13 verriegelt. Die Flüssigkeit fließt in den Behälter 1 zurück.10 and thus the pump 2 start up, and the valve body 3 is moved downwards until the sealing ring 24 rests on the seat 25 '. Then the ball 23 is pressed down and pressurized oil into the Line 7 promoted and thus also in the cylinder 15. The piston 17 in the cylinder 15 is after pressed up, and the drive springs 12 of the switch are excited. During the clamping movement, which is shown in Fig. 3, the lock 13 goes into its rest position back, and the switch 14, which is parallel to the self-holding, is opened. When the shift arm reached the position which corresponds to the full tension of the springs 12, it is from the triggering element locked. The piston 17 can not continue its movement, so that the pressure in the hydraulic System rises and the overpressure switch 5, 6 opens. This interrupts the circuit of the coil 22 and the switch 8 of the motor 10 is turned off, i. H. the engine stopped. The valve body 3 goes back to its starting position, the pipeline 7 is connected directly to the container 1. The piston 17 is then returned to its rest position by the spring 16 and by the lock 13 locked. The liquid flows back into the container 1.

Die Sperre gemäß Fig. 4 wirkt in folgender Weise. Wenn die Antriebsfedem eines Schalters entspannt werden, wird der Schaltarm 11 gegen den Uhrzeigersinn in die in der Zeichnung gestrichelte Lage bewegt. Der Schaltarm 11 beeinflußt durch die Feder 21 dabei die Sperre 13, die den Kolben 17 freigibt und den Kontakt 14 schließt. In derselben Weise wie zuvor wird das Pumpenaggregat eingeschaltet und pumpt Flüssigkeit in den Zylinder 15, so daß der Kolben 17 die Antriebsfedem des Schalters wieder spannt. Wenn die Federn eines zweiten Schalters während der Zeit entspannt werden, in der die des ersten Schalters gespannt werden, wird der Schaltarm 11 des zweiten Schalters gegen den Uhrzeigersinn in die gestrichelte Lage bewegt. Die Feder 21 wird dabei ebenfalls in die gestrichelte Lage gebracht und gespannt, aber sie kann nicht die Sperre 13 aufheben, weil der Ansatz 19 von dem zu dieser Zeit auf den Kolben wirkenden Überdruck gegen die Sperre 13 gepreßt wird und diese festhält. Wenn die Antriebsfedem des ersten Schalters gespannt sind, wird das Pumpenaggregat abgestellt, der Kolben 17 und die Feder 16 der ersten Spannvorrichtung drücken die Flüssigkeit in den Behälter zurück, und der Überdruck in dem hydraulischen System hört auf und damit auch der Druck des Kolbenansatzes 19 gegen die Sperre 13 des zuletzt eingeschalteten Schalters. Die Feder 21, die in der gestrichelten Lage liegt, kann nun die Sperre 13 öffnen, der Kolben 17 wird ausgelöst, und der Kontakt 14 wird geschlossen. Das Pumpenaggregat läuft wieder an, um die Antriebsfedem des zweiten Schalters zu spannen.The lock according to FIG. 4 operates in the following way. When the drive springs of a switch relax are, the switching arm 11 is moved counterclockwise into the position shown in dashed lines in the drawing. The switching arm 11 influenced by the spring 21 while the lock 13, which releases the piston 17 and the Contact 14 closes. In the same way as before, the pump set is switched on and pumps liquid into the cylinder 15 so that the piston 17 re-stresses the drive springs of the switch. if the springs of a second switch are relaxed during the time in which those of the first switch are tensioned are, the switching arm 11 of the second switch counterclockwise into the dashed line Location moves. The spring 21 is also brought into the dashed position and tensioned, but they cannot cancel the lock 13 because the projection 19 is acting on the piston at this time Overpressure is pressed against the lock 13 and holds it in place. When the drive springs of the first Switch are tensioned, the pump unit is switched off, the piston 17 and the spring 16 of the first Clamping device push the liquid back into the container, and the overpressure in the hydraulic The system stops and with it the pressure of the piston attachment 19 against the lock 13 of the last switched on. The spring 21, which is in the dashed position, can now the lock 13 open, the piston 17 is triggered and the contact 14 is closed. The pump set is running on again to tension the drive springs of the second switch.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Hydraulic, cylinder and spring-loaded piston arrangement for tensioning the drive spring of an electrical switch via a tensioning arm and with a pump unit common to several tensioning arrangements, the tensioning arm being carried along by the piston only in the working direction, characterized in that the piston ( 17) is held in its rest position and when the drive spring (12) is tensioned by a locking element.

2. Hydraulic clamping arrangement according to claim 1, characterized in that the clamping arm (11) in its position corresponding to the unstressed drive spring (12), the locking of the Piston picks up.

3. Hydraulic clamping arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Locking element (13) is locked in its locked position as long as the hydraulic system is below a certain level Overpressure, e.g. B. when tensioning the spring of any switch is available.

4. Hydraulic clamping arrangement according to claims 1, 2 or 3, characterized in that that the locking member (13) of the piston simultaneously activates the pump unit of the hydraulic System effects.

Considered publications:
Publication from Siemens-Schuckertwerke A.-G., Berlin-Erlangen, "Compressed Air Devices in Switchgear" (SSW 457/232; 457 3. TS12), from April 1957, p. 18, Fig. 18.

1 sheet of drawings