DE1540062C

DE1540062C - Locking device, especially for high-voltage switchgear operated by pressure medium

Info

Publication number: DE1540062C
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing . 3500 Kasse! Knechbaum
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Publication date: 1971-05-27

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungs- sehen ist, daß bei Spreizung des Kolbenringes und Vorrichtung für innerhalb eines Gehäuses geführte Einrasten des Verriegelungsstiftes in den radialen und axial verschiebbare kolbenartige Körper, z. B. für Schlitz eine über den ganzen Umfang des Kolben-Schaltstifte von Hochspannungsschaltgeräten, mit am ringes wirkende kraftschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse und am Kolben vorgesehenen ringförmigen 5 dem Gehäuse und dem Kolben hergestellt ist und daß Nuten, in denen in der Verriegelungsstellung durch bei Herausziehen des Verriegelungsstiftes aus dem einen von außen zu betätigenden Verriegelungsstift Kolbenring diese Verbindung wieder aufgehoben ist. gepreßte Sperrglieder liegen. Dabei ist es zweckmäßig, daß die auf Druck bean-The invention relates to a locking see that when the piston ring is spread and Device for engaging the locking pin in the radial one, guided within a housing and axially displaceable piston-like bodies, e.g. B. for a slot over the entire circumference of the piston switch pins of high-voltage switchgear, with a non-positive connection acting on the ring between Housing and provided on the piston annular 5 is made of the housing and the piston and that Grooves in which in the locked position by pulling out the locking pin from the an externally actuated locking pin piston ring this connection is canceled again. pressed locking members lie. It is advisable that the pressure

Solche Verriegelungsvorrichtungen unterscheiden spruchte Seite der dreieckförmigen Ringnut so aussieh von anderen bekannten Verriegelungsvorrich- io gebildet ist, daß sie gegenüber der Gehäusewandung tungen, bei denen in der Verriegelungsstellung eine schwach geneigt ist und abgerundet in diese übergeht. Sperrklinke in eine ihr entsprechende Nut im An- Ein Beispiel zur Ausführung der Erfindung istSuch locking devices distinguish the side of the triangular ring groove as it looks is formed by other known locking device that it is opposite to the housing wall services in which one is slightly inclined in the locked position and merges into this in a rounded manner. Locking pawl in a corresponding groove in the An example for carrying out the invention is

triebskolben einfällt (deutsche Patentschrift 889 639), nachstehend erläutert und an Hand einiger Schnitte dadurch vorteilhaft, daß die auf dem Kolben in der in der-Zeichnung schematisch dargestellt. Dabei zeigt Verriegelungsstellung lastende Druckkraft gleich- 15 Fig. la in einem Aufriß das mit 1 bezeichnete Gemäßiger über den Umfang des Kolbens verteilt wird. häuse einer Schaltkammer eines Hochspannungs-Die Druckkraft kann auf diese Weise, z. B. zur Er- Leistungsschalters. In diesem Gehäuse wird ein zielung hoher Schaltgeschwindigkeiten, bedeutend Schalfstift2 durch einen Kolben 3 bewegt, welcher erhöht werden, ohne daß die Verriegelungsvorrich- jedoch gerade in der Verriegelungsstellung, die durch tung überbeansprucht wird. . 20 die Schnittlinie AB bezeichnet ist, durch die Verrie-Drive piston occurs (German patent specification 889 639), explained below and on the basis of some sections advantageous in that the on the piston in the shown schematically in the drawing. Here, the locking position shows the onerous pressure force equal to 15 Fig. La in an elevation which is designated by 1 is distributed over the circumference of the piston. housing a switching chamber of a high voltage The compressive force can in this way, for. B. to the Er circuit breaker. In this housing, a target of high switching speeds, meaning Schalfstift2, is moved by a piston 3, which can be increased without the locking device, however, just in the locking position, which is overloaded by the device. . 20 the section line AB is designated, through the locking

Es sind auch Verriegelungsvorrichtungen bekannt, gelungsvorrichtung festgehalten wird,
die unmittelbar auf eine Kolbenstange wirken und Die Verriegelungsvorrichtung, welche auch inThere are also locking devices known, gelation device is held,
which act directly on a piston rod and the locking device, which is also used in

diese in jeder Stellung durch auf einem konischen Fig. 1 b, dem Schnitt AB, noch weiter ausgeführt ist, Lager laufende Kugel festkeilen, wenn die Antriebs- besteht darin, daß in die Lauffläche des Kolbens 3 kraft infolge einer Störung plötzlich ausfällt und eine 25 ein Kolbenring 4 mit Schlitz 6 in eine Ringnut 5 einGegenkraft den Antriebskolben zurückzuschieben gelegt ist. Der Kolbenring, der z.B. aus federndem sucht (französische Patentschrift 1 131204). Eine Rundstahl hergestellt ist, weist eine sehr geringe solche Vorrichtung ist jedoch nicht für die Verriege- Masse auf. Ein Verriegelungsstift 7 ist vor dem ralung eines Antriebskolbens in einer bestimmten. Stel- dialen Schlitz 6 angeordnet. Die Schlitzenden des KoI-lung geeignet. 30 benringes sind leicht abgerundet. Zwischen beidethis in each position by on a conical Fig. 1 b, the section AB, is still further carried out, wedge bearing running ball, if the drive consists in the fact that in the running surface of the piston 3 force suddenly fails as a result of a disturbance and a 25 a piston ring 4 with slot 6 is placed in an annular groove 5 to push back the drive piston. The piston ring that looks for example from resilient (French patent specification 1 131204). A round bar is made, has a very small such device but is not for the locking mass. A locking pin 7 is in front of the baling of a drive piston in a certain. Positioned slot 6. The slit ends of the col- lation suitable. 30 benringes are slightly rounded. Between the two

Bei den eingangs genannten bekannten Vorrich- rastet, wie Fig. Ib zeigt, im Verriegelungszustand tungen handelt es sich um Konstruktionen, bei denen der Verriegelungsstift, ζ. Β. unter der Wirkung einer der Schaltstift durch eine Verklinkung vermittels Feder 11, ein. Es ist ferner eine in der Gehäuse-Wälzkörper gegen eine anstehende Druckkraft, z. B. wand 8 befindliche dreieckförmige Ringnut 9 vorge-Einschalt- oder Ausschaltkraft, festgehalten wird. 35 sehen.In the case of the known device mentioned at the beginning, as shown in FIG. 1b, it latches in the locked state These are constructions in which the locking pin, ζ. Β. under the action of a the switching pin by a latch by means of spring 11, a. There is also one in the housing rolling element against an upcoming pressure force, e.g. B. wall 8 located triangular ring groove 9 pre-switch-on or switch-off force, is held. 35 see.

Die Auslösung bzw. Aufhebung der Verriegelung der Die Abdichtung des Kolbens 3 gegen das Gehäu-The release or release of the locking of the The sealing of the piston 3 against the housing

Druckkraft erfolgt nun so, daß entweder ein Stift eine se 1 geschieht durch einen elastischen Dichtungs-Rolle bzw. Kugel aus einem Wälzkörperverband her- körper 10, ζ. B. einen O-Ring.
ausstößt oder dieser Stift selbst aus einem solchen Fig. Ic zeigt im einzelnen die Ausbildung derThe compressive force now takes place in such a way that either a pin or a se 1 occurs through an elastic sealing roller or a ball from a rolling element association 10, ζ. B. an O-ring.
ejects or this pin itself from such a Fig. Ic shows in detail the formation of the

Verband herausgezogen wird. Der im letzteren Fall 40 Ringnuten 5 und 9. Dabei ist die auf Druck beandadurch entstehende freie Raum kann somit von den spruchte Seite der dreieckförmigen Ringnut 9 gegenbisher den Schaltstift verriegelnden Rollen bzw. über der Gehäusewand 8 leicht geneigt und läuft in Kugeln eingenommen werden, während die Ver- diese ohne Übergang, z.B. mit großem Radius, aus. riegelung aufgehoben ist (deutsche Auslegeschrift Durch diese Ausführung der Ringnut wird auf den 1 256 496). 45 Kolbenring 4 eine große radiale Komponente derBandage is pulled out. The in the latter case 40 annular grooves 5 and 9. This is due to the pressure The resulting free space can thus be opposite from the claimed side of the triangular annular groove 9 so far the switching pin locking rollers or slightly inclined over the housing wall 8 and runs in Spheres are taken, while the game consists of these without a transition, e.g. with a large radius. locking is lifted (German interpretation. This design of the ring groove is on the 1 256 496). 45 piston ring 4 a large radial component of the

Diese Art der Verriegelung ist jedoch aufwendig Verriegelungskraft ausgeübt, so daß nach Aufhebung und insofern von Nachteil, als der zwischen Gehäuse der Verriegelung vermittels Herausziehen des Ver- und Kolben angeordnete Wälzkörperverband nur riegelungsstiftes aus den Schlitzenden des Kolbeneine Verriegelungskraft über eine punkt- oder linien- ringes dieser in die Nut 5 zurückgedrückt wird. Die förmige Fläche längs des Umfangs zwischen Gehäuse 50 Nut 5 weist an ihrer druckbeaufschlagten Seite eben- und Kolben an einigen Stellen übertragen kann. Da- falls eine Abschräpung auf. Hierdurch wird ein Teil durch entstehen am Kolben und Gehäuse doch noch der zwischen dem Kolbenring und dem Kolben beim ziemlich hohe spezifische Beanspruchungen. Außer- Zurückdrücken des Kolbenringes in die Nut wirkendem sind bei diesen Verriegelungsvorrichtungen die den Reibungskraft aufgehoben, womit die Entriegezubewegenden Massen verhältnismäßig groß, so daß 55 lung unterstützt wird.However, this type of locking is complex locking force exerted, so that after cancellation and insofar as the disadvantage between the housing of the lock by pulling out the locking and piston arranged rolling element association only locking pin from the slot ends of the piston one The locking force is pushed back into the groove 5 via a point or line ring. the shaped surface along the circumference between housing 50 groove 5 has flat on its pressurized side and piston can transfer in some places. If so, a bevel. This becomes a part between the piston ring and the piston arise on the piston and housing quite high specific stresses. Apart from pushing back the piston ring into the groove acting are in these locking devices that lifted the frictional force, so that the unlocking Masses relatively large, so that 55 lung is supported.

sehr schnelle Auslösungen, z. B. im Bereich von 1 ms, Der Entklinkungsvorgang, durch den ein möglichstvery quick releases, e.g. B. in the range of 1 ms, the unlatching process through which a possible

hiermit nicht möglich sind. rasches Einschalten des Schaltstiftes 2 erreicht wer-are not possible with this. rapid switching on of switch pin 2 can be achieved

Daher geht die Erfindung von der Aufgabe aus, für den soll, läuft nun folgendermaßen ab: Wie Fig. la Hoehspannungsleistungsschalter mit sehr hohen An- und Ib zeigen, befindet sich der Kolben 3 mit dem triebskräften eine gegenüber den vorgenannten Vor- 60 Schaltstift 2 in verriegelter Lage, und zwar dadurch, richtungen wesentlich wirksamere und konstruktiv daß durch den Verriegelungsstift 7 der Kolbenring 4 einfachere Schnellentklinkung zu schaffen. auseinandergespreizt gehalten wird und somit eineThe invention is therefore based on the task for which it should now proceed as follows: As in FIG High-voltage circuit breakers with very high An and Ib show, the piston 3 is with the driving forces a shift pin 2 in the locked position compared to the aforementioned pre-60, namely, directions much more effective and constructive that through the locking pin 7 of the piston ring 4 to create easier quick disconnection. is held spread apart and thus a

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 in einer Ringnut des Kolbens ein Kolbenring mit vor- und dem Kolben 3 auftritt. Diese Verbindung wird ziif>sweise kreisförmigem Querschnitt und mit einem 65 dadurch gelöst, daß der Verriegelungsstift unmittelvor dem Verriegelungsstift liegenden radialen Schlitz bar mit einem elektrodynamischen Auslöser 12 geeinnclegt ist und an der Verriegelungsstelle eine drei- " kuppelt ist, welcher aus einem Kondensator-Entlaeckförmige Ringnut in der Gehäusewand so vorge- dungs-Kreis besteht. Wegen der geringen Masse desThis is achieved in that, according to the invention, a non-positive connection between the housing 1 In an annular groove of the piston, a piston ring with in front of and the piston 3 occurs. This connection will ziif> sweise circular cross-section and with a 65 solved by the fact that the locking pin immediately before the locking pin lying radial slot bar with an electrodynamic trigger 12 geeinnclegt and at the locking point there is a three- "coupling, which is made of a condenser-shaped discharge Annular groove in the housing wall so there is a preliminary circle. Because of the small mass of the

Verriegelungsstiftes und der auf diesen ausgeübte impulsartigen Kraftwirkung bei der Auslösung ist eine Entklinkung des Kolbens und des Schaltstiftes in äußerst kurzer Zeit möglich. Hierbei spielt, wie bereits oben erwähnt, die ebenfalls sehr klein gehaltene Masse des Kolbenringes sowie die Nutgestaltung eine wesentliche Rolle.Locking pin and the impulse-like force exerted on it when it is triggered the piston and the switch pin can be unlatched in an extremely short time. Here is how already mentioned above, which is also kept very small The mass of the piston ring and the shape of the groove play an important role.

Es ergibt sich, daß die vorstehende Verriegelungsvorrichtung auf Grund ihrer äußerst kurzen Auslösezeit besonders für die Verwendung bei Hochspannungs-Leistungsschaltern geeignet ist.It turns out that the above locking device due to its extremely short release time is particularly suitable for use with high-voltage circuit breakers.

Claims

Patent claims:

1. Locking device for axially displaceable piston-like, guided within a housing Body, in particular for switch pins of pressure medium-operated high-voltage switchgear, with provided on the housing and on the piston annular grooves, in which in the locked position by an from the outside actuating locking pin pressed locking elements are, characterized in, that in an annular groove (5) of the piston (3) a piston ring (4) with a preferably circular cross-section and is inserted with a radial slot (6) located in front of the locking pin (7) and a triangular ring groove (9) is provided in the housing wall (8) at the locking point is that when the piston ring (4) spreads and the locking pin (7) engages in the radial slot (6) is a force-fit acting over the entire circumference of the piston ring Connection between the housing (1) and the piston (3) is made and that when pulled out of the locking pin from the piston ring this connection is canceled again.

2. Locking device according to claim 1, characterized in that the stressed on pressure Side of the triangular annular groove (9) is designed so that it is slightly inclined relative to the housing wall (8) and rounded in this passes over.

3. Locking device according to claim 1, characterized in that the stressed on pressure Side of the annular groove (5) of the piston (3) is slightly inclined, so that when pulled out of the locking pin (7), the piston ring (4) is pushed back slightly into the ring groove (5) will.

4. Locking device according to claim 1, characterized in that the slot ends (6) of the piston ring (4) are rounded.

5. Locking device according to claim 1, characterized in that the locking pin (7) is coupled directly to an electrodynamic trigger (12) and through this is triggered.

6. Locking device according to claim 1, characterized in that the piston (3) is provided with an O-ring (10) for the purpose of sealing against the housing wall (8).

1 sheet of drawings