DE1805220A1 - Kupplung zum beweglichen Verbinden von Teilwellen bei einem elektrischen Schalter - Google Patents

Description

• Kupplung zum beweglichen Verbinden von Teilwellen bei einem elektrischen Schalter Die Erfindung stellt eine Kupplung zum beweglichen Verbinden einer von Teilwellen aus diesen durch axiales Zusammensetzen gebildeten Antriebswelle eines mehrpoligen elektrischen Schalters, insbesondere eines Hochspannungsleistungsschaltera dar.
• Es gibt eine Anzahl von elektrischen Schaltgeräten, bei denen die Schalterantriebswelle durch das Polinnere geführt wird und Bereiche isolierender Medien, wie z.B. eines flüssigen Lichtbogenlöschmittels oder aber eines isolierenden Gasmediums durchdringt.
• Im Polinneren sind an ihr isolierte Antriebselemente befestigt.
• Außerhalb steht die Schaltantriebswelle mit dem Schalterantrieb in Verbindung.
• Es ist notwendig, den Wellendurchgang zwischen der freien Atmosphäre und dem Pol innenraum mit einer exakten Dichtung zu vorsehen, die u.U. ftlr hohe DrUcke ausgelegt sein muß. Derartige Dichtungen lassen sich Ublich nur in Verbindung mit einem Wellenlager verwenden, d.h. die Schalterwelle wird pro Pol an zwei Stellen gelagert, damit wärer ro Schaltertelle sechs fluchtend Lagerstellen notwendig, derer; Gängigkeit jedoch nur mit außergewöhnlichen Mitteln erzielt werden könnte.
• In der Praxis ist deshalb die Schalterwelle in drei Binzelstüoke, die jeweils an zwei Stellen gelagert sind, unterteilt.
• Bs muß nun darauf geachtet werden, diese drei Teilwellen, die zueinander geringfugig längs-, quer. und winkelverlagert sein können, gemeinsam gleichlaufend zu betätigen. Hierzu bieten sich die im Maschinenbau üblichen Gelenkkupplungen, biegsamen Wellen und dgl. an. Es hat eich aber herausgestellt, daß die Anwendung derartiger Maschinenelemente nur in wenigen Grenzfällen wirtschåftlich vertretbar ist, dann nämlich, wenn die Aufwendungen fUr ein solches Maschinenbauteil gegenUber den übrigen Schaltergestehungkosten nahezu vernachlässigbar klein wird.
• Man ist deshalb schon dazu Ubergegangen, diese bekannten und teueren Kupplungen zu umgehen und eine zweite parallel verlaufende Schalterwelle vorzusehen, von der aus über Hebel und Gestänge eine Jede der einzelnen Teilwellen separat betätigt wird. Trotzdem diese Umgehungslösung material- und raumaufwendig ist, ist sie doch noch wirtschaftlicher als die Verwendung der zuvor genannten Maschinenbaukupplungen.
• Die Erfindung geht nun von der material- und raumspsrenden Methode mit nur einer Antriebswelle aus, dia durch axiales Zusammensetzen von Teilwellen gebildet wird. Dabei war die Aufgabe zu lösen, eine solche Kupplung fUr die Teilwellen zu gestalten, die gegenüber den bekannten Maschinenbaukupplungen für einen gewöhnkuchen Schalter irtachaftlich tragbar ist.
• Das Erfinderische bei dieser Kupplung ist, daß die Enden der Wellen und die Enden eines zwischen eie gefügten Kupplungsstückes dadurch miteinander verbunden sind, daß angearbeitete flache Nasen und eingearbeitete Nuten gleitend ineinandergreifen, wobei die Gleitflächen der einen Verbindungsstelle gegen die Gleitflächen der anderen Verbindungsstelle winkelversetzt angeordnet sind.
• Dies orgibt in Jedem Falle eine einfache Kupplung, die nur wenige Bauteile erfordert und doch allen an sie gestellten Forderungen gerecht wird. Sie kann s.B. so ausgeführt sein, daß die Stirriseiten der einander zugekehrten Wellenenden, die einen bestimmten Abstand auiyeisen, mit Je einer, vorzugsweise um 900 versetzten, radial verlaufenden Nut ausgestattet sind und der in der Mantelflucht der Wellen entstandene Hohlraum durch ein Kupplungsstück ausgefüllt ist. bei dem flache Nasen an- bzw. ausgearbeitet sind. Diesem Formschluß gibt man in axialer Richtung ein Bewegungsspiel, ansonsten Gleitsitze.
• Als Kupplungsstück kann an ein Stück der gleichen Welle, das entsprechend ausgearbeitet ist, verwenden. Dadurch verläßt das Kupplungsstück im wesentlichen nicht die Mantelflucht der Wellen; es ergibt sich gegenüber einer einstückigen Welle kein zusätzlicher Platzbedarf und es ergeben sich keine zusätzlichen Befestigungselemente. Im idealen Lagerfall wird die neue Kupplung kaum erkennbar sein.
• Ähnlich wirkende Maschinenbaukupplungen hingegen benötigen zusätzlich teuere Sitze mit Nut und Feder für Kupplungsnaben auf der Welle.
• Der Erfindungsgegenstand wird an Hand beigefügter Zeichnungen in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt die einzelnen Kupplungselemente in auseinandergezogener Form. In das Wellenende 1 ist die senkrechte Nut 2 eingeschnitten, in da. Wellenende 3 die waagerechte Nut 4. Zwischen den beiden Wellenenden befindet sich das formschlüssige Kupplungsstück 5.
• Fig. 2 zeigt die Einrückstellung der soeben genannten Teile.
• Sämtliche senkrecht tur Achse verlaufenden Flächen weisen den Bewegungsabstand 6 auf. Die reetlichen Spalten sind Gleitsitze.
• Pig. 3 zeigt den Gegenatand der Fig. 2 in anderer Darstellungsform. Die Achsen der Wellenenden fluchten im Ideal zustand. Das Drehmoment wird reibungslos übertragen.
• In rig. 4 ist eine Parallelverschiebung der beiden Achsen um den Betrag a dargestellt, die Nase 7 ist un dienen Betrag ausgertickt, die Nase 8 befindet sich @ Normalstellung. Bei einer Drehung um 93° gleitet die Nase t'ri Normalstellung und zugleich die Nase 8 in Ausrückstellung u.s.w. @a der Arbeitswinkel (Verdrehung der Antribswelle bei Leitungen) in den meisten Betriebsfällen kleiner ist als 90°, fährt das Kupplungsstück nur eine einseitig gerichtete Eigenbewegung aus.
• In Fig. 5 gehen die Achsen der beiden Wellenenden den Winkel α ein. Wird dieses System gedreht, dann führt dns Eupplungsstück eine Schwenkbewegung aus.
• Fig. 6 zeigt eine Kombination Verschub und Neigung der beiden Wellenachsen. tine Drehbewegung de Systems erzeugt in dem Kupplungsstück eine Taumelbewegung. Aus diesem Grunde wäre auch die Bezeichnung dieser Kupplung als Taumelkupplung gerechifertigt. Aber auch Gelenkkupplung wäre als Bezeichnung nicht falsch, obwohl eigentliche Gelenke fehlen.
• Es ist offensichtlich, wie diese Kupplung die Längentoleranz der Wellenenden ausgleicht, einfach durch Erweitern und Verengen des Spaltes 6 nach Fig. 2.
• Da die Querverlagerung der Wellen nur Bruchteile des Wellendurchmessers aufweist und die Auswinkelung ebenfalls sehr gering ist, es handelt sich Im wesentlichen nur um den Ausgleich von Fertigungstoleranzen, ist die Eigenbewegung des Kupplungsstückes nur äußerst gering, so daß das !;berstreifen eines elastischen Schlauches einen ausreichenden Schutz gegen äußere Beeinflussung darstellen würde. Soll die Kupplung bei fortdauernd voll umlaufenden Wellen verwendet werden, so muf? für eine gute Schmierung gesorgt werden.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Kupplung zun beweglichen Verbinden von Teilwellen einer aus diesen durch axiales Zusammensetzen gebildeten Antriebswelle eines mehrppligen elektrischen Schalters, insbesondere eines Hochspannungsleistungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Wellen ( 1, 3 ) und die Enden eines zwischen sie gefwågten Kupplungsstückes ( 5 ) dadurch miteinander verbunden sind, daß angearbeitete flache Nasen ( 7, 8 ) und eingearbeitete Nuten ( 2, 4 ) gleitend ineinandergreifen, wobei die Gleitflächen der einen Verbindungsstelle gegen die Gleitflächen der anderen Verbindungsstelle vzinkelversetzt angeordnet sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenenden ( 1, 3 ) ausgenutet und das Kuppplungsstück ( 5 ) mit Nasen ( 7, 8 ) versehen ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen der einen Verbindungsstelle zu denen der andere un 990 versetzt angeordnet sind.