DE19959207C2 - Vakuumschütz mit verschiebbarem Führungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als Vakuumschütz ausgebildetes Schaltgerät mit einem gehäusefesten Kontakt (Festkontakt) und einem zur Herstellung einer stromleitenden Verbindung ver­ schiebbaren Kontakt (Loslager) mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Als Stand der Technik sind Vakuumschütze bekannt, bei denen am Loslager eine Hülse angebracht ist, die auf einem gehäu­ sefesten Zapfen abgleitet. Ferner sind Vakuumschütze bekannt, bei denen an der Vakuumröhre ein Führungsring vorgesehen ist.

Bei diesem Aufbau gleitet der den Kontakt herstellende Röh­ renbolzen in diesen Ring. Der Führungsring kann dabei auf der Fest- oder Loslagerseite angeordnet sein.

In der DE 197 21 611 A1 ist eine Vakuumkammer mit einem stan­ genartigen Kontaktträger beschrieben, wobei ein formschlüssi­ ger Verdrehschutz zur Verhinderung einer Verdrehung des Kon­ taktträgers bezogen auf die Boden- oder Deckelwandung der Va­ kuumkammer vorgesehen ist.

Aus der DE-OS 22 02 186 geht ein Mechanismus für Lastumschal­ ter von Stufentransformatoren mit von gerdalinig bewegten Schiebern betätigten Vakuumschaltern hervor, wobei die Schie­ ber im Schaltergehäuse zwischen einer Führungsstange und ei­ ner Nut geführt sind, wodurch mit einfachen Mitteln und nur geringem Aufwand eine geradlinige Führung der Schieber er­ reicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumschütz mit einer störungssicheren Loslagerführung anzubieten. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen 2-11 beschrieben.

Schütze sind Schaltgeräte und werden z. B. zum Schalten von Motoren verwendet. Die Schütze können als Luftschütze oder als Vakuumschütze ausgebildet sein.

Das erfindungsgemäße Vakuumschaltgerät - kurz Vakuumschütz - zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen besitzt ein Losla­ ger mit mindestens einem in einer Geradführung (Ausnehmung) des Gehäuses des Vakuumschützes geführten und bei Betätigung des Loslagers verschobenen Führungselement. Hierdurch wird das Loslager störungssicher mit hoher Wiederholgenauigkeit im Gehäuse aufgenommen und geführt.

Dabei kann das Führungselement an einer Federauflage einer Druckfeder zur Erzeugung zusätzlichen Kontaktanpreßdrucks des Loslagers am Festkontakt angebracht sein, wodurch die Feder­ auflage eine Doppelfunktion besitzt.

Wenn das Führungselement an einem benachbart zum Balgelement angeordneten Ringelement und damit nahe der Kontaktstelle des Loslagers angebracht ist, wird eine besonders sichere Losla­ gerführung erreicht.

Zur weiteren Verbesserung der Führungseigenschaften des Los­ lagers können auch mehrere z. B. gegenüberliegende Füh­ rungselemente an der Federauflage und/oder an einem Ring­ element vorgesehen sein.

Ein vereinfachter konstruktiver Aufbau des Vakuumschützes wird erzielt, wenn das Ringelement neben angebrachtem Füh­ rungselement noch einen Indikator zur Anzeige der Verschiebe­ position des Loslagers (geschlossen/geöffnet) und/oder einen Vorsprung zur Positionierung eines Winkelelementes zur An­ bringung eines Strombandes am Loslager besitzt.

Im wesentlichen quaderförmig ausgebildete Führungselemente können kostengünstig hergestellt werden. Grundsätzlich sind die Geometrie des Führungselements und der korrespondierenden Geradführung zur Herstellung eines Formschlusses aufeinander abgestimmt und können in ihrem Querschnitt an das jeweilige erforderliche Belastungsprofil angepaßt werden und z. B. auch dreieckförmig oder halbkreisförmig ausgebildet sein.

Dabei ist der Begriff Geradführung als Ausnehmung jeglicher Art aufzufassen. Die Geradführung bzw. Geradführungen zur Aufnahme des Führungselements bzw. der Führungselemente kön­ nen als z. B. eingefräste oder auf sonstige Weise durch urfor­ mende, materialabtragende oder materialverdichtende Ferti­ gungsverfahren erzeugte Ausnehmungen/Vertiefungen im Gehäuse des Vakuumschützes hergestellt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Ge­ radführung zur Aufnahme des Führungselementes durch Zusam­ menwirken des (aufgelegten) Deckels des Gehäuses mit dem Un­ terteil des Gehäuses gebildet, so daß bei geöffnetem Gehäuse und abgenommenem Deckel das Loslager bedienungsfreundlich z. B. zur Reparatur oder zum Austausch der Vakuumröhre aus dem Gehäuse (von oben) entnehmbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Ausführungs­ beispielen in den Zeichnungsfiguren hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Vakuum­ schützes (Röhrenbaugruppe, Strombahn) ohne Gehäu­ se,

Fig. 2 ein Längsschnitt durch den Vakuumschütz nach Fig. 1 mit umgebendem Gehäuse sowie

Fig. 3 ein Schnitt B-B nach Fig. 2.

Bei Ansteuerung von dreiphasigen Drehstrommotoren werden die einzelnen Phasen separat zu- und abgeschaltet und befinden sich die hierzu verwendeten zugeordneten Vakuumröhren üblicherweise in Gehäusen mit benachbart angeordneten Gehäuse­ kammern zur Aufnahme der einzelnen Vakuumröhren.

Dabei ist in jeder Gehäusekammer eine einzelne Röhrenbau­ gruppe nach Fig. 1 aufgenommen. Die Röhrenbaugruppe nach Fig. 1 besitzt ein Festlager 33 mit angebautem Festkontakt 1 nach Fig. 2.

Am Festlager 33 ist die Röhre 15 angebracht, in der sich der Bolzen 16 des Loslagers 2 (vgl. Fig. 2) befindet. Auf die Röh­ re 15 mit Balgelement 3 folgen das Ringelement 9 mit Indika­ tor 10, das Winkelelement 28 und die Druckfeder 8, welche in der Federauflage 7 aufgenommen ist. Zwischen Federauflage 7 und Hebelauflage 17 greift der Hebel 23 nach Fig. 2 ein (in Fig. 1 nicht dargestellt).

Bei Aktivierung des Vakuumschützes nach Fig. 1 wird das Losla­ ger 2 in der Röhre 15 unter Komprimierung des Balgelements 3 und der Druckfeder 8 verschoben, wodurch die Führungselemente 6a, 6b und 6c in den jeweiligen korrespondierenden Geradfüh­ rungen 5a und 5b (Längsgeradführungen) der benachbarten Ge­ häusewände 31 und 32 verschoben und geführt werden (vgl. Fig. 2 und 3). Führungselement 6d befindet sich gegenüber von Füh­ rungselement 6a (vgl. Fig. 3) und ist in Fig. 1 nicht einseh­ bar.

Am Festlager 33 des Vakuumschützes befindet sich nach Fig. 2 der Festkontakt 1, welcher leitend über das Festlagerelement 18 mit der Anschlußschiene 19 zur Stromeinleitung verbunden ist.

Fig. 2 zeigt den Vakuumschütz in geöffneter Schaltstellung, wobei der Bolzen 16 des Loslagers 2 in der Röhre 15 und im Balgelement 3 an der Kontaktstelle 20 beabstandet zum Fest­ kontakt 1 angeordnet ist.

Über die Befestigungsschraube 21 sind die Hülse 22 und das Winkelelement 28 am Bolzen 16 angebracht. Zwischen Hebel­ auflage 17 und Federauflage 7 befindet sich der Hebel 23 des Hebelelements 29, welches drehbar am das Lagerelement 24 auf­ genommen ist und bei Betätigung des Kontaktträgers 25 in Ver­ schieberichtung 26 eine Schließung des Vakuumschützes durch eine Verschiebung des Bolzens 16 des Loslagers 2 zum Festkon­ takt 1 bewirkt.

Das Winkelelement 28 ist über das Stromband 14 mit der An­ schlußschiene 27 verbunden. Bei geschlossenem Vakuumschütz besteht eine Stromverbindung zwischen Anschlußschiene 19 und Anschlußschiene 27 über den Festkontakt 1 und das Loslager 2.

Die Führung des Loslagers 2 wird durch die Führungselemente 6a-d erreicht, die im wesentlichen quaderförmig ausgebildet sind. Dabei sind die Führungselemente 6a und 6d an einem den Bolzen 16 umgebenden Ringelement 9 angebracht, welches einen Vorsprung 34 aufweist, der zur Positionierung des Winkelele­ ments 28 sowie der Druckfeder 8 dient. Die Führungselemente 6b und 6c befinden sich an der Federauflage 7.

Die Röhrenbaugruppe ist nach Fig. 2 in einem Gehäuse 4 mit ab­ nehmbarem Deckel 11 aufgenommen. Der Deckel 11 besitzt eine Aussparung 30, durch welche der Indikator 10 des Ringelements 9 sichtbar ist. Hierdurch wird die Verschiebung des Indika­ tors 10 bei Verschiebung des Loslagers 2 erkennbar, so daß der Bediener bei geschlossenem Gehäuse 4 mit aufgesetztem De­ ckel 11 über die Stellung des Indikators 10 in der Ausspa­ rung 30 den Schaltzustand des Vakuumschützes (offen/geschlos­ sen) erkennen kann.

Aus Fig. 3 geht die Anordnung der Röhrenbaugruppe in einer in­ neren Kammer des Gehäuses 4 zwischen den Gehäusewänden 31 und 32 hervor. Von oben wird der Vakuumschütz durch den Deckel 11 abgedeckt.

Die Führungselemente 6a und 6d des Ringelements 9 sind in den Geradführungen 5a und 5b geführt, welche durch Zusammenwirken der Ausnehmungen 12a und 12b der Gehäusewände 31 und 32 mit den Kontaktflächen 13a und 13b des Deckels 11 bei aufgeleg­ tem Deckel 11 gebildet werden. Hierdurch wird erreicht, daß das Loslager 2 bei abgenommenem Deckel 11 bedienungsfreund­ lich z. B. zum Austausch zugänglich ist.

Die Geradführungen 5a und 5b können auch durch Ausnehmungen gebildet werden, die sich vollständig in den Gehäusewänden 31 und 32 befinden oder eine Ausnehmung am Deckel 11, die mit einer Kontaktfläche im Gehäuse 4 zusammenwirkt (nicht abge­ bildet).

Aus Fig. 3 geht ferner noch der Kontaktträger 25 mit aufgenom­ menen Hebelelement 29 hervor. Der Kontaktträger 25 wird über ein nicht dargestelltes Magnetsystem in Verschieberichtung 26 verschoben.

Vorteilhafterweise sind die Führungselemente 6b und 6c in den zugeordneten Geradführungen 5 (bzw. Geradführungsbereichen) mit größerem Spiel geführt als die Führungselemente 6a und 6d in deren zugeordneten Geradführungen 5 (bzw. Geradführungsbe­ reichen), um eine leichte Kippbewegung des Bolzens 16 beim Schließen und Öffnen des Loslagers 2 wegen der Drehbewegung des Hebels 23 um das Lagerelement 24 zu ermöglichen (nicht abgebildet).

Claims (11)

1. Vakuumschütz mit einem Festkontakt (1) und einem zur Herstellung einer stromleitenden Verbindung verschiebbaren Loslager (2), wobei Festkontakt (1) und Loslager (2) über ein Balgelement (3) verschiebbar miteinander verbunden und in ei­ nem Gehäuse (4) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Loslager (2) mindestens ein in einer Geradführung (5) des Gehäuses (4) verschiebbares Führungselement (6) aufweist.

2. Vakuumschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (6) an einer Federauflage (7) einer Druckfeder (8) des Loslagers (2) angebracht ist.

3. Vakuumschütz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (6) an einem benachbart zum Balgelement (3) ange­ brachten Ringelement (9) des Loslagers (2) angebracht ist.

4. Vakuumschütz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ringele­ ment (9) ein Indikator (10) zur Anzeige der Verschiebepositi­ on des Loslagers (2) angebracht ist.

5. Vakuumschütz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringele­ ment (9) einen Vorsprung (34) zur Positionierung eines, Win­ kelelements (28) zur Anbringung eines Strombandes (14) am Loslager (2) aufweist.

6. Vakuumschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (6) quaderförmig ausgebildet ist.

7. Vakuumschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (6) aus Kunststoff besteht oder mit einer Kunststoff­ beschichtung versehen ist.

8. Vakuumschütz nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberlie­ gende Führungselemente (6) vorgesehen sind.

9. Vakuumschütz nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradfüh­ rung (5) als Vertiefung im Gehäuse (4) ausgebildet ist.

10. Vakuumschütz nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradfüh­ rung (5) durch Zusammenwirken einer Ausnehmung (12) des Ge­ häuses (4) und einer Kontaktfläche (13) eines Deckels (11) des Gehäuses (4) gebildet wird.

11. Vakuumschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradfüh­ rung (5) durch eine Ausnehmung am Deckel (11) und einer Kon­ taktfläche im Gehäuse (4) gebildet wird.