-
Trennschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter,
der beispielsweise als Drehtrennschalter oder Lasttrennschalter ausgeführt sein
kann und in seinem grundsätzlichen Aufbau besteht aus dem Grundgestell und daran
angeschlossenen Stützisolatoren, die entweder feststehend oder als Dreh-Sttltzisolatoren
ausgeführt und dazu um ihre Achse drehbar im Grundgestell gelagert sind. Derartige
Trennschalter sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind
solche bekannt, mit Grundgestell aus U-Profilschienen, in Ausnehmungen der Profilfiansche
eingesetzten Lagerelementen und mittels Lagerzapfen an die Lagerelemente angeschi6ssenen
Stützisolatoren. Dabei nimmt man von der Gestaltung her wenig Rücksicht auf die
statischen und dynamischen Beanspruchungen, die das Grundgestell auf zunehmen hat
(vgl.z.B.
-
GBM 1 970 057). So ist der Lagerzapfen in Bohrungen der Profilflansohe
eingesetzt, was bewirkt, daß die Beanspruchungen am Profil außermittig angreifen
und störende Momente auslösen. Um sie aufzunehmen, muß mit verhältnismäßig schweren
Profilschienen großer Steghöhe gearbeitet werden und deren Steghöhe sogar noch durch
auf die Profilflansche aufgeschweißte Naben im Bereich der Bohrungen vergrößert
werden. Nichtsdestoweniger treten insbesondere bei Aufnahme der dynamischen Beanspruchungen
(bfNnungsbewegung und Schließbewegung des Trennschalters und daraus resultierende
ReaktionskrKfte, Kurzschlußbeanspruchungen) elastische Verformungen in Form von
Biegung und Torsion auf, - die zwar von Stahl aufgenommen werden, Jedoch den Einsatz
von Werkstoffen mit kleinerem Elastizitätsmodul vermieten. Daher hat man bisher
bei Trennschaltern des beschriebenen Aufbaus fUr die Profilschienen solche aus Aluminiumlegierungen
nicht eingesetzt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trennschalter der
beschriebenen Art so weiter auszubilden, daß ein leichtes Grundgestell in der Lage
ist, alle Beanspruchungen aufzunehmen, - und zwar mit möglichst geringen elastischen
Verformungen, so daß auch Werkstoffe mit verhältnismäßig niedrigem Elastizitätsmodul,
insbesondere also Aluminlumlegierungen, eingesetzt werden können.
-
Die Erfindung betrifft einen Trennschalter (insbesondere Drehtrennschalter
oder Lasttrennschalter) mit Grundgestell aus U-Profilschienen, in Ausnehmungen der
Profilflansche
eingesetzten Lagerelementen und mittels Lagerzapfen
an die Lagerelemente angeschlossenen Stützisolatoren. Die Erfindung besteht-darin,
daß das Grundgestell aus zwei miteinander zugekehrten Profilflanschen parallel nebeneinander
angeordneten U-Profilschienen besteht und die beiden U-Profilschienen durch in randoffen
ausgeführte Ausnehmungen der Profilflansche eingeschweißte, zugleich als Lagerbuchsen
für die Aufnahme der Lagerzapfen dienende Hülsen (Rohrabschnitte) statisch zu einem
in Bezug auf eine Verbindungslinie der Hülsenachsen symmetrischen Rahmen vereinigt
sind.
-
Die Hülsen können grundsätzlich runden oder auch vieleckigen Querschnitt
aufweisen. Regelmäßig wird man mit zylindrischen Hülsen arbeiten. Erfindungsgemäß
bilden so die U-Profilschienen die langen Rahmenstäbe, die Hülsen die demgegenüber
extrem kurzen Rahmenstäbe des Grundgestells, welches statisch einen Rahmen darstellt
und als solcher berechnet werden kann.
-
Eine bevorzugte Ausfühuungsform, die sich durch fertigungstechnische
Einfachheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß beide Profilflansche jeder
U-Profilschiene gleich große, Kreisauæhnitte darstellende Ausnehmungen aufweisen,
und daß darin (d.h. mit insgesamt vier bogenförmigen Schweißnähten, die ihrerseits
Kehlnähte darstellen) die Hülsen eingeschweißt sind. Dimensioniert man bei einem
erfindungsgemäßen Trennschalter die Lagerzapfen nach den üblichen Regeln des Maschinenbaus
und dimensioniert man entsprechend die Hülsen, welche die Lagerbuchsen für diese
Lagerzapfen darstellen, so ist - unabhängig von der Größe des Trennschalters insgesamt
- eine in statischer Hinsicht optimale Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß
die Tiefe der Ausnehmungen etwa der halben Breite der Profilflansohe,
die Breite der Profilflansche etwa dem Radius der Hülsen entspricht. Die Profile
selbst werden dabei als Normprofile ausgeführt und wie üblich berechnet. Ohne weiteres
können die als Rohrabschnitte ausgeführten Hülsen im Bereich des oberen und unteren
Randes, insbesondere wenn diese Ränder über die Profilflansche vorstehen, Ausdrehungen
für die Aufnahme weiterer Lagerelemente aufweisen, ohne daß dadurch in Bezug auf
die Statik des Rahmens Nachteile in Kauf genommen werden müßten.
-
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zunächst darin zu
sehen, daß erfindungsgemäß alle Beanspruchungen (statische und dynamische Beanspruchungen)
von einem in Bezug auf die Verbindungslinie der Hülsen symmetrischen Grundgestell
aus U-Profilschienen aufgenommen werden, und zwar in der Symmetrieachse. Das reduziert
die auf zunehmenden Momente erheblich, so daß mit verhältnismäßig leichten U-Profilschienen
gearbeitet werden kann. Nichtsdestoweniger ist das Grundgestell im ganzen sehr tortions-
und biegesteif, zumal die kurzen Rahmenstäbe oder Verbindungsstege der U-Profilschienen
als Rohrabschnitte ausgeführt sind, die ihrerseits besonders versteifend wirken,
wenn sie in der beschriebenen Weise montiert sind und in randoffene Ausnehmungen
der Profilflansche eingeschweißt sind. Die unter den Beanspruchungen auftretenden
elastischen Verformungen lassen sich klein halten. Daher besteht ohne weiteres die
Möglichkeit, Werkstoffe mit gegenüber Stahl verhältnismäßig niedrigem Elastizitätsmodul
einzusetzen. Eine bevorzugte
Ausfuhrungsform der Erfindung ist
folglich in Kombination zu den beschriebenen Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl die U-Profilschienen als auch die Hülsen aus einer (sohweißbaren und hinreichend
kerrosionsfesten) Aluminiumlegierung bestehen.
-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbejspiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 inperspektivischer
Darstellung einen erfindungsgemäßen Trennschalter, Fig. 2 in gegenüber der Fig.
1 wesentlich vergrößerter Darstellung den Schnitt A-A durch den Gegenstand nach
Fig. 1, Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 den Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig.
1.
-
Der in den Figuren dargestellte Trennschalter ist als Drehtrennschalter
ausgeführt und besteht in seinem grundsEtzlichen Aufbau zunächst aus dem Grundgestell
1 und zwei im Grundgestell drehbar gelagerten Stützisolatoren 2 mit Schaltarmen
3. Das Grundgestell 1 selbst ist über Stützen 4 oder dergleichen an Fundamente 5
angeschlossen. Das Grundgestell 1 besteht aus U-Profilschienen 6. Ausnehmungen 7
der Profilflansche
8 dieser U-Profilschienen sind Lagerelemente
9 zugeordnet, so daß mittels Lagerzapfen 10 die Stützisolatoron 2 an die Lagerelemente
9 angeachlossen Bein können.
-
Man entnXamt insbesondere aus den Fig 2 und ), daB das Grundgestell
1 aus zwei miteinander zugekehrten Profilflanschen 8 parallel nebeneinander angeordneten
U-Prof schienen 6 besteht. Die beiden U-Profilschienen 6 s$nd durch in die randoffen
ausgeführten Ausnehmungen 7 der Profilflansche 8 eingeschweißte, zugleich als Lagerbuchsen
für die Aufnahme der Lagerzapfen 10 dienende Hülsen 11 statisch zu einem Rahmen
vereinigt, der in Bezug auf dle Verbindungslinie 14 der Hülsenachsen symmetrisch
ist. Die Hülsen 11 sind ihrerseits Rohrabschnitte. Rahmen bezeichnet dabei ein statisches
elements bei dem die U-Profilßchienen 6 die langen RahmenstAbe, dle Hülsen 11 die
demgegenUber extrem kurzen RahmenstGbe bilden. Dabei sind in Ausführungsbeispiel
und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung beide Profilflansche 8 Jeder
U-Prorllohiene 6 mit glelch großen Kreisausschnitten als Ausnehmungen 7 für die
Aufnahme der Hülsen 11 versehen, Dle darin eingesetzten Pulsen 11 ßind mit insgesamt
wier bogenförmigen Schweißnähten 12, dle ihrerseits als Kehlnähte ausgeführt sind,
in die Aussnehmungen 7 eingeschweißt.
-
Ist der Lagerzapfen 10 na¢h den Regeln deæ Maschinenbaus dimensioniert
und entsprechend die als Lagerbuchsen dienende
Hülse 11 eingerichtet,
so wird man, wie -nsbesondere die Fig. 2 erkennen läßt, die Anordnung so treffen,
daß die Tiefe der Ausnehmungen 7 etwa der halben Breite der Profilflansche 8, die
Breite der Profilflansche 8 etwa dem Radius der Hülsen 11 entspricht. Das bedingt
ohne weiteres eine Optimierung für die Aufnahme der statischen und dynamischen Beanspruchungen,
wenn im übrigen mit üblichen Normprofilen gearbeitet wird. Die als Rohrabschnitte
ausgeführten Hülsen 11 besitzen im Bereich des oberen und unteren Randes Ausdrehungen
13 für die Aufnahme weiterer Lagerelemente 9. - Die Beanspruchungen weien bei dem
erfindungsgemäßen Trennschalter von den Stützisolatoren 2 über die Lagerelemente
11 in den Rahmen 6, 11 so vorteilhaft eingeleitet, daß sowohl die Profilschienen
6, als auch die HUlsen 11 aus einer schweißbaren und selbstverständlich hinreichend
korrosionsfesten Aluminiumlegierung hergestellt werden können. Die Tatsache, daß
die Verbindungsstege der tJ-Profilschienen 6 zum Rahmen ihrerseits Rohrabsehnitte
oder HUlsen 11 sind, anders ausgedrückt, daß die kurzen Rahmenseiten Rohrabschnitte
darstellen, wirkt sich dabei in statischer Hinsicht besonders vorteilhaft aus.
-
Ansprüche: