DE2831760C2

DE2831760C2 - Detektor für mechanische Schwingungen

Info

Publication number: DE2831760C2
Application number: DE2831760A
Authority: DE
Inventors: Katsufusa Kawanishi Hyogo Tanaka; Isamu Kobe Hyogo Tanakura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1977-07-19
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1984-03-22
Also published as: FR2398291B1; CH629589A5; FR2398291A1; JPS5858607B2; CA1105780A; US4191869A; DE2831760A1; JPS5421786A

Description

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16, 18) als Kreisring ausgebildet ist, dessen äußerer Abschnitt den ersten Abschnitt und dessen innerer Abschnitt den zweiten Abschnitt darstellt, daß mehrere sich vom inneren Abschnitt radial zum äußeren Abschnitt erstreckende Nuten (16"a, 18a,} bestimmter gleicher Länge vorgesehen sind, daß die träge Masse (22) als Zylinder mil einer in Bewegungsrichtung vorderen und hinteren Endfläche ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser (d) ein wenig größer als der Innendurchmesser (D)aes Kre>sings ist, und daß die träge Masse (22) in die Blattfeder (16, 18) zur Ausbildung des Anschlagwinkels θ der Blattfeder (16,18) eingepaßt ist

3. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Endfläche der trägen Masse (22) an einer Fläche des Hauptkörpers (10) und damit auch der Unterlage in Gestalt eines Behälters (12) anliegt.

4. Detektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Endfläche der trägen Masse (22) die Fläche des Hauptkörpers (10) dort punktförmig berührt, wo sich die Längsachse der tragen Masse (22) und diese Fläche des Hauptkörpers (10) schneiden.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Detektor für mechanische Schwingungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

in gasisolierten elektrischen Einrichtungen mit elektrischen Geräten, die beispielsweise in einem mit einem elektrisch isolierenden gasgefüllten Behälter angeordnet sind, können unerwartete explosionsartige Betriebsstörungen, wie beispielsweise eine elektrische Entladung, innerhalb des Behälters auftreten. Derartige Betriebsstörungen können nur sehr schwierig lokalisiert werden, d. h. es ist erforderlich, den Behälter zu öffnen.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, wurden Detektoren für mechanische Schwingungen, insbesondere zur geeigneten Anzeige von Störungen oder Fehlern an derartigen Behältern, entwickelt. Mittels eines derartigen Detektors kann durch die Anzeige der

sich ergebenden Schwingungsenergie ein Auftreten der Fehler schnell lokalisiert werden, wodurch es möglich ist, die Ausbreitung des Fehlers, als auch das Auftreten von sekundären Betriebsstörungen zu verhindern.

Ein bekannter Detektor (DE-OS 17 73 797) erfaßt eine Schwingung bestimmter Frequenz und Amplitude. Wenn die Amplitude eines bewegbaren Teils in dem Detektor einen bestimmten Wert erreicht, wird eine Verriegelung gelöst und ein Schalter zur Erzeugung eines Signals betätigt Der Schwingungsgrenzwert zur Betätigung des Schalters ist von der konstruktiven Auslegung der Verriegelung abhängig, wobei verständlicherweise aufgrund der Herstellung nach unten insoweit eine Begrenzung besteht, als nur Schwingungen ab einer bestimmten minimalen Amplitude und einer minimalen Frequenz in der Lage sind, den Schaltvorgang auszulösen. Weiter spricht der bekannte Detektor nur auf eine einmalige Schwingung wirksam an. Das heißt, mehrmals auftretende Schwingungen seiner trägen Masse gegenüber einem Hauptkörper, die unterhalb seines Sehaligrenzwertes Hegen, werden nicht angezeigt, da die bekannte Aufhängung der Masse keine richtungsselektive Schwingungsamplitudensummation bedingt

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Detektor für mechanische Schwingungen der durch den Oberbegriff von Anspruch 1 bestimmten Gattung zu schaffen, der außer auf Einzelschwingungsimpulse bestimmter Größe auch auf eine Anzahl von Schwingungsimpulsen ansprechen kann, deren jeweilige Größe unterhalb derjenigen eines vorgenannten Einzelimpulses liegt.

Bei einem solchen Detektor wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Der erfindungsgemäße Detektor ermöglicht in vorteilhafter Weise die Anzeige einer einmaligen Schwingung bestimmter Größe oder die Anzeige von mehrmals auftretenden Schwingungen geringerer Größe, die sich in ihrer Wirkung schriuweise zu der Größe des Schaltgrenzwertes, für den der Schalter ausgelegt ist, addieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So ergeben die Maßnahmen nach Anspruch 2 eine einfache Fertigungsmöglichkeit sowie eine gute Führung der tragen Masse.

Um der trägen Masse einen hohen Antriebsimpuls am. Anfang der Bewegung zu erteilen, kann eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 erfolgen.

Die Merkmale des Anspruchs 4 verhindern, daß sich die träge Masse durch eine große, direkt auf den Hauptkörper des Detektors einwirkende Kraft schräg stellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit Figuren näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Detektor in Ruhestellung,

Fig.2 eine Aufsicht auf die in dem in Fig. 1 ho dargestellten Detektor verwendete Blattfeder und

Fig.3 einen Längsschnitt durch den Detektor in Betriebsstellung.

In Fig. 1 ist der Detektor in seiner Ruhestellung dargestellt, d. h. der Stellung vor dem Auftreten einer b5 Schwingung. Der Detektor umfaßt einen Hauptkörper 10 mit einem oberen Teil, der die Form eines hohlen kreisförmigen Zylinders aufweist, und einen unteren Teil, der an der äußeren Wand des Behälters 12 befestigt

des

ist In ein offenes Ende des oberen Teils
Hauptkörpers 10 ist ein Deckel 14 mit einem Schraubgewinde zur Ausbildung eines hohlen zylindrischen Raums eingeschraubt Zwischen dem Boden des Hauptkörpers 10 und dem Deckel 14 sind mittels einem ringförmigen Abstandselemeni 20 ein Paar kreisringförmiger Blattfedern 16,18 angeordnet

Ein bewegbares Teil in Form einer trägen Masse 22, die die Form eines kreisförmigen Zylinders aufweist, ist in dem zylindrischen Raum, der durch den Hauptkörper 10 und den Deckel 14 gebildet wird, mittels der ringförmigen Blattfedern 16, 18, durch die sich die Masse 22 axial erstreckt angeordnet Dabei steht die in Bewegungsrichtung hintere Endfläche des bewegbaren Teils mit dem Boden des Hauptkörpers 10 in Berührung (siehe F i g. 1). Das bewegbare Teil bzw. die träge Masse 22 weist einen Außendurchmesser d auf, der geringfügig größer als der Innendurchmesser D der ringförmigen Blattfeder 16, 18 ist Die Oberfläche der hinteren Endfläche ist im wesentlichen konisch ausgebildet damit sie mit dein Boden des Hauptkörpers 10 auf der Längsachse des zylindrischen Raums, wie -Jbtn beschrieben, in punktförmiger Berührung steht

Die träge Masse 22 wird in den Hauptkörper 10 auf dessen Längsachse eingesetzt wobei die hintere Endfläche gegen dessen Boden anstößt. Dann werden die ringförmige Blattfeder 18, das Abstandsteil 20 und die ringförmige Blattfeder 16 in den Hauptkörper 10 in der genannten Reihenfolge eingefügt wobei die Masse 22 in die Blattfeder 16,18 eingepaßt wird. Danach wird der Deckel 14 in das obere Teil des Hauptkörpers 10 eingeschraubt, um die Blattfedern 16, 18 und das Abstandsteil 20 in dem Hauptkörper 10 festzulegen.

Infolge des oben bereits beschriebenen kleinen Unterschieds zwischen dem Außendurchmesser d des η bewegbaren Teils bzw. der tragen Masse 22 und dem Innendurchmesser D der Blattfedern 16, 18 ist das Teil jeder Blattfeder 16, 18, das sich in das Innere des Hauptkörpers 10 erstreckt und im folgenden als zweiter Abschnitt bezeichnet werden soll, nach oben, bzw. in Bewegungsrichtung der tragen Masse 22 um den Winkel θ geneigt. Der zweite Abschnitt der Blattfeder 18 stößt gegen eine am Umfang der Masse 22 angeordnete Nut 22a. Die Blattfedern 16, 18 halten somit die Masse 22 gegen den Boden des Hauptkörpers 10. Das Abstands- -ti teil 20 dient dazu, die Blattfedern 16, 18 in einem

30 vorbestimmten Abstand zu halten, wodurch die träge Masse 22 in eine bestimmte Richtung beschleunigt werden kann, auch wenn sie horizontal angeordnet ist

Der Deckel 14 weist ein sich nach oben erstreckendes Mittelteil auf, in dem ein Grenzschalter 24 angeordnet ist Der Grenzschalter weist einen Steuerstift 24a auf, der in einem bestimmten Abstand der in Bewegungsrichtung vorderen Endfläche des bewegbaren Teils 22 gegenüberliegt

Um das Einpassen der trägen Masse 22 in die Blattfedern 16, 18 zu erleichtern, sind diese mit mehreren Nuten 16a, 18a versehen, die sich im gleichen winkligen Abstand mit gleicher Länge von dem zweiten Abschnitt in Richtung des äußeren Abschnitts der Blattfedern, im folgenden als erster Abschnitt bezeichnet, erstrecken. In der F i g. 2 sind acht Nuten 16a, 18a dargestellt

Im folgenden wird die Betriebsweise des Detektors beschrieben. Wird die Außenwand des Behälters 12 infolge einer im Inneren stattgefundpnen Explosion in Schwingungen hoher Frequenz mit noher Beschleunigung versetzt, so wird der auf üem Behälter angeordneten Detektor ebenfalls in Schwingungen versetzt Der in bezug auf den Behälter nach innen gerichtete Schwingbeschleunigungsanteil bedingt eine Bewegung der tragen Masse 22 gegenüber dem Hauptkörper 10 in Richtung des Grenzschalters 24 bis der zweite Abschnitt der unteren Blattfeder 18 sich aus der Nut 22a der Masse 22 löst. Danach versucht der in bezug auf den Behälter nach außen gerichtete Schwingbeschleunigungsanteil die Masse 22 zu dem Behälterinneren hinzubewegen. Die Blattfedern 16, 18 sind jedoch so ausgelegt und konstruiert, daß sie eine Bewegung der Masse 22 zu dem Behälterinneren hin nicht zulassen. Daraus ergibt sich, daß sich die Masse 22 bei jedem in bezug auf den Behälter 12 nach innen gerichteten Schwingbeschleunigungsanteil vom Behälterinneren wegbewegt.

Der beschriebene Prozeß wiederholt sich, wodurch das bewegbare Teil bzw. die träge Masse 22 schrittweise in Richtung Grenzschalter 24 angehoben wird, bis ihre flache Oberfläche gegen den Steuerstift 24a stößt, um diesen nach oben zu stoßen (siehe F i g. 3). Der Grenzschalter 24 wird betätigt, um ein Signal auszusenden, daß die Anzeige eines Fehlers anzeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Detektor für mechanische Schwingungen einer Untertage mit

— einem mit der Unterlage fest verbundenen Hauptkörper,

— einem gegenüber dem Hauptkörper bewegbaren Teil in Form einer tragen Masse,

— einem Grenzschalter zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von einer durch die Bewegung der trägen Masse gegenüber dem Hauptkörper bedingten Grenzstellung, und

— mindestens einer Blattfeder mit einem am Hauptkörper befestigten ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt der Blattfeder (16, 18) in einem von 90° unterschiedlichen Winkel θ zur Abstützung der trägpn Masse (22) gegen die Umfangsfläche dieser Masse (22) anstößt