DE3328183A1

DE3328183A1 - Antrieb fuer einen vakuumschalter

Info

Publication number: DE3328183A1
Application number: DE19833328183
Authority: DE
Inventors: Ralf Reiner Dipl.-Ing. 1000 Berlin Volkmar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-08-01
Filing date: 1983-08-01
Publication date: 1985-02-21
Also published as: JPS60501926A; WO1985000691A1; EP0136253B1; DE3462295D1; EP0136253A1; US4621175A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 83 P 4058 DE

. 5 Antrieb für einen Vakuumschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen Vakuumschalter mit einem zwischen dessen beweglichem Kontaktbolzen und einem diesen betätigenden ortsfest gelagerten Antriebshebel zur Übertragung der Betätigungskraft angeordneten Gelenk.

Bei bekannten Vakuumschaltern wird die Kontaktkraft zum Schließen der Kontaktanordnung durch den die Vakuumschaltröhre belastenden Atmosphärendruck und gegebenenfalls durch zusätzliche Kraftspeicher, wie z. B. Einschaltfedern, erzeugt. Zum Öffnen wird der bewegliche Kontakt mittels eines Bolzens von dem zugehörigen feststehenden Kontakt getrennt. Hierzu ist der bewegliche Kontaktbolzen, wie z. B.

aus der US-PS 3 895 199 bekannt ist, mit einem ortsfest gelagerten Antriebshebel über ein Gelenk verbunden, das die Ausschaltkraft überträgt. Da der bewegliche Kontaktbolzen spannungführend ist, wird in der Regel der ortsfest gelagerte Antriebshebel oder das Gelenk elektrisch isolierend ausgebildet. Bei der aus der US-PS 3 895 199 bekannten Ausführungsform besteht der Antriebshebel aus einem elektrisch isolierenden Material. Bei dem bekannten Vakuumschalter ist das Gelenk von einem Gelenkstangenkopf (Ösenschraube) gebildet, der mittels eines Querbolzens mit dem Antriebshebel gekoppelt ist. Es gibt auch Gelenke, bei denen der Kontaktbolzen mit einem Querbolzen ausgestattet ist, der in ein Langloch eines ortsfest gelagerten Betätigungshebels eingreift, vgl. US-PS k 032 870.

Hae 3 Un / 29.07.1983

VPA 83 P 4058 DE Bei den bekannten Ausführungsformen werden auf den beweglichen Kontaktbolzen und damit auf den mittels eines Metallbalges am Vakuumschaltgefäß beweglich angeordneten Kontakt vom Antrieb ausgehende Querkräfte übertragen , was in den meisten Fällen unerwünscht ist. Die Querkräfte entstehen durch eine vom Antriebshebel herrührende Pendelbewegung um die normale Betätigungsachse des Kontaktbolzens und können zusätzlich durch eine infolge unvermeidbarer Fertigungstoleranzen bedingte schräge Einbaulage des Vakuumschaltrohres bedingt sein.

Um Schaden am Vakuumschaltrohr durch die taumelnde Bewegung des Kontaktbolzens während der Schaltbewegung zu vermeiden, hat man versucht, den Kontaktbolzen mit einer Geradführung auszustatten, wie z. B. aus der US-PS 4 071 727 bekannt ist. Damit wird der bewegliche Kontakt des Vakuumschaltgefäßes zwar von Querkräften entlastet, jedoch wirken diese Querkräfte dabei weiter auf dass Vakuumschaltgefäß auf den Antrieb, insbesondere auf den in der Regel aus Isolierstoff bestehenden Antriebshebel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen Vakuumschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem das Vakuumschaltgefäß und sein beweglicher Kontakt sowie der diesen betätigende Antriebshebel von Beanspruchungen durch Querkräfte bei Schaltbewegungen entlastet ist, wobei die Lebensdauer sowohl des Antriebshebels als auch des Vakuumschaltgefäßes ohne aufwendige Mittel erhöht ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß das Gelenk eine Kugelkalotte aufweist, die in eine angepaßte kugelig geformte Gelenkpfanne eingreift und mit einem den Kontaktbolzen transversal verschiebbar führenden Gleitlagerteil verbunden ist. Durch Anwendung der Erfindung ist die Gefahr des Auftretens von Querkräften dadurch beseitigt, daß die bekannte punkt- und/oder linienweise Kraftübertragung

-# - VPA 83 P 4058 DE

innerhalb des Gelenks flächig übertragen wird, was eine günstige, für Isolierstoffe ohne Schäden übertragbare Flächenpressung ermöglicht. Die Querkraftfreiheit des erfindungsgemäßen Antriebs ergibt sich auch durch das mit dem Gelenk verbundene, den Kontaktbolzen transversal verschiebbare Gleitlager.

In mechanischen Lebensdaueruntersuchungen hat sich erwiesen, daß die erfindungsgemäße Anordnung zu einer wesentlichen Erhöhung der Lebendauer des Antriebs und der Vakuumschaltgefäße führt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist der bewegliche Kontaktbolzen gegenüber den Gelenkteilen in einer transversal zur .Betätigungsrichtung verlaufenden Ebene verschiebbar geführt. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Gelenkteile mit zentrischen Bohrungen zum Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens versehen sind, wobei der Bohrungsdurchmesser etwa das Doppelte des Bolzendurchmessers beträgt.

Bei einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Antriebshebel so augebildet, daß er die Gelenkpfanne enthält.
25

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel bildet der Antriebshebel mit der Kugelkalotte eine bauliche Einheit. Diese Kugelkalotte kann an den Antriebshebel angeformt sein.

Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

In Fig. 1 ist der Antrieb eines Vakuumschalters schematisch in einer Seitenansicht dargestellt, wobei alle nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile, wie Ein- und Ausschaltfedern, Kontaktkrafterzeuger u. dgl., nicht

VPA 83 P 4058 DE gezeichnet sind . Der Vakuumschalter enthält eine Vakuumschaltröhre 1 mit einem feststehenden Kontakt 2 und einem diesem gegenüberstehenden beweglichen Kontakt 3, der gegenüber dem Außenraum mittels eines Metallbalges 4 abgedichtet und bewegbar geführt ist. Das Vakuumschaltgefäß 1 ist mittels des den feststehenden Kontakt 2 tragenden Bolzens 2a über eine Haltevorrichtung 5 fixiert.

Der den beweglichen Kontakt 3 tragende bewegliche Kontaktbolzen 6 ist mit einem ortsfest über ein Drehgelenk 7 gelagerten Antriebshebel 8 verbunden, wobei zwischen dem Antriebshebel 8 und dem Kontaktbolzen 6 zur Übertragung der Betätigungskraft ein Gelenk 9 angeordnet ist. Zum Öffnen des Vakuumschalters wird der Hebel 8 mit einer Kraft P in Pfeilrichtung 10 verschwenkt.

In den Figuren 2 und 3 ist als Einzelheit nach Fig. 1 der Bereich des Gelenks 9 vergrößert dargestellt.

Der aus Isolierstoff bestehende Hebel 8 ist mit dem Kontaktbolzen 6 über ein Gelenk 9 verbunden, das eine Kugelkalotte 11 aufweist, die in eine angepaßte kugelig geformte Gelenkpfanne 12 eingreift. Das aus der Kugelkalotte 11 und der Gelenkpfanne 12 bestehende Gelenk 9 ist mit einem Gleitlager 13 verbunden, das den Kontaktbolzen 6 quer zur Betätigungsrichtung (Bolzenachse) verschiebbar führt. Hierzu ist die Kugelkalotte 11 und die Gelenkpfanne 12 mit zentrischen Bohrungen 14a, 14b zum Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens 6 versehen, wobei der Durchmesser D der Bohrungen 14a, 14b etwa das Doppelte des Bolzendurchmessers d beträgt.

In Fig. 2 ist der Hebel in der Einschaltlage im Schnitt schematisch dargestellt, während die Figur 3 die Ausschaltlage darstellt. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

- & - VPA 83 P 4058 DE

Das zweite Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, das in den Figuren 4 und 5 schematisch dargestellt ist, unterscheidet sich von den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß nicht der Antriebshebel so ausgebildet ist, daß er die Gelenkpfanne 12 enthält. Der Hebel 8 ist vielmehr mit der Kugelkalotte 11a versehen, mit der die Gelenkpfanne 12b in Eingriff steht. Der Hebel 8 und die Kugelkalotte 11a bildet dabei eine bauliche Einheit.

Im übrigen sind Aufbau und Wirkungsweise der beiden Ausführungsbeispiele im wesentlichen gleich, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

In beiden Ausführungsbeispielen wird das Gleitlagerteil von einer auf den Kontaktbolzen 6 aufgesetzten Scheibe gebildet, die durch eine selbstsichernde Mutter 15 in ihrer Lage bezüglich des Kontaktbolzens fixiert ist. Die Gleitlagerfläche zwischen dem Gleitlagerteil 13 und dem Gelenkteil 12a bzw. 11 kann mit einem die Reibung vermindernden Schmiermittel versehen sein. Es ist auch möglich, daß die Mutter 15 und die Scheibe (Gleitlagerteil 13) einstückig ausgebildet sind.

Die beschriebene Gelenkanordnung arbeitet besonders verschleißfrei und betriebssicher, wenn der Kugelmittelpunkt der Kalotte zwischen der Wirkungsweise des Betätigungshebels und der dazu rechtwinklig verlaufenden Achse des Kontaktbolzens in einem Abstand von der Wirkungslinie angeordnet ist, der etwa der Hälfte des Hubes des Kontaktbolzens entspricht.

6 Ansprüche
5 Figuren

Claims

-JtF - VPA 83 P 4058 DE

Patentansprüche

Antrieb für einen Vakuumschalter mit einem zwischen dessen beweglichem Kontaktbolzen und einem diesen betätigenden ortsfest gelagerten Antriebshebel zur Übertragung der Betätigungskraft angeordneten Gelenk, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (9) eine Kugelkalotte (11, 1a) aufweist, die in eine angepaßte kugelig geformte Gelenkpfanne (12, 12a) eingreift, und mit einem den Kontaktbolzen (6) transversal verschiebbar führenden Gleitlagerteil (13) verbunden ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Kontaktbolzen (6) gegenüber den Gelenkteilen (11, 11a, 12, 12a) in einer transversal zur Betätigungsrichtung verlaufenden Ebene verschiebbar geführt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkteile (11, 11a, 12/ 12a)

mit zentrischen Bohrungen (14a, b) zum Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens (6) versehen sind und daß der Bohrungsdurchmesser (D) etwa das Doppelte des Bolzendurchmessers (d) beträgt.
25
4. Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebshebel (8) so ausgebildet ist, daß er die Gelenkpfanne (12) enthalt.
5. Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebshebel (8) mit der Kugelkalotte (11a) eine bauliche Einheit bildet.

VPA 83 P 4058 DE
6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5/ dadurch gekennzeichnet , daß der Kugelmittelpunkt der Kalotte zwischen der Wirkungslinie des Betätigungshebels und der dazu rechtwinklig verlaufenden Achse des Kontaktbolzens in einem Abstand von der Wirkungslinie angeordnet ist, der etwa der Hälfte des Hubes des Kontaktbolzens entspricht.