-
Bezeichnung: Gestängeeinsatz innerhalb des Gestänges von
-
Masttrennschaltern
Die Erfindung betrifft einen Gestängeeinsatz
innerhalb des Gestänges von Masttrennschaltern auf Masten zur Schnellöffnung der
Masttrennschalter mittels elektrischem Schalterantrieb oder Handantrieb.
-
Das Verkehrsaufkommen, die Verkehrsdichte und das Verkehrsangebot
im heutigen öffentlichen Personen-Nahverkehr und die Fortentwicklung moderner Triebfahrzeuge
mit größeren Leistungen und dadurch auch höheren Strömen erfordern heute sehr leistungsfähige
Masttrennschalter mit Abschaltströmen bis zu 2000 A und mehr. Dabei ist es notwendig,
dafür zu sorgen, daß derartige Masttrennschalter schnell geöffnet werden, um den
Kontaktabbrand zu vermindern. Wird allerdings ein derartiger Masttrennschalter schnell
geöffnet, so entstehen aufgrund der bewegten Massen und der hohen Öffnungsgeschwindigkeit
hohe kinetische Energien, die abgebremst bzw. vernichtet werden müssen. Dadurch
kann der Masttrennschalter bei häufigem Auftrennen mit der Zeit beschädigt werden.
Hinzu kommt, daß der Verschleiß der Verschleißteile eines derartigen Masttrennschalters
proportional der Öffnungsgeschwindigkeit ist.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Gestängeeinsatz
innerhalb des Gestänges von Masttrennschaltern auf Masten zur Schnellöffnung der
Masttrennschalter zu schaffen, der bei hoher Offnungsgeschwindigkeit des Masttrennschalters
eine immer gleiche öffnungskraft zur Verfügung stellt, wobei nach dem Öffnen des
Masttrennschalters dessen bewegter Teil weich abgefangen werden soll.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Patentanspruch
1.
-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
-
Der erfindugnsgemäße Gestängeeinsatz zum Einbau innerhalb des Gestänges
von Masttrennschaltern besitzt zwei hervorstechende Vorteile gegenüber Masttrennschaltern
des Standes der Technik. Zum einen wird aufgrund der Druckfeder innerhalb des Gestängeeinsatzes
eine gleichmäßige
Zugkraft auf die Kontakte des Masttrennschalters
aufgegeben, bei der die Kontakte öffnen. Denn die Kontakte des Masttrennschalters
öffnen dann, sobald die auf die Kontakte ausgeübte Zugkraft Aufgrund des Zusammenpressens
der Druckfeder größer ist, als die Reibungskraft zwischen den Kontakten des Masttrennschalters.
Diese Zugkraft ist immer konstant, unabhängig davon, ob das Gestänge mit mehr oder
weniger großen Kräften bewegt wird. Zum zweiten wird die kinetische Energie des
sich bewegenden Teils des Masttrennschalters, also die sich bewegenden Kontakte
mitsamt dem Stützisolator und der Gelenk-bzw. Drehgabel, durch den integrierten
Stoßdämpfer gegen Ende der Bewegung weich aufgefangen und vernichtet bzw. absorbiert
oder gedämpft.
-
Der Stoßdämpfer verhindert somit, daß der bewegliche Teil des Masttrennschalters
hart auf das Gestänge aufschlägt, weshalb somit Erschütterungen des Masttrennschalters
und dadurch Zerstörungen desselben vermieden werden. Die Einstellbarkeit des Stoßdämpfers
erlaubt darüber hinaus, die Dämpfungskräfte entsprechend den Erfordernissen des
jeweiligen Masttrennschalters und der jeweils verwendeten Druckfeder einzustellen,
auch abhängig davon, ob es sich um einen motorgetriebenen Schalterantrieb oder um
einen Handantrieb des Gestänges handelt. Der Gestängeeinsatz verlängert Somit entscheidend
die Lebensdauer des Masttrennschalters und vermindert den Kontaktabbrand der Kontakte
aufgrund der mittels der Druckfeder einzustellenden schnellen Öffnung des Masttrennschalters.
Somit wird die Energie des bewegten Teils des Masttrennschalters vorzugsweise linear
über den Weg des Stoßdämpfers abgebaut, was eine material schonende öffnung des
Masttrennschalters trotz hoher Geschwindigkeit bedeutet.
-
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend
beschreiben. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Längsansicht durch einen erfindungsgemäßen
Gestängeeinsatz, der zur Hälfte geschnitten gezeichnet ist, Fig. 2 das in das Rohr
eintauchende Ende der Zugstange mit darauf befestigter Gegenhalterung *) der Zugstange
Fig.
3 den Einbau des Gestängeeinsatzes innerhalb des Gestänges eines Masttrennschalters
auf einem Mast und Fig. 4 den ausgefahrenen Gestängeeinsatz bei sich gerade öffnenden
Kontakten des Masttrennschalters der Fig. 3.
-
Gemäß der Figur 1 ist der erfindungsgemäße Gestängeeinsatz 1 aufgebaut
aus einem zylindrischen Rohr 2, welches somit eine Innenbohrung 23 aufweist und
das an seinen beiden Enden mit Außengewinden versehen ist. Auf das eine Ende des
Rohres 2 ist eine Verbindungsmutter 3 aufgeschraubt, die dazu eine sackförmige Innenbohrung
20 mit Gewinde aufweist. Gleichzeitig besitzt die Verbindungsmutter 3 eine ebenfalls
zentrale Durchgangsbohrung 36, deren Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser
der sackförmigen Innenbohrung 20. Dadurch wird innerhalb der Verbindungsmutter 3
eine ringförmige Bodenfläche 34 gebildet, die durch die zentrale Durchgangsbohrung
36 durchstoßen wird.
-
Durch die Durchgangsbohrung 36 der Verbindungsmutter 3 ragt eine Zugstange
8 in das Rohr 2 hinein, wobei die Durchgangsbohrung 36 der Verbindungsmutter 3 ein
Lager für die Zugstange 8 bildet; die Zugstange 8 ist somit innerhalb der Durchgangsbohrung
36 verschieblich gehaltert.
-
Am in das Rohr 2 eingetauchten Ende der Zugstange 8 ist in Richtung
der Längsachse derselben eine Gegenhalterung befestigt, die innerhalb der Innenbohrung
23 des Rohres 2 gleitbar geführt sein kann; auf diese Weise kann die Zugstange 8
zweifach gleitbar gehaltert sein. Die Gegenhalterung auf der Zugstange 8 besteht
in dem in den Figuren 1-und 2 gezeigten Beispiel aus zwei Muttern 9 und lo, die
beide auf das Ende der Zugstange 8 aufgeschraubt sind, die dazu mit einem Außengewinde
versehen ist. Die äußere Mutter 9 besitzt eine von ihrem nach außen ragenden Ende
ausgehende sackförmige Bohrung 37, deren Durchmesser etwas größer ist, als der Durchmesser
der zentralen Gewindebohrung.
-
Auf die Zugstange 8 ist eine Druckfeder 7 aufgesetzt, deren ein Ende
sich gegen die ringförmige Bodenfläche 34 der Verbindungsmutter 3 und deren anderes
Ende sich gegen eine Scheibe 11 abstützt, die auf das Ende der Zugstange 8 aufgesteckt
ist und an der Mutter lo anliegt. Die Mutter lo bildet die Kontermutter zur Mutter
9, durch deren Verdrehen auf dem Ende oder Zugstange dasselbe mehr oder weniger
in die Sackbohrung 37 der Mutter 9 ein taucht.
-
Zur Begrenzung des Weges der Zugstange 8 beim Herausziehen derselben
aus dem Rohr 2 dient eine Hülse 6, die auf die Zugstange 8 aufgesetzt ist, zwischen
der und der Innenwandung des Rohres 2 sich die Druckfeder 7 befindet. Vorzugsweise
ist die Hülse 6 an der Bpdenfläche 34 der Verbindungsmutter 3 befestigt; ebenso
kann die Hülse 6 als Führungshülse und gleichzeitig als Lager für die Zugstange
8 dienen. Beim Herausfahren der Zugstange 8 aus dem Rohr 2 und der Verbindungsmutter
3 heraus, kann die Gegenhalterung am in das Rohr 2 eingetauchten Ende der Zugstange
8, also hier die Scheibe 8 zusammen mit den Muttern 9 und 19, auf dem Ende der Hülse
6 auflaufen.
-
Auf das andere Ende des Rohres 2, welches ebenfalls mit einem Außengewinde
versehen ist, ist eine Verbindungsmutter 12 aufgeschraubt und zwar mittels einer
sackförmigen Gewindebohrung 17. Desweiteren besitzt die Verbindungsmutter 12 eine
ebenfalls zentrale, durchgehende Gewindebohrung 21, deren Durchmesser etwas kleiner
ist, als der Durchmesser der sackförmigen Gewindebohrung 17.
-
Auf der Verbindungsmutter 12 ist nun zentrisch zu deren Längsachse
und zur Längsachse des Rohres 2 ein Stoßdämpfer 13 aufgesetzt, an den sich in entgegengesetzter
Richtung ein Verbindungsrohr 15 anschließt. Der Stoßdämpfer 13 besteht aus einem
zylindrischen Gehäuse, welches durchgehend mit Außengewinde versehen ist. Das eine
Ende dieses zylindrischen Gehäuses oder Zylinders des Stoßdämpfers 13 ist in die
Gewindebohrung 21 der Verbindungsmutter 12 geschraubt,
wodurch der
Stoßdämpfer 13 fest milder Verbindungsmutter 12 und dem Rohr 2 verbunden ist. In
seiner Mitte besitzt der Stoßdämpfer 13 einen Teil, der als Mutterring 14 ausgebildet
ist, um den Stoßdämpfer 13 mittels Gabel schlüssel oder sonstigem geeigneten Werkzeug
fest auf die Verbindungsmutter 12 aufzuschrauben. Auf das entgegengesetzte, ebenfalls
mit Gewinde versehene Ende des zylinderförmigen Gehäuses des Stoßdämpfers 13 ist
ein Verbindungsrohr 15 aufgeschraubt, welches zu diesem Zweck ein Innengewinde aufweist.
Das entgegengesetzte Ende des Verbindungsrohres 15 besitzt nun seinerseits ein Außengewinde
33, auf welches ein Gelenkstück 38 (Figuren 3 und 4) aufgeschraubt ist, welches
seinerseits an einer Gabel 25 (Figuren 3 und 4) gelenkig befestigt ist. Die Dämpfungskraft
des Stoßdämpfers 13 ist mittels eines Einstellringes 16 einstellbar. Der Stoßdämpfer
13 weist einen Stößel 35 auf, der aus dem Stoßdämpfergehäuse in Richtung der Mutter
9 auf der Zugstange 8 ragt, wobei das freie Ende des Stößels 35 in die Sackbohrung
37 der Mutter 9 ragt. Der Stößel ist beweglich federnd geeignet innerhalb des Stoßdämpfers
gelagert, innerhalb dem die Bewegungsenergie des beweglichen Teils des Masttrennschalters
absorbiert und gedämpft wird.
-
Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen Gestängeeinsatz 1 beim Einbau
in einen Masttrennschalter 24. Der Masttrennschalter 24 ist auf einer Konsole 29
angeordnet, die mittels einer Halterung 30 an einem Mast 28 gehaltert ist. Am beweglichen
Teil des Masttrennschalters 24, der gelenkig geeignet an der Konsole 29 gelagert
ist, greift zur Bewegung dieses Teils des Masttrennschalters 24 eine Gabel 25 an,
die ihrerseits an ihrem ausgestreckten Ende gelenkig mit einem Gelenkstück 38 verbunden
ist, welches ein Innengewinde aufweist. Dieses Gelenkstück 38 ist zur Verbindung
mit dem Gestängeeinsatz auf das Verbindungsrohr 15 aufgeschraubt. Damit ist der
obere, den Stoßdämpfer 13 tragende Teil des Gestängeeinsatzes 1 gelenkig mit dem
beweglichen Teil des Masttrennschalters 24 verbunden. Die untere Verbindungsmutter
5 des Gestängeeinsatzes 1 weist ebenfalls eine sackförmige Gewindebohrung 18 und
eine im Durchmesser kleinere Durchgangs-Gewindebohrung 19 auf, wobei die
Verbindungsmutter
5 mittels der Gewindebohrung 19 auf das untere Ende der Zugstange 8, die dafür mit
einem Gewinde versehen ist, geschraubt ist. Die Verbindungsmutter 5 ist mittels
ihrer sackfcrmigen Gewindebohrung 18 auf das obere Ende des Gestänges 26 -geschraubt,
so daß von einem Handgriff 27 aus am unteren Ende des Gestänges 26 dasselbe über
den Gestängeeinsatz 1 den Masttrennschalter 24 betätigt.
-
In Figur 4 ist die Stellung des Gestängeeinsatzes und des Masttrennschalters
unmittelbar vor dem Lösen der Kontakte 31, 32 voneinander gezeigt. Bei der Betätigung
des Griffs 27 zum Öffnen des Masttrennschalters 24 wird die Druckfeder 7 innerhalb
des Rohres 2 zusammengedrückt. Sobald die durch die Federkraft auf die Zugstange
8 übertragenen Kräfte durch das Herausziehen der Zug stange 8 aus dem Rohr 2 größer
werden als die Reibungskräfte der Kontakte 31, 32 des Masttrennschalters 24 untereinander,
reißt der Masttrennschalter 24 mit hoher Geschwindigkeit auf, der bewegliche Teil
desselben schwenkt nach außen und das Rohr 2 des Gestängeeinsatzes gleitet über
die Zugstange8 zurück. Sobald der Stößel 35 des Stoßdämpfers 13 auf der Zugstange
8 bzw. der Gegenhalterung auffährt, wird die Bewegung des bewegten Teils des Masttrennschalters
24 abgebremst und die kinetische Energie vom Stoßdämpfer aufgenommen. Die Folge
ist ein weiches Aufsetzen des bewegten Teils des Masttrennschalters 24 in seine
geöffnete Ruhelage. Somit wird durch die Druckfeder eine gleichmäßige, hohe Öffnungsgeschwindigkeit
des Masttrennschalters 24 erreicht, unabhängig von den Kräften, mit denen der Griff
bzw. das Gestänge zum Öffnen des Masttrennschalters bewegt werden.
-
Liste der Bezugszeichen 1 Gestängeeinsatz 2 Rohr 3 Verbindungsmutter
4 Dichtring 5 Äußere Verbi ndungsmutter 6 Hülse 7 Druckfeder 8 Zugstange 9, 1O Muttern
11 Scheibe 12 Verbindungsmutter 13 Stoßdämpfer 14 Mutterring 15 Verbindungsrohr
16 Einstellring des Stoßdämpfers 17, 18, 19, 20, 21, 22 Innen-gewindebohrungen 23
Innenbohrung 24 Masttrennschalter 25 Gabel 26 Gestänge 27 Griff 28 Mast 29 Konsole
3O Halterung 31, 32 Kontakte 33 Außengewinde 34 Bodenfläche 35 Stößel 36 Durchgangsbohrung
37 Sackbohrung 38 Gelenkstück
- Leerseite -