DE69020763T2

DE69020763T2 - Vorrichtung zum Greifen und Halter zur Handhabung einer röhrenförmigen Sicherung.

Info

Publication number: DE69020763T2
Application number: DE69020763T
Authority: DE
Inventors: Aloysius Gerardus Majel Hemmer
Original assignee: Holec Systemen en Componenten BV
Current assignee: Danfoss Power Solutions II BV
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2010-03-09
Also published as: DK0389029T3; IE67789B1; DE69020763D1; EP0389029A1; NZ233017A; IE901046L; AU618457B2; EP0389029B1; AU5205890A; NL8900711A; GR3017530T3; ATE125063T1; ES2073504T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Handhaben einer röhrenförmigen Sicherung mit an den Enden angeordneten Anschlußelektroden gemäß der Präambel von Patentanspruch 1.
Es ist bekannt, daß besonders aufgebaute Schmelzsicherungen in der Praxis verwendet werden, um elektrische Mittel- und Hochspannungseinrichtungen gegen Kurzschlußströme oder Überlastströme zu schützen. Diese Schmelzsicherungen sind aus einem geschlossenen Hohlrohr aus elektrisch isolierendem Material, im allgemeinen Porzellan, aufgebaut, in dem ein oder mehrere elektrisch leitende, leicht schmelzbare Drähte oder Streifen angeordnet und gegebenenfalls von einem Ablöschmittel umgeben sind, um eine Bogenentladung auszulöschen, wenn die Sicherung betätigt wird. An den Enden der röhrenförmigen Sicherungen sind zylinderförmige Anschlußelektroden angeordnet, die mit den leicht schmelzbaren Drähten bzw. Streifen verbunden sind. Außer diesen geschlossenen röhrenförmigen Sicherungen werden in der Praxis auch sogenannte offene röhrenförmige Sicherungen verwendet, bei denen das Hohlrohr an beiden Enden offen ist.
Um röhrenförmige Sicherungen in einer elektrischen Einrichtung anzuordnen, werden in der Praxis allgemein gabelförmige Kontakte zum Verbinden der Anschlußelektroden verwendet. Diese gabelförmigen Kontakte müssen unter anderem eine ausreichend hohe Klemmkraft aufweisen, um eine zuverlässige elektrische Verbindung mit einem erwünschten niedrigen Kontaktwiderstand zu erhalten. D.h., daß eine relativ hohe Kraft in Querrichtung auf die Röhre ausgeübt werden muß, wenn die röhrenförmige Sicherung eingepaßt wird, um die gabelförmigen Kontakte zu öffnen. Die röhrenförmige Sicherung wird dann unter dem Einfluß der Federwirkung der gabelförmigen Kontakte zwangsweise in ihre Endposition gebracht.
Die gabelförmigen Kontakte haben den Nachteil, daß, wenn die röhrenförmige Sicherung eingepaßt oder entfernt wird, in radialer Richtung Kräfte auf die Kontakte ausgeübt werden. Insbesondere bezüglich dieser radialen Krafteinwirkung ist die röhrenförmige Sicherung jedoch hinsichtlich einer Bruch- oder einer Rißbildung und ähnlichen Wirkungen der Röhre und in der Verbindung der leicht schmelzbaren Drähten oder Streifen mit den Anschlußelektroden relativ empfindlich. Diese Art der Einpassung wird trotzdem in der Praxis häufig angewendet, weil die Porzellanröhre als Griff zum Handhaben der röhrenförmigen Sicherung während des Betriebs verwendet werden kann.
Eine mechanisch vorteilhaftere Einpassung wird erreicht, wenn sogenannte tulpenförmige Kontakte zum Herstellen des Kontakts mit den Anschlußelektroden der röhrenförmigen Sicherung verwendet werden. In diesem Fall wird die röhrenförmige Sicherung angeschlossen, indem an Stelle einer Kraft in radialer Richtung eine Kraft in axialer Richtung ausgeübt wird. Die röhrenförmige Sicherung kann tatsächlich relativ hohe Kräfte in dieser Richtung aufnehmen, ohne daß die Gefahr einer Bruch- oder Rißbildung oder eine ähnliche Gefahr besteht.
Ein weiterer Vorteil einer derartigen Einpassung besteht darin, daß die röhrenförmige Sicherung leicht in einen geschlossenen buchsenförmigen Halter aus elektrisch isolierendem Material eingesetzt werden kann, um einen spannungsfesten Aufbau als Schutz gegen Spritzwasser, Verschmutzung und ähnliche Einwirkungen zu erhalten, um eine optimale Isolierung der röhrenförmigen Sicherung bezüglich ihrer Umgebung und eine geeignete elektrische Feldführung und eine geeignete Potentialverteilung zu erhalten. In diesem Zusammenhang ergibt sich jedoch ein Problem hinsichtlich der Handhabung der röhrenförmigen Sicherung, weil ihre Porzellanröhre nicht länger als Griff zugänglich ist.
In der DE-U-1859269 wird eine Greifvorrichtung gemäß der Präambel von Patentanspruch 1 beschrieben. Diese Vorrichtung weist eine Kappe mit einer Öffnung auf, in der sich in radialer Richtung erstreckende Klemmkontakte angeordnet sind, um mit einer ersten Anschlußelektrode der röhrenförmigen Schmelzsicherung in Kontakt zu kommen. Diese Klemmkontakte üben auf die erste Anschlußelektrode eine Klemmkraft in radialer Richtung aus, die größer ist als die auf die in einem Sicherungshalter angeordnete zweite Anschlußelektrode ausgeübte Klemmkraft, so daß die röhrenförmige Sicherung mit Hilfe der Kappe vom Sicherungshalter entfernt werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Greifvorrichtung der vorstehend erwähnten Art bereitzustellen, wobei die Verbindung zwischen der Greifvorrichtung und der röhrenförmigen Sicherung leicht und schnell gelöst werden kann, ohne daß eine separate Einrichtung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die eine verstellbare Einwirkungseinrichtung aufweist, die auf das Klemmelement einwirkt, das durch Verstellen der Einwirkungseinrichtung mindestens in der radial nach außen weisenden Richtung beweglich ist, wobei die Reibungskraft derart vermindert wird, daß die Verbindung einer im Hohlraum aufgenommenen Anschlußelektrode von Hand gelöst werden kann.
Diesem Lösungsvorschlag liegt die Tatsache zugrunde, daß auf die röhrenförmige Sicherung in axialer Richtung relativ große mechanische Kräfte ausgeübt werden können, so daß insbesondere, wenn eine Anschlußelektrode im Hohlraum aufgenommen ist, das Klemmelement durch eine Kraft in der axialen Richtung der röhrenförmigen Sicherung mit der betreffenden Anschlußelektrode in Kontakt gebracht werden kann. Das Klemmelement ist derart dimensioniert, daß es eine Reibungskraft auf die betreffende Anschlußelektrode ausübt, die unter anderem dazu geeignet ist, die röhrenförmige Sicherung zu verschieben. Um eine röhrenförmige Sicherung ohne Verwendung einer separaten Einrichtung einfach und schnell auszutauschen, muß die Verbindung zwischen der Greifvorrichtung und der röhrenformigen Sicherung von Hand leicht lösbar sein, was bei der Erfindung vorgesehen ist.
D.h., daß röhrenförmige Sicherungen durch die erfindungsgemäße Greifvorrichtung auch an solchen Positionen leicht eingepaßt und entfernt werden können, die schwer zugänglich sind, wie beispielsweise in kompakten Geräteboxen. Bei röhrenförmigen Sicherungen, bei denen ein nicht-axialer Kontakt hergestellt wird, wird zu diesem Zweck beispielsweise ein relativ komplizierter Schlittenaufbau verwendet, bei dem die röhrenförmige Sicherung in den Schlittenaufbau eingepaßt wird, der aus einer Gerätebox herausbewegt werden kann, um einen Austausch der röhrenförmigen Sicherung zu ermöglichen.
Durch Bereitstellen eines geeignet elektrisch isolierenden Schaftes kann ein Wartungstechniker immer einen Sicherheitsabstand zu den spannungstragenden Komponenten der Gerätebox einhalten, wenn eine röhrenförmige Sicherung eingepaßt oder entfernt wird. Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung ermöglicht außer der relativ bequemen Handhabung der röhrenförmigen Sicherung auch eine größere Dimensionierungsfreiheit für Konstrukteure von beispielsweise elektrischen Geräteboxen, weil bei der Wahl der Position der röhrenförmigen Sicherungen die Bedingung der Zugänglichkeit der Sicherung zum Einzupassen oder Entfernen der Sicherung weniger berücksichtigt werden muß. Dies führt zu kompakteren Einrichtungen, die weniger Raum benötigen, was unter anderem im Zusammenhang mit dem allgemein begrenzten Gehäuse elektrischer Verteilerstationen, von Transformatorhäusern usw. wichtig ist.
Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, ist es aus mechanischen Gründen wichtig, Kräfte auf eine bestimmte röhrenförmige Sicherung ausschließlich in axialer Richtung auszuüben, wenn die Greifvorrichtung damit verbunden wird. Bei einer für diesen Zweck geeigneten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung weist das Klemmelement ein gebogenes ringförmiges Element aus elastischem Material auf, dessen Mittelöffnung die Grenze einer Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung bildet, wobei das ringförmige Element derart im Hohlraum gehalten wird, daß es durch die Einwirkungseinrichtung mindestens in der radialen Richtung verstellbar ist, um die Aufnahmeöffnung zu verändern.
Eine stärkere Krümmung des ringförmigen Elements führt zu einer Verkleinerung der dadurch eingegrenzten Aufnahmeöffnung, wodurch die Reibungskraft auf eine in die Aufnahmeöffnung eingesetzte Anschlußelektrode zunimmt. Eine Verringerung der Krümmung, beispielsweise durch Verstellen des Klemmelements in der radialen Richtung, führt zu einer verminderten Reibungskraft, um die Greifvorrichtung, wie gewünscht, von Hand zu lösen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das ringförmige Element eine ellipsoidische Projektion und ist V-förmig um seine kurze Achse gebogen, und in der Wand des Hohlraums sind zwei einander gegenüberliegend angeordnete und sich unter einem Winkel in axialer Richtung erstreckende Schlitze angeordnet, in denen das ringförmige Element aufgenommen wird, so daß es sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung an seinem Umfang derart beweglich gehalten wird, daß eine im wesentlichen kreisförmige Aufnahmeöffnung eingegrenzt wird, wobei über der Öffnung eine zusätzliche Buchse mit einem Rand angeordnet ist, der sich vom Umfang nach innen erstreckt und einen Anschlag für das ringförmige Element bildet, und wobei die zusätzliche Buchse derart verriegelt ist, daß sie in axialer Richtung über der Öffnung verschiebbar ist.
Durch ein Element mit einer ellipsoidischen Projektion wird erreicht, daß, indem das Element um seine kurze Achse gebogen wird, eine Aufnahmeöffnung mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebildet und dadurch eine gleichmäßige Wirkung auf die betreffende kreiszylinderförmige Anschlußelektrode erhalten wird. Die Schlitze sind derart angeordnet, daß das ringförmige Element in einem Maß gebogen wird, daß die dadurch eingegrenzte Aufnahmeöffnung kleiner ist als der Durchmesser der Anschlußelektrode. Beim Verbinden der Greifvorrichtung mit der röhrenförmigen Sicherung wird das ringförmige Element durch die kleinere Aufnahmeöffnung weiter in die Schlitze geschoben, wodurch die Aufnahmeöffnung vergrößert wird und die Anschlußelektrode darin eingesetzt werden kann. Die Schlitze sind derart angeordnet, daß das ringförmige Element durch den Einfluß seiner eigenen Federkraft immer dazu tendiert, die der ursprünglichen, kleineren Aufnahmeöffnung entsprechende Position anzunehmen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine sehr einfache Weise zum Loslösen der Greifvorrichtung erreicht, wobei der Anschlag der zusätzlichen Buchse in der Nähe der Öffnung und das ringförmige Element derart im Hohlraum aufgenommen ist, daß dessen Krümmung gegen den Anschlag der zusätzlichen Buchse drückt. Durch die über der Öffnung verriegelte zusätzliche Buchse wird verhindert, daß das ringförmige Element vom Hohlraum zur Außenseite heraustritt. Mit Hilfe der zusätzlichen Buchse kann das ringförmige Element in den Schlitzen verstellt und die Aufnahmeöffnung von Hand leicht erweitert werden, um die ausgeübte Reibungskraft zu vermindern.
Bezüglich der vorstehenden Querkontaktherstellung rohrförmiger Sicherungen weist die axiale Kontaktherstellung einen Nachteil hinsichtlich der Tatsache auf, daß eine Elektrodenverbindung beispielsweise in der Form einer Anschlußkappe, die über eine Schraubverbindung, einen Litzendraht oder auf andere lösbare Weise mit dem restlichen Teil der elektrischen Einrichtung verbunden ist, immer eine ablösbare Anordnung sein muß.
Nachdem die röhrenförmige Sicherung eingepaßt wurde, muß die Greifvorrichtung entfernt werden, woraufhin die Anschlußkappe angeordnet werden kann. Beim Entfernen oder "Herausziehen" einer röhrenförmigen Sicherung muß der umgekehrte Vorgang ausgeführt werden. Bei einer elektrischen Drehstrom- oder Dreiphaseneinrichtung müssen auf diese Weise für jeden geschützten Einrichtungsabschnitt immer drei röhrenförmige Sicherungen eingepaßt oder gegebenenfalls entfernt werden.
Die Erfindung basiert daher ferner darauf, daß das Einpassen oder Entfernen einer röhrenförmigen Sicherung schneller durchgeführt werden kann, wenn die Greifvorrichtung in die elektrische Schaltung der betreffenden röhrenförmigen Sicherung eingefügt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Hohlraum aus einem buchsenförmigen Körper aus elektrisch leitendem Material gebildet wird, wobei ein offenes Ende des Körpers die Öffnung zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung bildet und wobei der buchsenförmige Körper so aufgebaut ist, daß ein elektrischer Kontakt mit der Anschlußelektrode der darin aufgenommenen röhrenförmigen Sicherung hergestellt wird, und ein elektrischer Leiter mit dem buchsenförmigen Körper verbunden ist und sich nach außen erstreckt. Zusätzlich zu einer mechanischen Verbindung wird nun auch eine elektrische Verbindung der Greifvorrichtung mit den Anschlußelektroden der röhrenförmigen Sicherung bereitgestellt. Durch direktes Einfügen der Greifvorrichtung in die elektrische Einrichtung ist keine separate Anschlußkappe erforderlich. Zusätzlich zur Zeiteinsparung beim Einbau wird dadurch auch eine bestimmte Materialeinsparung erreicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das freie Ende des Leiters zum Zweck einer lösbaren elektrischen Verbindung des Leiters seitlich vom buchsenförmigen Körper in die Richtung der Öffnung. Eine auf diese Weise aufgebaute Greifvorrichtung hat den Vorteil, daß sie in einem Bewegungsvorgang mit der Anschlußelektrode verbunden bzw. davon gelöst werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das freie Ende des Leiters als Steckverbindung zum Verbinden des Leiters ausgebildet.
Wenn eine röhrenförmige Sicherung betätigt wurde, wird die dadurch geschützte Stromschaltung stromlos. In vielen Fällen steht die an der Zufuhrseite angeordnete Anschlußelektrode der Sicherung jedoch noch immer unter Spannung. Bei Mittel- und Hochspannungseinrichtungen liegt die andere Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung dann normalerweise ebenfalls unter Spannung, so daß es gefährlich ist, diese zu berühren. Um eine aufgewöhnliche Weise mit einer Anschlußkappe axial verbundene röhrenförmige Sicherung zu entfernen, muß die Zufuhrseite daher zunächst spannungslos gemacht werden, woraufhin die beiden Anschlußelektroden der röhrenförmigen Sicherung geerdet werden müssen, um ein Abfließen jeglicher Restladungen zur Masse zu ermöglichen. Die Anschlußkappe kann daraufhin entfernt werden, woraufhin die betreffende röhrenförmige Sicherung von ihrem Halter entfernt werden kann.
Diese Vorgehensweise ist mit der in die Einrichtung direkt eingefügten erfindungsgemäßen Greifvorrichtung nicht erforderlich, weil, um die röhrenförmige Sicherung zu entfernen, im voraus keine Komponenten der Einrichtung stromlos gemacht werden müssen, um die röhrenförmige Sicherung mit Hilfe einer separaten Einrichtung aus dem betreffenden Halter herauszuziehen.
Obwohl der Schaft der Greifvorrichtung beispielsweise als längliche isolierte Stange ausgebildet sein kann, ist dies weniger effizient, weil die Länge der Stange abhängig von den Erfordernissen und den vorgeschriebenen Sicherheitsbestimmungen beispielsweise etwa 1.5 in für eine Spannung von 24 kV betragen kann. Eine solche Länge ist nicht nur hinsichtlich des Platzbedarfs schwer zu handhaben, sondern hat auch einen mechanischen Nachteil darin, daß infolge der relativ großen Schaftlänge ein verhältnismäßig großes Kraftmoment auf die entsprechende Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung ausgeübt werden kann&sub1; so daß die Gefahr besteht, daß diese beschädigt wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, weist der Schaft bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen länglichen Körper aus elektrisch isolierendem Material auf, dessen an den buchsenförmigen Körper angrenzendes Ende einen verdickten Abschnitt zum Erzeugen einer geeigneten elektrischen Feldführung und zum Verringern des elektrischen Potentials in Richtung des länglichen Körpers aufweist, und ist eine mit Masse zu verbindende elektrisch leitende Abschirmung am freien Ende des länglichen Körpers angeordnet.
Statt einer Schaftlänge von 1.5 in ist dadurch eine wesentlich geringere Länge von etwa 20 cm bei 24 kV ausreichend. Ein kontaktsicherer Zustand wird bei allen Verhältnissen durch Verbinden der elektrisch leitenden Abschirmung mit Masse bereitgestellt.
Die Kontaktsicherheit kann weiter erhöht werden, indem am freien Ende des länglichen Körpers, an dem eine sich in radialer Richtung erstreckende Platte angefügt ist, eine mit einem Griff versehene plattenförmige elektrisch leitende Abschirmung zum Handhaben der Greifvorrichtung an der von diesem Ende weggewandten Seite angeordnet wird. Durch die an das Einsetzende eines Halters für die röhrenförmige Sicherung angrenzende Platte kann eine gewünschte elektrische Feldverteilung und eine Abdichtung gegen Spritzwasser, Verschmutzung und ähnliche Einwirkungen für die röhrenförmige Sicherung in einem solchen Halter und außerdem eine gewünschte Spannungsfestigkeit erreicht werden.
Obwohl die Verbindung der Abschirmplatte mit Masse auf verschiedene Weisen erreicht werden kann, ist bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Durchlaßöffnung für einen mit Masse zu verbindenden Kontaktstift in der Platte vorgesehen. Durch einen derartigen Kontakt stift, der beispielsweise unter einer Federkraft verschiebbar ist, kann eine Verbindung der Abschirmplatte mit Masse hergestellt werden, wobei diese Verbindung nur unterbrochen ist, nachdem die röhrenförmige Sicherung aus dem Spannungstragenden Kontakt herausgezogen wurde, was für die Sicherheit des Wartungstechnikers vorteilhaft ist.
Um anzuzeigen, daß die röhrenförmigen Sicherungen betätigt wurden, weist eine Anschlußelektrode der Sicherungen einen sogenannten Kontroll- oder Schaltstift auf, der von der betreffenden Anschlußelektrode nach außen springt, wenn die leicht schmelzbaren Drähte oder Streifen durchgeschmolzen sind. Um anzuzeigen, daß eine röhrenförmige Sicherung betätigt wurde, weisen bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung das von der Öffnung wegweisende Ende des buchsenförmigen Körpers und der Schaft eine Durchlaßöffnung für ein Betätigungselement auf, auf das der in einer Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung angeordnete Kontrollstift wirken kann.
Nachdem die röhrenförmige Sicherung betätigt wurde, wird die Bewegung des entsprechenden Kontrollstifts über das Betätigungselement auf das Schaftende übertragen. Bei einer darauf basierenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung wird dies insofern ausgenutzt, als am vom buchsenförmigen Körper wegweisenden Ende des Schafts eine durch das Betätigungselement zu betätigende Anzeigevorrichtung angeordnet ist, um anzuzeigen, daß eine mit der Greifvorrichtung verbundene röhrenförmige Sicherung betätigt wurde.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anzeigevorrichtung einen an der Abschirmplatte befestigten Hebelmechanismus mit einer ersten und einer zweiten Position auf, wobei das Betätigungselement ein eingeschlossener Stift ist, der in der Durchlaßöffnung bewegt werden kann. Der Hebelmechanismus kann Teil eines umfangreicheren mechanischen Systems zum Steuern mehrerer gekoppelter röhrenförmiger Sicherungen sein, wie beispielsweise in einer elektrischen Drehstrom- oder Dreiphaseneinrichtung und/oder beim Zus ammenwirken mit der Steuervorrichtung eines oder mehrerer Schalter.
Um eine zuverlässige elektrische Verbindung einer im Hohlraum der Greifvorrichtung aufgenommenen Anschlußelektrode zu erhalten, sind bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, um einen elektrischen Kontakt mit einer bestimmten Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung herzustellen, in tangentialer Richtung voneinander beabstandete Kontaktelemente entlang des Innenumfangs des buchsenförmigen Körpers angeordnet. Vorzugsweise sind die Kontaktelemente von der Öffnung aus betrachtet vor dem Klemmelement angeordnet. Die letztgenannte Eigenschaft ist besonders wichtig, weil die elektrische Verbindung der Anschlußelektrode dann immer in einem Abschnitt davon hergestellt wird, auf den das Klemmelement nicht einwirken muß. Eine Beschädigung der Anschlußelektrode durch die Reibungskraft des Klemmelements hat dann keine Auswirkung auf die elektrische Verbindung der betreffenden Anschlußelektrode.
Weil die Anschlußelektroden von im Handel erhältlichen röhrenförmigen Sicherungen einen vorgegebenen Durchmesser und eine vorgegebene Länge aufweisen, auf die sowohl die Kontaktelemente als auch das Klemmelement vorzugsweise getrennt voneinander wirken müssen, können platzsparende kompakte Kontaktelemente verwendet werden, um einen axialen Kontakt mit einer bestimmten Anschlußelektrode herzustellen.
Zu diesem Zweck werden die Kontaktelemente bei einer Ausführungsform der Erfindung aus einem schleifenförmigen Streifen aus elastischem elektrisch leitendem Material mit zurückgebogenen Enden gebildet und weist der buchsenförmige Körper in der Nähe der Öffnung zahnförmige Vorsprünge auf, auf die die Kontaktelemente mit ihren zurückgebogenen Enden einwirken. Durch die Schleifenform wirkt jedes Kontaktelement an zwei Punkten auf die Anschlußelektrode und an zwei Punkten auf den buchsenförmigen Körper der Greifvorrichtung. Außer daß Toleranzunterschiede geeignete ausgeglichen werden können, kann die Breite des schleifenförmigen Streifens durch diese Mehrfachkontaktherstellung für jedes Kontaktelement nach Wunsch begrenzt werden.
Um die Herstellung des Kontakts zwischen der Greifvorrichtung und der jeweiligen Anschlußelektrode einer röhrenförmigen Sicherung zu erleichtern, weisen die Kontaktelemente bei einer Ausführungsform der Erfindung in der Nähe der zurückgebogenen Enden in Richtung der Öffnung weisende Führungsstreifen zum Führen einer im buchsenförmigen Körper aufzunehmenden Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung in der axialen Richtung des buchsenförmigen Körpers auf.
Gewünschte kompakte Abmessungen sowohl der Greifvorrichtung als auch des Halters können erhalten werden, indem diese aus Gießharz hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform der Greifvorrichtung beschrieben, die auch zum Einbau in eine elektrische Einrichtung geeignet ist; es zeigen:
Figuren 1a und 1b eine schematische Ansicht eines Längsquerschnitts bzw. eine schematische Vorderansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung;
Figuren 2a und 2b eine schematische Längsquerschnittansicht bzw. eine schematische Vorderansicht des buchsenförmigen Körpers zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode einer röhrenförmigen Sicherung;
Figuren 3a und 3b schematische Ansichten eines im buchsenförmigen Körper von Figur 2 aufzunehmenden elektrischen Kontaktelements;
Figuren 4a und 4b schematische Ansichten des Kontakt elements der Figuren 3a und 3b im Zustand der Kontaktherstellung mit einer Anschlußelektrode mit einem kleineren bzw. einem größeren Durchmesser;
Figuren 5a, 5b und 5c jeweils eine schematische Ansicht der Projektion des erfindungsgemäßen ellipsoidischen Klemmelements, eines Querschnitts des erfindungsgemäßen ellipsoidischen Klemmelements im unbelasteten Zustand und von Querschnitten des erfindungsgemäßen ellipsoidischen Klemmelements im belasteten Zustand;
Figur 6 eine schematische Querschnittansicht des zusätzlichen buchsenförmigen Körpers zum Verbinden der Greifvorrichtung von Figur 1; und
Figur 7 eine schematische Ansicht einer mit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung verbundenen und in einen Halter eingepaßten röhrenförmigen Sicherung teilweise im Querschnitt und teilweise im Aufriß.
Figur 1a zeigt eine schematische Längsquerschnittansicht durch die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 1, die außer zum Handhaben einer röhrenförmigen Sicherung auch zum elektrischen Anschließen der Sicherung verwendet werden kann. Aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung sind das Klemmelement und die Kontaktelemente nicht dargestellt.
Die Greifvorrichtung 1 weist im wesentlichen einen länglichen Schaft 2 aus isolierendem Material auf, der an einem Ende einen verdickten Abschnitt 3 aufweist, der an ein Ende einer Buchse 4 aus elektrisch leitendem Material angrenzt. Das andere Ende der Buchse 4 bildet eine Öffnung 5 zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode einer röhrenförmigen Sicherung. Mit der Buchse 4 ist außerdem ein Leiter 6 verbunden, der sich nach außen erstreckt und ein sich über die Öffnung 5 hinaus erstreckendes stiftförmiges Ende 7 aufweist. Der Leiter 6 ist von einer an den verdickten Abschnitt 3 angrenzenden Isolierabschirmung 8 umgeben.
Am anderen Ende des Schafts 2 grenzt eine sich in radialer Richtung erstreckende flache Platte 9 aus Isoliermaterial und eine mit dem Schaft verbundene Abschirmplatte 10 aus elektrisch leitendem Material an. Die Abschirmplatte 10 weist an einer Seite dreieckige aufrechte Wände 11 auf, die durch einen Zapfen 12 miteinander verbunden sind. Der Zapfen 12 dient außerdem als Schaft zum Handhaben der Greifvorrichtung. Um die Abschirmplatte im eingepaßten Zustand der Greifvorrichtung mit Masse zu verbinden, weist die flache Platte 9 Öffnungen 13 zum Aufnehmen eines mit Masse verbundenen (nicht dargestellten) Stifts auf.
Eine Durchlaßöffnung 14 erstreckt sich von der Buchse 4 zur Abschirmplatte 10 in den Schaft 2. Nachdem die röhrenförmige Sicherung betätigt wurde, kann ein in einer Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung angeordneter Kontroll- oder Schaltstift sich in der Durchlaßöffnung bewegen oder ein darin angeordnetes (nicht dargestelltes) Betätigungselement betätigen.
Figur 1b zeigt eine Vorderansicht der Greifvorrichtung vom Zapfen 12 in Figur 1a aus betrachtet. Bei einer für eine Mittelspannung von 24 kV geeigneten Ausführungsform ist die in Figur 1a dargestellte Greifvorrichtung etwa 30 cm lang und die Platte 9 etwa 12 cm breit und 15 cm hoch. Mit diesen Abmessungen ist die Greifvorrichtung besonders geeignet für den Einbau in kompakte Geräteboxen und ähnliche Einrichtungen.
Figur 2a zeigt einen Längsguerschnitt durch die Buchse 4 aus elektrisch leitendem Material. In der Nähe der Öffnung 5 sind in der Wand der Buchse vier Zähne 15 ausgebildet, um die Kontaktelemente zum Herstellen des elektrischen Kontakts mit einer Anschlußelektrode einer in die Öffnung 5 aufzunehmenden röhrenförmigen Sicherung daran zu befestigen.
In der Wand der Buchse 4 sind zwei Schlitze 16, 17 vorgesehen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich unter einem Winkel in axialer Richtung erstrecken, um ein Klemmelement in der Buchse 4 zu halten, wie später ausführlicher erläutert wird. Ferner ist eine mit einem Schraubengewinde ausgebildete Öffnung 18 in der Wand der Buchse vorgesehen.
Figur 2b zeigt eine Vorderansicht der Buchse 4 vom Schlitz 16 aus betrachtet. Die Öffnung 19 in der Wand der Buchse 4 dient dazu, die Buchse mit dem Leiter 6 zu verbinden, wie in Figur 1a dargestellt. Der Leiter 6 kann durch Verlöten an der Buchse befestigt werden, wenn die Buchse aus einem lötbaren Material hergestellt ist.
Figur 3a zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Kontaktelements 20 zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung. Das Kontaktelement 20 wird aus einem schleifenförmigen Streifen 21 aus elastischem, elektrisch leitendem Material, beispielsweise einer Legierung aus Beryllium und Kupfer, mit zurückgebogenen Enden 22 gebildet, die im eingepaßten Zustand auf einen Zahn 15 der Buchse 4 wirken, wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt. In der Nähe der Enden 22 weist das Kontaktelement nach innen ausgerichtete Führungsstreifen 23 mit einem senkrecht zur Zeichenebene angeordneten Ende 24 auf, wie gemäß der in Figur 3b dargestellten Ansicht in Richtung der zurückgebogenen Enden 22 verdeutlicht wird.
Die Figuren 4a und 4b zeigen das Kontaktelement 20 von Figur 3 im belasteten Zustand. Die in Figur 4a teilweise dargestellte Anschlußelektrode 25 einer röhrenförmigen Sicherung hat einen kleineren Durchmesser als die in Figur 4b dargestellte Anschlußelektrode 25'. In der Praxis ergeben sich solche Verhältnisse durch Toleranzunterschiede der Abmessungen der Anschlußelektroden. Es wird verdeutlicht, daß jeweils vier Kontaktstellen A, B, C, D bzw. A', B', C', D' zwischen der Wand der teilweise dargestellten Buchse 4 und der Anschlußelektrode 25, 25' gebildet werden. Eine zuverlässige elektrische Verbindung mit einem gewünschten niedrigen Kontaktwiderstand zu einer Anschlußelektrode kann erreicht werden, indem zwei oder mehr solche Kontaktelemente in der Buchse 4 angeordnet werden. Die Kontaktfläche des Kontaktelements weist zu diesem Zweck eine Silberbeschichtung auf.
Die Figuren 5a, 5b und 5c zeigen die bevorzugte Ausführungsform eines Klemmelements zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung. Wie in Figur 5a dargestellt, weist das Klemmelement ein ringförmiges Element 26 mit einer ellipsoidischen Projektion auf, wobei das Klemmelement in eine V-Form um die kurze Achse gebogen ist, so daß es in der Greifvorrichtung angeordnet werden kann, wie in Figur 5b dargestellt. Das derart ausgebildete ringförmige Element 26 wird ausgehend von seinem Rand 27 in die Schlitze 16 der Buchse 4 eingesetzt (vergl. Figur 2). Bei diesem Vorgang wird das ringförmige Element 26 in Abhängigkeit vom Durchmesser der Anschlußelektrode der betreffenden rohrförmigen Sicherung derart gebogen, daß es eine in Figur 5c im Querschnitt dargestellte Form annimmt. Die durch das ringförmige Element 26 eingegrenzte Aufnahmeöffnung ist aufgrund der eilipsoidischen Form des Elements im wesentlichen kreisförmig, so daß dessen Innenrand 28 im wesentlichen entlang des gesamten Außenumfangs des Elements auf die Anschlußelektrode wirkt.
Wie in Figur 5c verdeutlicht wird, wird das ringförmige Element 26 derart vorgespannt, daß es aufgrund seiner Federkraft immer dazu tendiert, die in Figur 5b dargestellte Form anzunehmen, bei der die durch das Element eingegrenzte Aufnahmeöffnung kleiner ist als der Durchmesser der Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung.
Die Aufnahmeöffnung kann durch Ausüben einer Kraft entgegen der Federkraft in axialer Richtung auf das ringförmige Element von dessen Krümmung vergrößert werden, wobei durch diese Kraft die auf die Anschlußelektrode ausgeübte Reibungskraft vermindert wird, so daß die Verbindung mit der Greifvorrichtung von Hand leicht gelöst werden kann.
Um das ringförmige Element auf diese Weise von Hand in axialer Richtung zu verstellen, ist eine zusätzliche Buchse 29 vorgesehen, die über der Öffnung 5 der Buchse 4 angeordnet wird und einen Rand 30 aufweist, der nach innen gerichtet und im eingepaßten Zustand gegenüber der Öffnung 5 angeordnet ist. In der Wand der zusätzlichen Buchse 28 ist eine der Öffnung 18 der Buchse 4 entsprechende schlitzförmige Öffnung 31 angeordnet (vergl. Figur 2). Durch Anordnen einer (nicht dargestellten) Schraube in der Öffnung 18 wird die zusätzliche Buchse 29 eingeschlossen, so daß sie bezüglich der Buchse 4 verschiebbar ist.
An Stelle des dargestellten Aufbaus mit einer zusätzlichen Buchse 29, die bezüglich der Buchse 4 von Hand verschoben werden kann, um die Greifvorrichtung und das Anschlußende zu lösen, sind auch Anordnungen vorstellbar, bei denen beispielsweise die zusätzliche Buchse 29 mit Hilfe einer vom Griff 12 der Greifvorrichtung auf die Buchse einwirkenden Vorrichtung verstellbar ist. Anstelle einer zusätzlichen Buchse 29 sind ferner (nicht dargestellte) Anordnungen vorstellbar, die über die Durchlaßöffnung 14 der Greifvorrichtung auf das Klemmelement wirken, um die dadurch auf eine Anschlußelektrode ausgeübte Reibungskraft zu beeinflussen.
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht der zusammengebauten erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 1 in Kombination mit einer röhrenförmigen Sicherung 32 mit Anschlußelektroden 25, 33 und einem Halter 34 teilweise im Querschnitt und teilweise im Aufriß.
Der Halter 34 hat ein geschlossenes Ende 35, an dem ein tulpenförmiger Aufnahmekontakt 36 zum Herstellen eines axialen Kontakts mit der Anschlußelektrode 33 der röhrenförmigen Sicherung 32 angeordnet ist. Der Aufnahmekontakt 36 wird für eine weitere Verbindung mit einer elektrischen Einrichtung über einen Leiter 37 als Bus- oder Sammelkontakt 38 nach außen geführt.
Die Greifvorrichtung 1 wirkt auf die Anschlußelektrode der röhrenförmigen Sicherung 32 und ist über die Kontaktelemente 20, die Buchse 4, den damit verbundenen Leiter 6 und dessen stiftförmiges Ende 7 mit einem Buskontakt 39 verbunden, der vom Halter seitlich hervorsteht und mit einem weiteren Buskontakt 40 verbunden ist, um die röhrenförmige Sicherung in einer elektrischen Einrichtung anzuordnen. Für Fachleute ist klar, daß an Stelle der Buskontakte 38, 40 andere Verbindungen, wie beispielsweise Schienen, Schraubverbindungen usw. ebenfalls verwendet werden können, um den Halter 34 oder die röhrenförmige Sicherung 32 in einer elektrischen Einrichtung anzuordnen. Ferner kann der lösbare Kontakt zum Leiter 6 der Greifvorrichtung 1 auch auf bekannte Weisen hergestellt werden, wobei jedoch die dargestellte Steckverbindung bevorzugt ist.
Die Abmessungen der am Ende des Schafts 2 der Greifvorrichtung 1 angeordneten Platte 9 sind derart, daß der Halter 34 an seinem offenen Ende vollständig abgedichtet ist, um das Eindringen von Schmutz und ähnlichem zu verhindern und ferner eine geeignete Feldführung und eine geeignete Kontaktsicherheit zu erreichen. Die an der Platte 9 des Schafts 2 befestigte elektrische Abschirmung 10, 11 ist über sich in die Öffnungen 13 der Platte 9 erstreckende Federstifte 41 geerdet.
Zwischen der Platte 10 der elektrisch leitenden Abschirmung und der Platte 9 ist eine schwenkbare Vorrichtung 42 angeordnet, wobei ein Ende 43 dieser Vorrichtung mit einem Ende eines Stifts 47 wechselwirkt, der derart eingeschlossen ist, daß er mit Hilfe einer damit verbundenen Scheibe 45 und Anschlägen 46 in Längsrichtung in der Durchlaßöffnung 14 der Greifvorrichtung 1 verschiebbar ist, und wobei das andere Ende des Stifts gegenüberliegend der Anschlußelektrode 25 der röhrenförmigen Sicherung 32 angeordnet ist, von der sich ein Kontroll- oder Schaltstift nach außen erstreckt, um anzuzeigen, daß die röhrenförmige Sicherung 32 betätigt wurde.
Wenn die leicht schmelzbaren Drähte oder Streifen in der röhrenförmigen Sicherung 32 geschmolzen sind, erstreckt sich der Kontrollstift nach außen, wodurch der Stift 45 verstellt und das Ende 44 der schwenkbaren Vorrichtung in Richtung der Platte 9 bewegt wird. Die Positionsänderung des Endes 44 kann verwendet werden, um anzuzeigen, daß die röhrenförmige Sicherung 32 betätigt wurde.

Claims

1. Greifvorrichtung (1) zum Handhaben einer röhrenförmigen Sicherung (32) mit an den Enden angeordneten Anschluß elektroden (25, 33), wobei die Vorrichtung aufweist: einen Schaft (2) mit einem zylinderförmigen Hohlraum und einer Öffnung (5) zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode (25, 33) der röhrenförmigen Sicherung (32), ein mindestens in radialer Richtung verstellbares und in den Hohlraum eingepaßtes Klemmelement (20, 26) zum Ausüben einer Reibungskraft auf die betreffende Anschlußelektrode (25, 33), um die röhrenförmige Sicherung (32) mit der Greifvorrichtung (1) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine verstellbare Einwirkeinrichtung (29) aufweist, die auf das Klemmelement (20, 26) wirkt, das durch Verstellen der Einwirkeinrichtung (29) mindestens in der radial nach außen weisenden Richtung verstellbar ist, wobei die Reibungskraft derart verringert wird, daß die Verbindung mit einer im Hohlraum aufgenommenen Anschlußelektrode (25, 33) manuell entkoppelt werden kann.

2. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (26) ein gebogenes ringförmiges Element (26) aus elastischem Material aufweist, dessen Mittelöffnung die Begrenzung einer Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode (25, 33) der röhrenförmigen Sicherung (32) bildet, wobei das ringförmige Element (26) derart im Hohlraum gehalten wird, daß es durch die Einwirkeinrichtung mindestens in radialer Richtung verstellbar ist, um die Aufnahmeöffnung zu verändern.

3. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dab das ringförmige Element (26) eine ellipsoidische Projektion hat und um seine kurze Achse V- förmig gebogen ist, in der Wand des Hohlraums zwei einander gegenüberliegend angeordnete Schlitze (16, 17) angeordnet sind, die sich unter einem Winkel in axialer Richtung erstrecken, wobei in den Schlitzen (16, 17) das ringförmige Element (26) angeordnet ist, so daß es sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung an seinem Umfang derart beweglich gehalten wird, daß eine virtuell kreisförmige Aufnahmeöffnung eingegrenzt wird, eine zusätzliche Buchse (29) über der Öffnung (5) angeordnet ist und einen Rand (30) aufweist, der sich vom Umfang nach innen erstreckt und einen Anschlag für das ringförmige Element (26) bildet, wobei die zusätzliche Buchse (29) derart verriegelt ist, daß sie in axialer Richtung über der Öffnung (5) verschiebbar ist.

4. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (30) der zusätzlichen Buchse (29) in der Nähe der Öffnung (5) angeordnet ist und das ringförmige Element (26) derart im Hohlraum aufgenommen wird, daß dessen Krümmung gegen den Anschlag (30) der zusätzlichen Buchse (29) drückt.

5. Greifvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum durch einen buchsenförmigen Körper (4) aus elektrisch leitendem Material gebildet wird, wobei ein offenes Ende (5) des Körpers die Öffnung (5) zum Aufnehmen einer Anschlußelektrode (25, 33) der röhrenförmigen Sicherung (32) bildet und der buchsenförmige Körper (4) so aufgebaut ist, daß ein elektrischer Kontakt mit der Anschlußelektrode (25, 33) der darin aufzunehmenden röhrenförmigen Sicherung (32) und mit einem elektrischen Leiter (6) hergestellt wird, der mit dem buchsenformigen Körper (4) verbunden ist und sich nach außen erstreckt.

6. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (7) des Leiters (6) sich vom buchsenförmigen Körper (4) seitlich in Richtung der Öffnung (5) erstreckt, um eine lösbare elektrische Verbindung des Leiters (6) zu bilden.

7. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (7) des Leiters (6) als Steckverbindung zum Verbinden des Leiters aufgebaut ist.

8. Greifvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) einen länglichen Körper (2) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, dessen an den buchsenförmigen Körper (4) angrenzendes Ende einen verdickten Abschnitt (3) aufweist, um eine geeignete elektrische Feldführung zu erreichen und das elektrische Potential in Richtung des länglichen Körpers (2) zu reduzieren, und eine mit Masse zu verbindende elektrisch leitende Abschirmung (10, 11) am freien Ende des länglichen Körpers (2) angeordnet ist.

9. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des länglichen Körpers (2) eine sich in radialer Richtung erstreckende Platte (9) angeordnet ist und eine plattenförmige elektrisch leitende Abschirmung (10, 11) einen Griff (12) zum Handhaben der Greifvorrichtung (1) an der vom Ende wegweisenden Seite aufweist.

10. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte (9) mindestens eine Durchlaßöffnung (13) für einen Kontaktstift (41) zum Verbinden der Abschirmung (10, 11) mit Nasse vorgesehen ist.

11. Greifvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Öffnung (5) wegweisende Ende des buchsenförmigen Körpers (4) und der Schaft (2) eine Durchlaßöffnung (14) für ein Betätigungselement (47) aufweisen, auf dem ein in einer Anschlußelektrode (25, 33) der betreffenden röhrenförmigen Sicherung (32) angeordneter Kontrollstift wirken kann.

12. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am vom buchsenförmigen Körper (4) wegweisenden Ende des Schaftes (2) eine Anzeigevorrichtung (42) angeordnet ist, die durch das Betätigungselement (47) aktiviert werden kann, um anzuzeigen, daß eine mit der Greifvorrichtung (1) verbundene röhrenförmige Sicherung (32) betätigt wurde.

13. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (42) eine an der Abschirmplatte (10) befestigte Hebelvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Position ist und das Betätigungselement (47) ein eingeschlossener Stift ist, der in der Durchlaßöffnung (14) bewegt werden kann.

14. Greifvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß, um einen elektrischen Kontakt mit einer bestimmten Anschlußelektrode (25, 33) der röhrenförmigen Sicherung (32) herzustellen, entlang des Innenumfangs des buchsenförmigen Körpers (4) in tangentialer Richtung gegenseitig voneinander beabstandete Kontaktelemente (20) angeordnet sind.

15. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (20) von der Öffnung (5) aus betrachtet vor dem Klemmelement (26) angeordnet sind.

16. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (20) aus einem schleifenförmigen Streifen (21) aus elastischem elektrisch leitendem Material mit zurückgebogenen Enden (22) gebildet sind und der buchsenförmige Körper (4) in der Nähe der Öffnung (5) zahnformige Vorsprünge (15) aufweist, auf die die Kontaktelemente (20) mit ihren zurückgebogenen Enden (22) wirken.

17. Greifvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (20) in der Nähe ihrer zurückgebogenen Enden (22) Führungsstreifen (23) aufweisen, die in die Richtung der Öffnung (5) weisen, um eine Anschlußelektrode (25, 33) der in den buchsenförmigen Körper (4) aufzunehmenden röhrenförmigen Sicherung (32) in axialer Richtung des Körpers 2u führen.

18. Greifvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) aus Gießharz hergestellt ist.