DE8805942U1 - Encapsulated arc extinguishing device for load break switches - Google Patents
Encapsulated arc extinguishing device for load break switchesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine gekapselte Lichtbogenlöscheinrichtung für Lasttrennschalter, insbesondere zur Verwendung bei Freiluftgeräten, bestehend aus einem Löschrohr mit unter linwirkung der Lichtbogenwärme gasabgebenden Teilen und feinem im Schalterkopf untergebrachten, aus einem Kipphebelsy-•tem bestehenden Sprungschaltwerk für Schnell-Ein- und -Aus-•chaltung, das so ausgebildet ist, daß beim Einschalten des lasttrennschalter eine Kontaktgabe zuerst an den Hauptstromfcahnen erfolgt, wobei das Sprungschaltwerk zur Betätigung feiner Schaltstange sowie zum Spannen einer zwischen Schaltetange und einem Schaltrohr angeordneten, wegabhängig auslöst> aren Schaltfeder für die vom Sprungschaltwerk unabhängige tchnell-Ausschaltung der Lastschaltstelle dient und eine zusätzliche, an der Antriebskurbel angelenkte Rückholfeder für fiie Wiedereinschaltung der Lastschaltstelle vorgesehen ist.The invention relates to an encapsulated arc extinguishing device for load break switches, in particular for use in outdoor devices, consisting of an extinguishing tube with parts that give off gas under the effect of the arc heat and a snap-action switching mechanism for rapid switching on and off, which is housed in the switch head and consists of a toggle lever system and is designed in such a way that when the load break switch is switched on, contact is first made on the main current bars, whereby the snap-action switching mechanism serves to actuate a switching rod and to tension a path-dependent switching spring arranged between the switching rod and a switching tube for rapid switching off of the load switching point independently of the snap-action switching mechanism, and an additional return spring hinged to the drive crank is provided for re-switching the load switching point.
Bei einer Einrichtung dieser Art ist gewährleistet, daß im feingeschalteten Zustand und beim Einschalten über das Löschfelement kein Strom fließt. Beim Ausschaltvorgang übernimmt Äas Löschelement die Stromführung und stellt sicher, daß feine lichtbogenfreie Trennung der Strombahn von dem Kontaktstück erfolgt. Beim Ausschalten wird durch einen Mitnehmerhaken der Strombahn das Löschelement über einen mit einer Antriebskurbel verbundenen, insbesondere federnd ausgebildeten Betätigungshebel mitgenommen und die Trennung sowie der Löschvorgang eingeleitet. Nach dem Löschvorgang trennt sich Öer Betätigungshebel vom Mitnehmerhaken und kehrt aufgrund des Zusammenwirkens zwischen dem Sprungschaltwerk und einer Rückholfeder in seine Ausgangslage zurück. Hierdurch wird erreicht, daß beim Einschalten zuerst die Strombahn mit dem Kontaktstück und dann erst der Mitnehmerhaken mit dem Betätigungshebel in Berührung kommt und somit das Löschelement nicht beansprucht wird. Die Schaltgeschwindigkeit im Löschelement ist dabei praktisch unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit . With a device of this type, it is guaranteed that no current flows through the quenching element in the finely switched state and when switched on. When switching off, the quenching element takes over the current flow and ensures that the current path is separated from the contact piece without any arcing. When switching off, a driver hook on the current path takes the quenching element along via an actuating lever connected to a drive crank, in particular a spring-loaded one, and the separation and quenching process are initiated. After the quenching process, the actuating lever separates from the driver hook and returns to its original position due to the interaction between the snap-action switch mechanism and a return spring. This ensures that when switching on, the current path comes into contact with the contact piece first and only then the driver hook with the actuating lever, thus not putting any strain on the quenching element. The switching speed in the quenching element is practically independent of the actuating speed.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Einrichtung der eingangs angegebenen Art in der Weise weiterzubilden, daß unter gleichzeitiger Erhöhung ihrer Kompaktheit die Funktionssicherheit wesentlich verbessert und außerdem die Fertigungskosten verringert werden.The object of the invention is to further develop the device of the type specified at the outset in such a way that, while at the same time increasing its compactness, the functional reliability is significantly improved and, in addition, the manufacturing costs are reduced.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß das Kipphebelsystem des Sprungschaltwerks aus einem mit einem Ende an der Schaltstange angelenkten und mit dem anderen Ende in einer Geradführung verschiebbar aufgenommenen ersten Hebel und einem am ersten Hebel etwa mittig angelenkten, mit der Antriebskurbel verbundenen zweiten Hebel besteht, wobei eine die Kippfeder bildende Zugfeder zwischen einer gehäusefest*m Befestigung und dem in der Geradführung verschiebbaren Ende des ersten Hebels angebracht ist.This object is essentially achieved according to the invention in that the rocker arm system of the snap-action switching mechanism consists of a first lever, which is hinged at one end to the switching rod and slidably received at the other end in a straight guide, and a second lever, which is hinged approximately centrally to the first lever and connected to the drive crank, with a tension spring forming the rocker arm spring being mounted between a housing-fixed fastening and the end of the first lever which is slidably received in the straight guide.
Vorzugsweise verläuft die Geradführung senkrecht zur Bewegungsbahn der Schaltstange.Preferably, the straight guide runs perpendicular to the movement path of the shift rod.
Unter gleitzeitiger Minimierung der beweglichen Teile des Sprungschaltwerks läßt sich auf diese Weise eine nahezu geradlinige Bewegung der Schaltstange erzielen, was für die Funktionssicherheit und Verschleißminimierung von wesentlicher Bedeutung ist.By minimizing the movement of the moving parts of the snap-action switch mechanism, an almost straight-line movement of the switch rod can be achieved, which is of essential importance for functional reliability and minimizing wear.
Ein besonders vorteilhaftes weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der pendelnden Halterung des Nachfolgestiftes am Schaltröhre da auf diese Weise jegliche Verklemmungsgefahr vährend des Ausschaltvorgangs im Löschrohr beseitigt wird.A particularly advantageous further feature of the invention is the pendulum mounting of the follow-up pin on the switching tube, since this eliminates any risk of jamming during the switching-off process in the extinguishing tube.
Das Zusammenwirken von fsstem und beweglichem Abbrennk^nta" t im Löschrohr wird nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung dadurch verbessert, daß der feste Abbrennkontakt radial beweglich gelagert und vorzugsweise über eine Blattfeder mitThe interaction of the fixed and movable burn-off contact in the extinguishing tube is improved according to a further special feature of the invention in that the fixed burn-off contact is mounted so that it can move radially and is preferably connected to a leaf spring with
einem vorgebbaren Kontaktdruck gegen den beweglichen Abbrennkontakt vorgespannt wird, was zu dem Vorteil führt, daß die Gefahr des Auftretens von Störstrahlungen im Funk- und Fernsehbereich sicher beseitigt wird.a pre-determined contact pressure is pre-tensioned against the movable burning contact, which has the advantage that the risk of interference in the radio and television range is safely eliminated.
Eine weitere wesentliche Vereinfachung ergibt sich nach
einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß die zur zeitweisen Blockierung der Bewegung der Schaltrohrs vorgesehene
und über die Schaltstange steuerbare Klinke aus einem abbriebfesten
Kunststoff hergestellt ist und somit nicht gegen das vorzugsweise aus Alu-Druckguß bestehende Gehäuse isoliert
werden muß. Die Fertigung aller Teile im Mechanismusgehäuse aus Alu-Druckguß trägt wesentlich zu einer Minimierung
der Fertigungskosten und auch der Abmessungen bei.Another significant simplification results from
An embodiment of the invention in that the pawl, which is provided for temporarily blocking the movement of the switching tube and can be controlled via the switching rod, is made of an abrasion-resistant plastic and therefore does not have to be insulated from the housing, which is preferably made of die-cast aluminum. The manufacture of all parts in the mechanism housing from die-cast aluminum contributes significantly to minimizing the manufacturing costs and also the dimensions.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Further particularly advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung
zeigt:An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing; in the drawing
shows:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt einer Einrichtung nach der
Erfindung in der Einschaltstellung, undFig. 1 shows a partial longitudinal section of a device according to the
Invention in the on position, and
Fig. 2 eine Darstellung der Einrichtung nach Fig. 1 mit zur Schnittebene nach Fig. 1 senkrecht verlaufender
Schnittebene durch das Sprungschaltwerk.Fig. 2 is a representation of the device according to Fig. 1 with the cutting plane perpendicular to the
Cutting plane through the snap-action switch mechanism.
Die Lichtbogenlöscheinrichtung nach Fig. 1 umfaßt eine Aufnahmekammer
25, in der ein Sprungschaltwerk sowie Führungsund Steuerelemente angeordnet sind, einen ein Löschrohr 3
aufnehmenden Hohlisolator 26, der über einen Gehäuseanschlußflansch
9 an der Aufnahmekammer 25 befestigt ist, sowit.
einen Kondenstopf 27, welcher mit dem Hohlisolator 26 ver-The arc extinguishing device according to Fig. 1 comprises a receiving chamber 25 in which a snap-action switching mechanism and guide and control elements are arranged, an extinguishing tube 3
receiving hollow insulator 26, which is attached to the receiving chamber 25 via a housing connection flange 9, as well as.
a condensate pot 27, which is connected to the hollow insulator 26.
schraubt ist und einen Nachfolgestift 5 umschließt.screwed and encloses a follower pin 5.
Im Bereich des Übergangs zwischen Hohlisolator 25 und Kondenstopf 27 ist im Löschrohr 3 eine Bohrung vorgesehen/ durch die sich ein Abbrennkontakt 1 erstreckt, welcher an einer Blattfeder 2 befestigt ist. Diese vorzugsweise zwischen Kondenstopf 27 und Hohlisolator 26 fixierte Blattfeder 2 ist im Querschnitt etwa U-förmig und liegt mit ihrem den Abbrennkontakt 1 tragenden Schenkel am Löschrohr 3 an.In the area of the transition between the hollow insulator 25 and the condensate pot 27, a hole is provided in the extinguishing tube 3 through which a burning contact 1 extends, which is attached to a leaf spring 2. This leaf spring 2, which is preferably fixed between the condensate pot 27 and the hollow insulator 26, is approximately U-shaped in cross section and rests against the extinguishing tube 3 with its leg carrying the burning contact 1.
Dieser somit radial nach innen unter der Vorspannung der Blattfeder 2 stehende Abbrennkontakt 1 wirkt mit dem an einem Kontaktträger 19 vorgesehenen beweglichen Abbrennkontakt 4 zusammen, und zwar in der Weise, daß in der Einschaltstellung stets ein definierter Kontaktdruck zwischen diesen beiden Kontakten 1 und 4 gegeben ist, der sicherstellt, daß durch Entladungs- oder Funkenbildungseffekte bedingte Funk- und Fernsehstörungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden.This arcing contact 1, which is thus positioned radially inwards under the prestress of the leaf spring 2, interacts with the movable arcing contact 4 provided on a contact carrier 19, in such a way that in the switched-on position there is always a defined contact pressure between these two contacts 1 and 4, which ensures that radio and television interference caused by discharge or sparking effects is reliably excluded.
Der Nachfolgestift 5 ist am Schaltrohr 7 pendelnd gelagert, und zwar mittels einer Schraube 6, deren Kopfteil 18 im Einschaltzustand durch die Schaltstange 12 gegen den Abbrennkontaktträger 19 gedrückt wird. In diesem Betriebszustand liegt | zwischen dem Abbrennkontaktträger 19 und dem Nachfolgestift i 5 ein geringer Spalt vor, der in Verbindung mit der losen :ß Führung der Schraube 6 im Abbrennkontaktträger 19 Vorausset- | zung für das Erreichen der gewünschten Pendelbewegung ist. $The follower pin 5 is mounted on the switching tube 7 in a pendulum-like manner by means of a screw 6, the head part 18 of which is pressed against the arcing contact carrier 19 by the switching rod 12 in the switched-on state. In this operating state, there is a small gap between the arcing contact carrier 19 and the follower pin 5, which, in conjunction with the loose guidance of the screw 6 in the arcing contact carrier 19, is a prerequisite for achieving the desired pendulum movement. $
Diese pendelnde Lagerung des Nachfolgestifts 5 stellt si- FThis pendulum bearing of the follower pin 5 ensures si- F
eher, daß sich der Nachfolgestift beim Ausschaltvorgang im Löschrohr 3 keinesfalls verklemmen kann bzw. überhaupt Klemm- [. tendenzen vermieden werden.rather, that the follow-up pin cannot jam in the extinguishing tube 3 during the switching-off process or that jamming tendencies are avoided altogether.
i Zwischen dem den beweglichen Abbrennkontakt 4 tragenden Schaltrohr 7 und der in diesem Schaltrohr 7 verschiebbaren Schaltstange 12 ist eine Druckfeder 28 angeordnet, die sichi Between the switching tube 7 carrying the movable arcing contact 4 and the switching rod 12 which can be moved in this switching tube 7, a compression spring 28 is arranged, which
I » 11I » 11
einerseits an einer Ringschulter der Schaltstange 12 und andererseits an einem endseitig vorgesehenen Kragen des Schaltrohres 7 abstützt. Ein an der Schaltstange 12 vorgesehener Ringnocken 29 wirkt mit einer federbelasteten Sperrklinke 8 für das Schaltrohr 7 zusammen.on the one hand on an annular shoulder of the shift rod 12 and on the other hand on a collar provided at the end of the shift tube 7. A ring cam 29 provided on the shift rod 12 interacts with a spring-loaded pawl 8 for the shift tube 7.
In der von einem Gehäuse 20 und einem Gehäusedeckel 21 gebildeten Kammer 25 ist als Sprungschaltwerk ein Kipphebelsystem angeordnet, das aus einem ersten Hebel-10 und einem zweiten Hebel 15 sowie einer Zugfeder 16 besteht. Der erste Hebel ist mit einem Ende an der Schaltstange 12 angelenkt und mit dem anderen Ende in einer Geradführung 11 verschiebbar aufgenommen. Der zweite Hebel 15 ist am ersten Hebel 10 etwa mittig angelenkt und mit der Antriebskurbel 14 verbunden. Die als Kippfeder wirkende Zugfeder 16 ist zwischen einer gehäusefesten Befestigung 17 und dem in der Geradführung 11 verschiebbaren Enüe des ersten Hebels 10 angebracht. Geradführung 11, Zugfeder If und die Achse der Antriebskurbel 14 liegen dabei vorzugsweise in einer Ebene, die senkrecht zur Schaltstange 12 verläuft.In the chamber 25 formed by a housing 20 and a housing cover 21, a rocker lever system is arranged as a snap-action switching mechanism, which consists of a first lever 10 and a second lever 15 as well as a tension spring 16. The first lever is hinged at one end to the switching rod 12 and the other end is slidably received in a straight guide 11. The second lever 15 is hinged approximately centrally to the first lever 10 and is connected to the drive crank 14. The tension spring 16, which acts as a rocker spring, is mounted between a housing-fixed fastening 17 and the end of the first lever 10, which can be moved in the straight guide 11. The straight guide 11, tension spring 15 and the axis of the drive crank 14 are preferably in a plane that runs perpendicular to the switching rod 12.
Eine Rückholfeder 22 erstreckt sich zwischen einem gehäusefesten Anlenkpunkt und einem mit der Antriebskurbel fest verbundenen Hebel 30 und stellt sicher, daß die Löschkammer nach einem Ausschaltvorgang, bei dem das Sprungschaltwerk in die in Fig. 1 strichpunktiert angegebene Stellung gelangt, sofort wieder in die Fig. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellte Einschaltstellung zurückgeführt wird.A return spring 22 extends between a hinge point fixed to the housing and a lever 30 firmly connected to the drive crank and ensures that the arcing chamber is immediately returned to the switch-on position shown in solid lines in Fig. 1 after a switch-off process in which the snap-action switching mechanism reaches the position shown in dash-dotted lines in Fig. 1.
Sowohl die Darstellung nach Fig. 1 als auch die Teilschnittdarstellung nach Fig. 2 zeigt den äußerst kompakten Aufbau des Sprungschaltwerks, wobei von besonderer Bedeutung ist, daß Gehäuse 20 und Gehäusedeckel 21 sowohl hinsichtlich der Sperrklinke 8 als auch des ersten Hebels 10 spezielle Aufnahme- und Führungsfunktionen erfüllen.Both the illustration in Fig. 1 and the partial sectional illustration in Fig. 2 show the extremely compact design of the snap-action switching mechanism, whereby it is of particular importance that the housing 20 and housing cover 21 fulfill special receiving and guiding functions with regard to both the pawl 8 and the first lever 10.
Fig. 2 zeigt die Ausbildung der mit dem Betätigungshebel 24
versefcsnen Antriebskurbel 14 und deren Lagerung im Gehäuse
20 sowie die Anordnung und Lagerung der aus abriebfestem
Kunststoff bestehenden Sperrklinke 8. Diese Sperrklinke 8
ist auf einer im Druckgußgehäuse ausgebildeten Lagerachse 31 angebracht und wird in ihrer Position durch eine zylindrische
Achsaufnahme 32 gehalten, die an den Gehäusedeckel angeformt ist und in die die Lagerachse 31 eingreift. Diese Ausgestaltung
erleichtert die Montage und trägt zu eine«* kompakten und stabilen Gesamtaufbau bei, da keine besonderen,
platzbeanspruchenden Isoliermaßnahmen bezüglich der Klinke 6 erforderlich sind.Fig. 2 shows the design of the drive crank 14 provided with the actuating lever 24 and its mounting in the housing
20 and the arrangement and storage of the abrasion-resistant
Plastic pawl 8. This pawl 8
is mounted on a bearing spindle 31 formed in the die-cast housing and is held in position by a cylindrical spindle holder 32 which is formed on the housing cover and into which the bearing spindle 31 engages. This design facilitates assembly and contributes to a«* compact and stable overall structure, since no special,
space-consuming insulation measures are required with regard to latch 6.
Die für den ersten Hebel 10 des Sprungschaltwerks vorgosehene
Geradführung 11 besteht aus einem im Querschnitt U-förmigen Kanal, welcher direkt am Gehäuse bzw. am Gehäusedeckel
angeformt ist.The straight guide 11 provided for the first lever 10 of the snap-action switch consists of a channel with a U-shaped cross-section, which is attached directly to the housing or the housing cover
is molded.
Durch die Minimierung der bewegten Teile im Sprungschaltwerk und die Ausnutzung von Gehäuse bzw. Gehäusedeckel für Lagerund
Führungsfunktionen wird ein ärgerst kompakter Aufbau erhalten,
die Montage vereinfacht und insbesondere durch die
aufbaubedingt erzielten Bewecfungsverläufe eine äußerst verschleißarme
und damit auch in Langzeitbetrieb sichere Funktionsweise
gewährleistet.By minimizing the moving parts in the snap-action switch and using the housing or housing cover for bearing and guide functions, a very compact design is achieved, assembly is simplified and, in particular,
The movement curves achieved due to the design ensure extremely low-wear and therefore safe functioning even in long-term operation.
Hinsichtlich der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist noch darauf hinzuweisen, daß die Hauptstrombahn
nur so lange mit der Löscheinrichtung elektrisch parallel geschaltet ist, solange sie die Kontakte des zugehörigen Trenners
berührt. Danach steht die Hauptstrombahn beim Ausschalten nur noch mit der Löscheinrichtung über den Betätigungshebel
24 in Verbindung, so daß eine Reihenschaltung vorliegt.
Anschließend erfolgt die Lichtbogenlöschung, und dann wirdWith regard to the functioning of the device according to the invention, it should also be pointed out that the main current path is only electrically connected in parallel with the extinguishing device as long as it touches the contacts of the associated isolator. After that, when switched off, the main current path is only connected to the extinguishing device via the operating lever 24, so that a series connection is present.
The arc is then extinguished and then
• · * f t t• · * f t t
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der Betätigungshebel 24 von der Hauptetrombahn getrennt bzw. abgestreift und geht ausgrund der Wirkung der Rückholfeder 22 in seine Ausgangslage zurück. Die Hauptstrombahnen und der zugehörige Schalter bleiben geöffnet. Beim Einschalten erfolgt die Kontaktgabe der Hauptstrombahn zunächst mit dem Trennkontakt. Erst anschließend erfolgt eine Berührung des Betätigungshebels 24 der Löscheinrichtung, so daß nach Kopplung dieses Betätigungshebels 24 mit einem der Hauptstrombahr zugeordneten Mitnehmer die Löscheinrichtung wieder bereit für den nächsten Ausschaltvorgang ist.the actuating lever 24 is separated or stripped from the main current path and returns to its original position due to the effect of the return spring 22. The main current paths and the associated switch remain open. When switching on, the main current path initially makes contact with the isolating contact. Only then does the actuating lever 24 of the extinguishing device come into contact, so that after coupling this actuating lever 24 with a driver assigned to the main current path, the extinguishing device is ready again for the next switching off process.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet , daß das Kipphebelsystem des Sprungschaltwerks aus einem mit einem Ende an der Schaltstange (12) angelenkten und mit dem anderen Ende in einer Geradführung (11) verschiebbar aufgenommenen ersten Hebel (10) und einem am ersten Hebel (10) etwa mittig angelenkten, mit der Antriebskurbel (14) verbundenen zweiten Hebel (15) besteht, wobei eine die Kippfeder bildende Zugfeder (16) zwischen siner gehäusefesten Befestigung (17) und dem in der Geradführung (11) verschiebbaren Ende des ersten Hebels (10) angebracht ist.switching point is provided,
characterized in that the rocker arm system of the snap-action switching mechanism consists of a first lever (10) which is articulated at one end to the switching rod (12) and slidably received at the other end in a straight guide (11), and a second lever (15) which is articulated approximately centrally on the first lever (10) and connected to the drive crank (14), a tension spring (16) forming the rocker arm being mounted between its fastening (17) fixed to the housing and the end of the first lever (10) which is slidable in the straight guide (11).
Priority Applications (4)
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Family
ID=6823714
Family Applications (1)
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1988
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- 1988-05-26 ES ES8801660A patent/ES2008515A6/en not_active Expired
- 1988-05-26 PT PT8759088A patent/PT87590B/en not_active IP Right Cessation
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