DE9216436U1

DE9216436U1 - Elektrischer Hochspannungsschalter mit einem Stoßdämpfer

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Publication number: DE9216436U1
Application number: DE9216436U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2002-12-01

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Elektrischer Hochspannungsschalter mit einem Stoßdämpfer 5

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Hochspannungsschalter, der zur Dämpfung der Bewegung von Schalterteilen am Ende einer Schaltbewegung einen Stoßdämpfer mit einem Zylinder, einem relativ zu diesem beweglichen Kolben mit einer Kolbenstange, einer bei wenigstens einem Teil der Bewegung wirksamen Dämpfungseinrichtung sowie einer Kolben und Zylinder nach einer Dämpfung wieder in eine Ausgangsstellung bringenden Rückstellfeder aufweist.

Ein derartiger Stoßdämpfer ist bereits aus der DE-PS 22 15 535 bekannt.

Bei der Montage und Demontage eines elektrischen Hoch-Spannungsschalters soll dieser in der Ausschaltstellung stehen, wobei die Einschalt feder entspannt ist. Hierbei ist es insbesondere dann, wenn die Rückstellfeder in der Ausschaltstellung des Schalters gespannt ist, schwierig, den Stoßdämpfer zu warten oder zu montieren bzw. zu demontieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Hochspannungsschalter der eingangs genannten Art den Stoßdämpfer derart zu gestalten, daß er problemlos in jeder Schaltstellung des Schalters demontierbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange in den Eingangsbereich eines Kanals

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innerhalb eines Lagerblocks hineinragt, daß die Kolbenstange wenigstens an Teilen ihres Umfangs einen Absatz aufweist, der im Eingangsbereich des Kanals an dem Lagerblock anschlägt, daß der Kanal von einem Federhalteteil durchsetzt ist, daß das Federhalteteil an seinem der Rückstellfeder zugewandten Ende einen Federanschlag aufweist, an dem ein Ende der Rückstellfeder anschlägt oder gehalten ist und daß das Federhalteteil gegenüber der Kolbenstange in deren Axialrichtung durch Betätigung einer Kolbenstange und Federhalteteil verbindenden Schraubverbindung zur Änderung der Spannung der Rückstellfeder bewegbar ist.

Die Kolbenstange ragt mit ihrem dem Kolben abgewandten Ende in den Eingangsbereich des Kanals innerhalb des Lagerblocks hinein und ist dort durch den Absatz in ihrer Bewegung begrenzt. Bei einer Ausschaltbewegung des Hochspannungsschalters werden durch einen mit dem Schalterantrieb verbundenen Hebel Zylinder und Kolben zusammengeschoben, wobei die Relativbewegung von Kolben und Zylinder einer Dämpfung ausgesetzt ist. Der Kolben steht hierbei gegenüber dem Lagerblock fest.

Der Lagerblock kann prinzipiell entweder an dem Hebel angeordnet sein, durch den die Antriebsbewegung vom Antrieb auf den Stoßdämpfer übertragen wird, oder an dem diesem Punkt gegenüberliegenden, ortsfesten Ende des Stoßdämpfers. Dementsprechend ist entweder der Kolben oder der Zylinder mit dem Schalterantrieb verbunden. 30

Es ist eine Rückstellfeder vorgesehen, die zwischen Kolben und Zylinder wirkt und die bei Ausführung der zu dämpfenden Bewegung derart gespannt wird, daß sie die Tendenz hat, Kolben und Zylinder in eine der zu dämpfenden

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Bewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung anzutreiben. Soll der Hochspannungsschalter nach Erreichen der Ausschaltstellung gewartet werden, so ist, wenn die Ausschaltbewegung gedämpft wurde, die Rückstellfeder in gespannter Stellung. In dieser Stellung ist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ohne Probleme demontierbar, auch wenn die Rückstellfeder sehr kräftig ausgebildet ist. Durch Betätigung der Schraubverbindung wird das Federhalteteil und damit der Federanschlag in axialer Richtung der Kolbenstange kontrolliert bewegt und damit die Spannung der Rückstellfeder bis auf einen solchen Wert reduziert, der den Ausbau des Stoßdämpfers erlaubt, ohne daß die verbleibende Federspannung gefährlich ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schraubverbindung eine ein Innengewinde der Kolbenstange durchsetzende Schraube aufweist.

Durch die Schraube ist das Federhalteteil mit der Kolbenstange verbunden. Durch Drehung der Schraube bewegt sich das Federhalteteil in axialer Richtung bezüglich der Kolbenstange. Dies ist dadurch möglich, daß der Kanal in dem Lagerblock das Federhalteteil axialbeweglich aufnimmt, so daß das Federhalteteil innerhalb des Kanals gegenüber der Kolbenstange in deren Axialrichtung verschoben werden kann. Dadurch, daß das Federhalteteil mittels der Betätigung einer Schraube verschoben wird, ist eine Axialbewegung des Federhalteteils auch bei großen auf dieses wirkenden Federkräften ohne größeren Aufwand möglich. 30

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kanal als zylindrische Bohrung ausgebildet ist und daß die Kolbenstange im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist mit Abflachungen in dem Be-

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reich, in dem sie parallel zu dem Federhalteteil verläuft und daß das Federhalteteil ein oder mehrere in den verbleibenden Hohlräumen im Bereich der Abflachungen innerhalb des Kanals angeordnete Segmente aufweist. 5

Die Kolbenstange ist bei dieser Konstruktion leicht dadurch herstellbar, daß zunächst eine zylindrische Stange gewählt wird, die durch Abfräsen Abflachungen erhält. Bei dieser Kolbenstange bleiben im Querschnitt gegenüber der vollzylindrischen Form des Kanals Kreissegmente frei. In diesen können stabförmig ausgebildete Segmente des Federhalteteils untergebracht werden. Im einfachsten Fall werden zwei einander am Umfang der Kolbenstange gegenüberliegende Abflachungen vorgesehen und das Federhalteteil wird gabelförmig so ausgebildet, daß es im Querschnitt die durch die Abflachung entfernten Teile der Kolbenstange ersetzt. Innerhalb des Kanals ist das Federhalteteil durch die Kanalwände seitlich gestützt, so daß ein Ausknicken bei starker zu dämpfender Antriebsbewegung nicht zu einem Ausknicken des Federhalteteils führt.

Vorteilhaft kann außerdem vorgesehen sein, daß der Kanal in seinem Eingangsbereich trichterförmig erweitert ist.

Außerdem kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß die trichterförmige Erweiterung und/oder der Absatz der Kolbenstange die Form einer Kugelkalotte aufweisen.

Durch eine trichterförmige, insbesondere kugelkalottenförmige Erweiterung des Kanals in deren Eingangsbereich ist sichergestellt, daß der Absatz am Umfang der Kolbenstange jeweils eine sichere Anschlagfläche an dem Lagerblock findet, auch wenn das dem Lagerblock abge-

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wandte Ende des Stoßdämpfers während der zu dämpfenden Bewegung ausschwenkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Lagerblock drehbar gelagert ist.

Auch diese Maßnahme dient dazu, einen sicheren Anschlag der Kolbenstange mittels des Absatzes an dem Lagerblock auch bei Ausschwenken des dem Lagerblock abgewandten Endes des Stoßdämpfers zu gewährleisten.

Die Erfindung läßt sich insbesondere auch in Zusammenhang mit hydraulischen und pneumatischen Stoßdämpfern anwenden.

in dem Fall, daß der Stoßdämpfer ein hydraulischer Stoßdämpfer ist, erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß der Zylinder einen sich an seinen ölgefüllten Raum anschließenden rohrförmigen Ansatz aufweist, der die Kolbenstange auf einer Länge umgibt, die größer ist als der Hub des Stoßdämpfers.

Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß mechanische Beschädigungen, die der Kolbenstange bei größtmöglicher Extraktion des Kolbens aus dem Zylinder zugefügt werden, später nach Einfahren des Kolbens in den Zylinder nicht in den ölgefüllten Bereich des Zylinders, d. h. nicht über die Öldichtung hinaus gelangen. Hierdurch ist immer ein dichter Sitz der Dichtungen des Zylinders an der Kolbenstange gewährleistet.

Die Erfindung kann vorteilhaft weiterhin dadurch ausgestaltet werden, daß der Ansatz als Innenführung für die Rückstellfeder dient.

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Die Rückstellfeder ist vorteilhaft so angeordnet, daß sie die Kolbenstange und den Ansatz umgibt. Kolbenstange und Ansatz bilden somit eine Innenführung für die Rückstellfeder.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Federanschlag einen auf das Federhalteteil aufgesetzten und dieses stabilisierenden Ring aufweist.

Insbesondere in dem Fall, daß das Federhalteteil aus mehreren Segmenten besteht, die parallel zur Kolbenstange gabelförmig oder in Form von mehr als zwei parallelen Segmenten verläuft, ist es besonders vorteilhaft, deren Enden mittels eines Rings miteinander zu verbinden und hierdruch einerseits dem Federhalteteil Stabilität zu verleihen und andererseits eine vergrößerte Anschlagfläche für die Rückstellfeder zu schaffen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.

Dabei zeigt Figur 1 einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer schematisch in einem Längsschnitt.

Figur 2 zeigt einen Teil des Stoßdämpfers in einer um 90* um dessen Längsachse gedrehten Stellung. 30

Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Antrieb eines elektrischen Hochspannungsschalters ist einerseits mit einer ebenfalls nicht dargestellten Unterbrechereinheit des Schalters und andererseits mit einem ortsfest ge-

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lagerten Hebel 1 verbunden. Der Hebel 1 ist über einen Bolzen 2 an den Stoßdämpfer 3 angekoppelt. Der Bolzen 2 macht im Zuge der zu dämpfenden Bewegung des Schalterantriebs eine Bewegung auf einer Kreislinie um einen nicht dargestellten ortsfesten Lagerpunkt des Hebels 1.

Über den Bolzen 2 ist der Hebel 1 mit dem Zylinder 4 eines hydraulischen Stoßdämpfers verbunden. Der Zylinder weist einen Ölraum 5 auf, in dem ein Kolben 6 axialbeweglich geführt ist. Wenn im Zuge der zu dämpfenden Ausschaltbewegung des Schalterantriebs der Zylinder 4 und der Kolben 6 zusammengedrückt werden, wird innerhalb des Ölraums 5 in einem Druckraum 7 durch den Kolben 6 Öl komprimiert, das über Drosselöffnungen 8 in den Niederdruckteil 9 des Ölraums 5 strömen kann, wodurch der Relativbewegung zwischen Zylinder 4 und Kolben 6 eine dämpfende Gegenkraft entgegengesetzt wird. Gleichzeitig wird die Rückstellfeder 20 komprimiert, die zwischen dem Zylinder 4 und dem Kolben 6 angeordnet ist und das Bestreben hat, Kolben 6 und Zylinder 4 auseinanderzudrücken.

Der Zylinder 4 weist einen rohrförmigen Ansatz 10 auf, der sich an den Ölraum 5 anschließt und die Kolbenstange 11 jenseits des Dichtungsringes 12 umgibt. Am Ende des rohrförmigen Ansatzes 10 ist ein Ölabstreifring 13 vorgesehen.

Die Kolbenstange 11 ist an ihrem dem Kolben 6 abgewandten Ende mittels eines Absatzes 23 gegen einen Lagerblock 14 abgestützt. In dem konkreten Ausführungsbeispiel ist der Absatz 23 durch die konvexe Stirnfläche der Kolbenstange 11 gebildet. Die Kolbenstange könnte sich aber auch mit verringertem Durchmesser in dem Kanal 16 fortsetzen. Die Kolbenstange 11 ist an zwei einander an ihrem Umfang gegenüberliegenden Stellen mit Abflachungen (vgl. Fig 2)

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versehen, die sich in axialer Richtung über den Bereich erstrecken, in dem die Kolbenstange 11 und das gabelförmige Federteil 17 parallel zueinander verlaufen. Dabei füllen die beiden Segmente 24, 25 des gabelförmigen Federhalteteils 17 gerade die durch die Abflachungen an der Kolbenstange 11 entstandenen Räume aus. Durch diese Konstruktion ist das Federhalteteil 17 in axialer Richtung der Kolbenstange 11 gegenüber dieser beweglich. Das Federhalteteil 17 kann auf diese Weise auch durch den Kanal 16 teilweise hindurchgeschoben werden.

Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht das innerhalb des Kanals 16 vollzylindrisch ausgebildete Federhalteteil 17, das sich nach links gabelförmig, die Kolbenstange 11 umgebend fortsetzt.

Auf der dem Stoßdämpfer abgewandten Seite des Lagerblocks 14 ist das Federhalteteil 17 über eine Schraube 18 mit der Kolbenstange 11 verbunden. Die Schraube 18 weist ein Gewinde auf, das in ein Innengewinde 22 innerhalb einer Axialbohrung 19 der Kolbenstange 11 eingreift. Durch Herausdrehen der Schraube 18 aus dem Gewinde 22 der Kolbenstange 11 wird durch die Kraft der Rückstellfeder 20, die sich gegen den Zylinder 4 abstützt, das Federhalteteil 17 von dem Zylinder 4 weg und durch den Kanal 16 innerhalb des Lagerblocks 14 hindurchgeschoben. Dadurch wird die Feder 20 zwischen dem Zylinder 4 und dem Federanschlag 21, der an dem Federhalterteil 17 befestigt ist, nach und nach entspannt. Ist die Schraube 18 genügend weit herausgedreht, so ist das Federteil 17 in die gestrichelt eingezeichnete Position gebracht und die Spannung der Rückstell feder 20 soweit reduziert, daß der Bolzen 20 ohne Risiko entfernt und der Stoßdämpfer 3 ausgebaut werden kann.

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Der rohrförmige Ansatz 10 des Zylinders A dient als Innenführung für die Rückstellfeder 20, ebenso wie Teile der Kolbenstange 11, die von der Rückstellfeder 20 umgeben sind. Der Federanschlag 21 ist als Metallring ausgebildet, der auf die beiden Segmente 24, 25 des Federhalteteils aufgesetzt ist, diese miteinander verbindet und stabilisiert. Durch den Ring steht für die Rückstellfeder eine genügend große Anschlag fläche zur Verfügung, so daß ein Verhaken der Feder an dieser Stelle verhindert ist. 10

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Claims

92G4147 10 Schutzansprüche

1. Elektrischer Hochspannungsschalter, der zur Dämpfung der Bewegung von Schalterteilen am Ende einer Schaltbewegung einen Stoßdämpfer mit einem 'Zylinder, einem relativ zu diesem beweglichen Kolben mit einer Kolbenstange, einer bei wenigstens einem Teil der Bewegung wirksamen Dämpfungseinrichtung sowie einer Kolben und Zylinder nach einer Dämpfung wieder in eine Ausgangsstellung bringenden Rückstellfeder aufweist,

dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenstange (11) in den Eingangsbereich (15) eines Kanals (16) innerhalb eines Lagerblocks (14) ragt, daß die Kolbenstange (11) wenigstens an Teilen ihres Umfangs einen Absatz (23) aufweist, der im Eingangsbereich des Kanals

(16) an dem Lagerblock (14) anschlägt, daß der Kanal (16) von einem Federhalteteil (17) durchsetzt ist, daß das Federhalteteil (17) an seinem der Rückstellfeder (20) zugewandten Ende einen Federanschlag (21) aufweist, an dem ein Ende der Rückstellfeder (20) anschlägt oder gehalten ist und daß das Federhalteteil (17) gegenüber der Kolbenstange (11) in deren Axialrichtung durch Betätigung einer Kolbenstange (11) und Federhalteteil (17) verbindenden Schraubverbindung (18) zur Änderung der Spannung der Rückstellfeder (20) bewegbar ist.

2. Elektrischer Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindung (18) eine ein Innengewinde (22) der Kolbenstange (11) durchsetzende Schraube aufweist.

3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kanal (16) als zylindrische Bohrung ausgebildet ist,

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daß die Kolbenstange (11) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist mit Abflachungen in dem Bereich, in dem sie parallel zu dem Federhalteteil verläuft und daß das Federhalteteil (17) ein oder mehrere in den verbleibenden Hohlräumen im Bereich der Abflachungen innerhalb des Kanals (16) angeordnete Segmente (24, 25) aufweist.

4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (16) in seinem Eingangsbereich trichterförmig erweitert ist.

5. Hochspannungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmige Erweiterung und/oder der Absatz (23) die Form einer Kugelkalotte aufweisen.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet , daß der Lagerblock (14) drehbar gelagert ist.

7. Elektrischer Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (3) ein hydraulischer oder pneumatischer Stoßdämpfer ist.

8. Elektrischer Hochspannungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet ., daß der Zylinder (4) einen sich an seinen ölgefüllten Raum (5) anschließenden rohrförmigen Ansatz (10) aufweist, der die

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Kolbenstange (11) auf einer Länge umgibt, die größer ist als der Hub des Stoßdämpfers (3).

9. Elektrischer Hochspannungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Ansatz (10) als Innenführung für die Rückstellfeder dient.

10. Elektrischer Hochspannungsschalter nach Anspruch oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß der Federanschlag (21) einen auf das Federhalteteil (17) aufgesetzten und dieses stabilisierenden Ring aufweist.

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