EP0115739B1 - Vacuum switch with two switch tubes in series per pole - Google Patents
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- EP0115739B1 EP0115739B1 EP83730125A EP83730125A EP0115739B1 EP 0115739 B1 EP0115739 B1 EP 0115739B1 EP 83730125 A EP83730125 A EP 83730125A EP 83730125 A EP83730125 A EP 83730125A EP 0115739 B1 EP0115739 B1 EP 0115739B1
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- drive
- abutment
- contact compression
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H33/66—Vacuum switches
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- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
Definitions
- a vacuum switch of this type has become known, for example, in the magazine “ Electrical Review”, April 13, 1973, pages 531 to 533, and in the magazine “ electric trains", 78 (1980), issue 8, pages 198 to 202. Further examples of vacuum switches of the type mentioned can be found in the catalog G B64 / 1949 on vacuum switches model VT-123 from Meidensha and in US-A 3597556.
- the object of the invention is to create an adjustment arrangement for the switching tubes that is easy to handle and operates as error-free as possible.
- This arrangement enables automatic compensation of manufacturing-related or wear-caused errors when the switch tubes are actuated at the same time. To carry out this compensation, it is only necessary to loosen the fastening elements of the common abutment of the contact force springs and to separate the lever mechanism from the drive device. Both switching tubes then assume the closed position under the influence of the surrounding air pressure, whereby the abutment is shifted into the correct central position. The abutment is then reattached in the neutral position now found and the connection of the lever mechanism to the drive device is restored. Both switching tubes now close and open simultaneously during the switching processes.
- the invention is particularly advantageously applicable to a vacuum switch of the type mentioned in the introduction, in which the deflection gear comprises a toggle lever system, to the knee joint of which a drive rod guided in its longitudinal direction is connected and the toggle lever causes the movement of the drive rod with an approximately right-angled deflection of the direction of movement to the facing one another Transfer the tappet of the switch tubes.
- the lever mechanism for each switching tube comprises a two-armed lever, the pivot point between the ends of which is arranged on the drive plunger of the switching tube and the ends of which are indirectly or directly articulated to the deflection gear or to the abutment. In this way, the arrangement of the common abutment of the contact force springs is made possible at an easily accessible location of the vacuum switch. Furthermore, an arrangement with a stationary or with a moving contact force spring can be selected in this way.
- the invention is also applicable to a vacuum switch in which the contact force springs are inserted into the reversing gear, as can be seen from US-A-3597556.
- the contact force springs can engage with one end on the end of the two-armed lever facing the drive rod, and the ends of the two-armed lever facing away from the drive rod can be articulated at separate bearing points of the abutment.
- the synchronization of the switching tubes is also set here by loosening the drive rod and the abutment and reattaching these parts.
- a space-saving arrangement of the vacuum interrupters with a relatively small mutual distance can be achieved in that the two-armed levers are bent in opposite directions with respect to the pivot points located on the drive tappets.
- the lever arms of the two-armed lever facing the abutment can also be used as Steering levers are used by selecting the bearing points so that the connecting line of the pivot points on the abutment and on the drive tappet deviates only slightly from the right-angled position to the actuating direction of the switching tubes when switching on and off.
- Fig. 1 shows a vacuum circuit breaker for the medium voltage range in a side view.
- FIG. 2 shows the switch-off position and FIG. 3 the switch-on position.
- Fig. 4 shows the drive parts in a front view with the attachment of the abutment of the contact force springs.
- FIGS. 2 and 3 a further embodiment is shown in a representation corresponding to FIGS. 2 and 3. 5 shows the switch-off position and FIG. 6 the switch-on position.
- the vacuum circuit breaker 1 shown in Fig. 1 is provided for the medium voltage range and is used in particular for supplying electrical trains with single-phase alternating current of 16% Hz.
- a total of three support insulators 3 are attached to a vertical support 2, of which the upper and the lower support insulator each carries a head piece 4, on each of which a switching tube 5 is clamped with its fixed connecting bolt.
- the two switching tubes 5 are arranged in alignment with one another, with a pole head 6 located between them, which is supported via the third support insulator 3 with respect to the carrier 2.
- a drive box 7 is fastened to the carrier 2 and contains all the parts required for providing and releasing the drive energy.
- the structure of the drive device 7 is not explained in detail below, since such drive devices are known in various designs.
- a drive device provided for vacuum switches is described in DE-B-2717958 (corresponds to US-A-4152562).
- the drive device 7 has a hand crank 10 in order to be able to charge an energy store, which is then released for activation by a trigger command.
- An isolating switch rod 11 then executes a substantially rectilinear movement towards the pole head 6, while when switched off it moves in the opposite direction, i.e. in the direction of the drive device 7, executes (double arrow 12).
- FIG. 1 also shows, insulating struts 13 are arranged between the pole head 6 and the head pieces 4, which, in addition to the support insulators 3, absorb part of the forces occurring when switching on and off.
- Each of the switching tubes 5 has an axially displaceable drive plunger 15, into which an eyebolt 16 is inserted and fastened by a nut 17.
- a double-angled lever 21 is mounted on one side and a steering lever 22 on the other side. The steering levers ensure, when the drive plunger 15 is displaced in the direction of the double arrow 23 for switching on and off, that the load on the guide bearing 15 of the drive plunger 15, which is not visible in FIG. 2, is kept as low as possible by transverse forces.
- each two-armed lever 21 is connected in an articulated manner to a lever 25 of a toggle lever system 26, on the knee joint pin 27 of which the drive rod 11 engages.
- a straight line guidance of the drive rod 11 and the knee joint bolt 27 is achieved by means of an elongated hole guide 30 in wall parts of the pole head 6.
- the longer lever arm 31 of each two-armed lever 21 interacts with a contact force spring 32.
- the contact force springs 32 are designed as helical compression springs and each enclose with their windings a guide rod 33 which are seated on a common bearing pin 34 at their inner ends. This is part of an abutment 35 which has approximately the shape of an approximately U-shaped bracket with leg ends 38 angled outwards (FIG. 4).
- a disk 36 which rests on the bearing pin 34.
- a further disk 37 is provided, which transmits the spring force to the lever arm 31 of the two-armed lever 21 via a roller 40 and a hinge pin 41 passing through it.
- Each of the hinge pins 41 passes through an elongated hole 42 located in the outer end of each guide rod 33.
- the leg ends 38 of the abutment 35 are provided with elongated holes 43 which are open towards the edges and through which screws 44 extend. Bends 45 of the pole head 6 serve as the support surface for the leg ends 38 of the abutment 35. As can be seen, the elongated holes 43 extend parallel to the longitudinal axis of the contact force springs 32 (FIG. 4). After loosening the screws 44, the abutment 35 thus moves into a neutral position under the influence of a difference in forces.
- the contact force springs 32 with their guide rods 33 assume an angular position which differs only slightly from the straight-line position.
- the knee joint pin 27 of the toggle lever system 26 stands near the left end of the elongated hole 30 while the drive rod 11 is shifted to the right by the drive device 7 shown in FIG. 1, the toggle lever system 26 works as a deflection gear and causes a simultaneous shifting of both drive plungers 15 in the sense of switching on. These movements run approximately perpendicular to the longitudinal direction and to the direction of movement of the drive rod 11.
- the lever mechanism consisting of the two-armed levers 21 and the steering levers 22 is effective, which on the one hand transmits the drive movement to the drive plunger 15 and on the other hand creates a defined contact force by means of the contact force springs 32 . This then results in the switch-on position shown in FIG. 3, in which the levers 25 have closely approached the extended position and the bearing pin 20 is accordingly near the right end of the elongated hole 30.
- the contact force springs 32 are compressed and, as a result of the pivoting of the two-armed levers 21, their axes are slightly inclined to one another in the opposite direction with respect to FIG. 2.
- the simultaneous contact and separation of the switching elements of the switching tubes 5 during the switching processes is achieved in the following manner: First, the toggle lever system 26 is separated from the drive device 7, e.g. by loosening the drive rod 11 on the drive device 7 or on the knee joint bolt 27. Furthermore, the screws 44 of the abutment 35 are loosened. The switching tubes 5 now come into the switch-on position under the influence of the surrounding air pressure. The abutment 35 now moves under the influence of an approximately existing difference in force into a neutral position, which corresponds to the switch-on position of both switching tubes 5.
- the two-armed levers 21 are directly articulated to the deflection gear (toggle lever system 26), while the contact force springs 32 are also supported directly on the abutment 35 or a bearing pin 34.
- FIG. 5 switch-off position
- FIG. 6 switch-on position
- the contact force springs are supported indirectly on the abutment, with the intermediary of the two-armed levers 21, while the two-armed levers are supported in turn are indirectly connected to the reversing gear, with the interposition of the contact force springs.
- the same reference numerals are used for the matching parts in order to facilitate the comparison. These are in particular the switching tubes 5, the pole head 6 and the support insulator 3 and the drive rod 11, the drive plunger 15 with the eyebolts 16 and the nuts 17.
- the contact force springs 50 are compression springs which are located in the toggle lever system 51 connected to the drive rod 11. Each contact force spring 50 is seated on a toggle lever 52 and is supported on it via a disk 53. The opposite ends of the contact force springs 50 each abut on a disk 54, which in turn transmits the spring force to a two-armed lever 55 via one set.
- the toggle levers 52 are each provided with an elongated hole 56 into which a bearing pin 57 engages at one end of each two-armed lever 55. As can be seen in a comparison of FIGS. 5 and 6, the contact force springs 50 are compressed when switched on, the position of the bearing pin 57 changing within the elongated hole 56.
- the two-armed levers 55 are designed similarly to the levers 21 in FIGS. 2 and 3 and accordingly transmit the movement of the drive rod 11 to the switching tubes 5.
- the two-armed levers 55 are, however, at their end facing away from the drive rod 11 mounted on an abutment 60 directly on separate bearing pins 58.
- This abutment is similar to the abutment 35 in FIGS. 2 to 4 as a bracket with legs angled on both sides and is attached to the pole head 6 so that it can be moved in the direction of the double arrow 61 after loosening fasteners and in the new Position again.
- the setting process can be carried out in an analogous manner, as has already been described.
- the drive rod 11 is therefore separated from the drive, as a result of which the switching tubes 5 come into the closed position under the influence of the surrounding air pressure.
- the fasteners of the abutment 60 By loosening the fasteners of the abutment 60 it is achieved that the entire mechanism consisting of springs and levers is in equilibrium and thus both switching tubes 5 are actuated synchronously after the abutment 60 has been fastened in the neutral position.
- the two-armed levers 21 and 55 are cranked in opposite directions with respect to the pivot points located on the drive tappets of the switching tubes 5. It can be seen from FIGS. 2 and 3 that the offset takes place in such a way that the two lever ends are at a greater distance from one another than the pivot points located on the drive tappets. This creates a sufficient space for the accommodation of the Kon Tactkraftfedern 32 and created for the attack of the toggle lever system 26, while on the other hand, the distance between the drive plunger 15 and the eyebolts 16 inserted into these can be quite small.
- the two-arm levers 55 according to FIGS.
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter mit zwei elektrisch in Reihe geschalteten und etwa gleichachsig angeordneten Schaltröhren je Pol und einer für beide Schaltröhren gemeinsamen Antriebsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten sowie mit
- a) einem UmlenkgetriebezurGewinnungzweier einander entgegengesetzter Bewegungen aus einer einheitlichen Antriebsbewegung,
- b) einer jeder Schaltröhre zugeordneten Kontaktkraftfeder.
- a) a reversing gear for obtaining two mutually opposite movements from a uniform drive movement,
- b) a contact force spring assigned to each switching tube.
Ein Vakuumschalter dieser Art ist beispielsweise in der Zeitschrift "Electrical Review", 13. April 1973, Seiten 531 bis 533, und in der Zeitschrift "Elektrische Bahnen", 78 (1980), Heft 8, Seiten 198 bis 202, bekanntgeworden. Weitere Beispiele von Vakuumschaltern der genannten Art sind dem Katalog G B64/1949 über Vakuumschalter Modell VT-123 der Fa. Meidensha sowie der US-A 3597556 zu entnehmen.A vacuum switch of this type has become known, for example, in the magazine " Electrical Review", April 13, 1973, pages 531 to 533, and in the magazine " electric trains", 78 (1980), issue 8, pages 198 to 202. Further examples of vacuum switches of the type mentioned can be found in the catalog G B64 / 1949 on vacuum switches model VT-123 from Meidensha and in US-A 3597556.
Bei Vakuumschaltern mit in Reihe geschalteten und gleichachsig angeordneten Schaltröhren muss ein gleichzeitiges Schliessen und Offnen der Kontakte sichergestellt sein, weil andernfalls mit einer Überlastung einer der beiden Schaltröhren durch die Schaltströme zu rechnen ist. Dies kann durch die Einstellung der Koppelglieder erreicht werden, die üblicherweise an den Antriebsstössein der Schaltröhren vorgesehen sind. Dieser Vorgang ist jedoch umständlich und nur mit Schwierigkeiten fehlerfrei durchzuführen. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende und möglichst fehlerfrei wirkende Einstellanordnung für die Schaltröhren zu schaffen.With vacuum switches with switching tubes connected in series and coaxially arranged, simultaneous closing and opening of the contacts must be ensured, because otherwise one of the two switching tubes may be overloaded by the switching currents. This can be accomplished by adjusting the coupling links that are typically provided on the drive shocks in the switch tubes. However, this process is cumbersome and can only be carried out correctly with difficulty. Proceeding from this, the object of the invention is to create an adjustment arrangement for the switching tubes that is easy to handle and operates as error-free as possible.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Vakuumschalter der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:
- c) beide Kontaktkraftfedern besitzen ein gemeinsames, in ihrer Wirkungsrichtung verschiebbar befestigtes Widerlager, und
- d) zur Übertragung der Federkraft auf den Antriebsstössel jeder Schaltröhre dient ein mit dem freien Ende jeder Kontaktkraftfeder und mit dem Umlenkgetriebe verbundenes Hebelwerk.
- c) both contact force springs have a common abutment which is displaceably fastened in their direction of action, and
- d) a lever mechanism connected to the free end of each contact force spring and to the deflection gear serves to transmit the spring force to the drive plunger of each switching tube.
Diese Anordnung ermöglicht einen selbsttätigen Ausgleich fertigungsbedingter oder durch Abnutzung hervorgerufener Fehler bei der gleichzeitigen betätigung der Schaltröhren. Um diesen Ausgleich durchzuführen, ist es nur erforderlich, die Befestigungselemente des gemeinsamen Widerlagers der Kontaktkraftfedern zu lösen und das Hebelwerk von der Antriebsvorrichtung zu trennen. Beide Schaltröhren nehmen dann unter dem Einfluss des umgebenden Luftdruckes die Schliesslage ein, wobei das Widerlager in die korrekte Mittellage verschoben wird. Anschliessend wird das Widerlager in der nun gefundenen neutralen Stellung erneut befestigt und die Verbindung des Hebelwerkes mit der Antriebsvorrichtung wird wieder hergestellt. Beide Schaltröhren schliessen und öffnen nun bei den Schaltvorgängen gleichzeitig.This arrangement enables automatic compensation of manufacturing-related or wear-caused errors when the switch tubes are actuated at the same time. To carry out this compensation, it is only necessary to loosen the fastening elements of the common abutment of the contact force springs and to separate the lever mechanism from the drive device. Both switching tubes then assume the closed position under the influence of the surrounding air pressure, whereby the abutment is shifted into the correct central position. The abutment is then reattached in the neutral position now found and the connection of the lever mechanism to the drive device is restored. Both switching tubes now close and open simultaneously during the switching processes.
Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar bei einem Vakuumschalter der eingangs genannten Art, bei dem das Umlenkgetriebe ein Kniehebelsystem umfasst, mit dessen Kniegelenk eine in ihrer Längsrichtung geführte Antriebsstange verbunden ist und dessen Kniehebel die Bewegung der Antriebsstange unter etwa rechtwinkliger Umlenkung der Bewegungsrichtung auf die einander zugewandten Antriebsstössel der Schaltröhren übertragen. Bei einem solchen Vakuumschalter ist es vorteilhaft, wenn das Hebelwerk für jede Schaltröhre einen zweiarmigen Hebel umfasst, dessen zwischen den Enden liegender Drehpunkt an dem Antriebsstössel der Schaltröhre angeordnet ist und dessen Enden mit dem Umlenkgetriebe bzw. mit dem Widerlager mittelbar oder unmittelbar gelenkig verbunden sind. Auf diese Weise wird die Anordnung des gemeinsamen Widerlagers der Kontaktkraftfedern an einer gut zugänglichen Stelle des Vakuumschalters ermöglicht. Ferner kann auf diese Weise eine Anordnung mit ruhender oder mit bewegter Kontaktkraftfeder gewählt werden.The invention is particularly advantageously applicable to a vacuum switch of the type mentioned in the introduction, in which the deflection gear comprises a toggle lever system, to the knee joint of which a drive rod guided in its longitudinal direction is connected and the toggle lever causes the movement of the drive rod with an approximately right-angled deflection of the direction of movement to the facing one another Transfer the tappet of the switch tubes. In such a vacuum switch, it is advantageous if the lever mechanism for each switching tube comprises a two-armed lever, the pivot point between the ends of which is arranged on the drive plunger of the switching tube and the ends of which are indirectly or directly articulated to the deflection gear or to the abutment. In this way, the arrangement of the common abutment of the contact force springs is made possible at an easily accessible location of the vacuum switch. Furthermore, an arrangement with a stationary or with a moving contact force spring can be selected in this way.
Bei einer Bauform eines Vakuumschalters der eingangs genannten Art, bei dem das Umlenkgetriebe an einem die antriebsseitigen Enden der Schaltröhren abstützenden Polkopf gelagert ist, empfiehlt sich eine Ausgestaltung, bei der das Widerlager gleichfalls an dem Polkopf befestigt ist und sich in der Wirkungsrichtung der Kontaktkraftfedern erstreckende Langlöcher zum Durchtritt von Befestigungselementen besitzt und dass die Kontaktkraftfedern zwischen den der Antriebsstange abgewandten Enden der zweiarmigen Hebel etwa gleichachsig in Reihe liegend angeordnet sind, wobei sich das Widerlager zwischen den Kontaktkraftfedern befindet. Durch die Trennung der Kontaktkraftfedern von den Antriebsstösseln der Schaltröhren wird eine Platzersparnis in axialer Richtung erzielt. Dies bedeutet, dass die Schaltröhren mit geringerem Abstand zueinander angebracht werden können.With a design of a vacuum switch of the type mentioned at the outset, in which the deflection gear is mounted on a pole head supporting the drive-side ends of the switching tubes, a configuration is recommended in which the abutment is also fastened to the pole head and elongated holes extending in the direction of action of the contact force springs for the passage of fasteners and that the contact force springs between the ends of the two-armed lever facing away from the drive rod are arranged approximately coaxially in series, the abutment being located between the contact force springs. The separation of the contact force springs from the drive tappets of the switching tubes saves space in the axial direction. This means that the switching tubes can be installed closer together.
Die Erfindung ist auch anwendbar bei einem Vakuumschalter, bei dem die Kontaktkraftfedern in das Umlenkgetriebe eingefügt sind, wie dies der US-A-3597556 zu entnehmen ist. Hierbei können die Kontaktkraftfedern mit ihrem einen Ende an dem der Antriebsstange zugewandten Ende der zweiarmigen Hebel angreifen, und die der Antriebsstange abgewandten Enden der zweiarmigen Hebel können an gesonderten Lagerstellen des Widerlagers gelenkig abgestützt sein. Die Einstellung des Gleichlaufes der Schaltröhren geschieht auch hierbei durch Lösen der Antriebsstange und des Widerlagers und erneute Befestigung dieser Teile.The invention is also applicable to a vacuum switch in which the contact force springs are inserted into the reversing gear, as can be seen from US-A-3597556. In this case, the contact force springs can engage with one end on the end of the two-armed lever facing the drive rod, and the ends of the two-armed lever facing away from the drive rod can be articulated at separate bearing points of the abutment. The synchronization of the switching tubes is also set here by loosening the drive rod and the abutment and reattaching these parts.
Eine raumsparende Anordnung der Vakuumschaltröhren mit relativ geringem gegenseitigen Abstand lässt sich dadurch erreichen, dass die zweiarmigen Hebel bezüglich der an den Antriebsstösseln befindlichen Drehpunkte gegensinnig abgekröpft sind. Bei der Ausführungsform mit in das Umlenkgetriebe eingefügten Kontaktkraftfedern können ferner die dem Widerlager zugewandten Hebelarme der zweiarmigen Hebel als Lenkhebel benutzt werden, indem die Lagerpunkte so gewählt werden, dass die Verbindungslinie der an dem Widerlager und an dem Antriebsstössel befindlichen Drehpunkte von der rechtwinkligen Stellung zu der Betätigungsrichtung der Schaltröhren beim Ein- und Ausschalten nur geringfügig abweicht.A space-saving arrangement of the vacuum interrupters with a relatively small mutual distance can be achieved in that the two-armed levers are bent in opposite directions with respect to the pivot points located on the drive tappets. In the embodiment with contact force springs inserted into the deflection gear, the lever arms of the two-armed lever facing the abutment can also be used as Steering levers are used by selecting the bearing points so that the connecting line of the pivot points on the abutment and on the drive tappet deviates only slightly from the right-angled position to the actuating direction of the switching tubes when switching on and off.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures.
Die Fig. 1 zeigt einen Vakuum-Leistungsschalter für den Mittelspannungsbereich in einer Seitenansicht.Fig. 1 shows a vacuum circuit breaker for the medium voltage range in a side view.
In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten des Antriebes der Schaltröhren und der Kontaktkraftfedern in einer Seitenansicht dargestellt. Dabei zeigt die Fig. 2 die Ausschaltstellung und die Fig. 3 die Einschaltstellung.2 and 3, details of the drive of the switching tubes and the contact force springs are shown in a side view. 2 shows the switch-off position and FIG. 3 the switch-on position.
Die Fig. 4 zeigt die Antriebsteile in einer Frontansicht mit der Befestigung des Widerlagers der Kontaktkraftfedern.Fig. 4 shows the drive parts in a front view with the attachment of the abutment of the contact force springs.
In den Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer den Fig. 2 und 3 entsprechenden Darstellung gezeigt. Dabei stellt die Fig. 5 die Ausschaltstellung und die Fig. 6 die Einschaltstellung dar.5 and 6, a further embodiment is shown in a representation corresponding to FIGS. 2 and 3. 5 shows the switch-off position and FIG. 6 the switch-on position.
Der in der Fig. 1 dargestellte Vakuum-Leistungsschalter 1 ist für den Bereich der Mittelspannung vorgesehen und dient insbesondere zur Versorgung elektrischer Bahnen mit Einphasenwechselstrom von 16 % Hz. An einem vertikalen Träger 2 sind insgesamt drei Stützisolatoren 3 befestigt, von denen der obere und der untere Stützisolator je ein Kopfstück 4 trägt, an dem jeweils eine Schaltröhre 5 mit ihrem feststehenden Anschlussbolzen eingespannt ist. Die beiden Schaltröhren 5 sind miteinander fluchtend angeordnet, wobei sich zwischen ihnen ein Polkopf 6 befindet, der über den dritten Stützisolator 3 gegenüber dem Träger 2 abgestützt ist. Auf seiner den Stützisolatoren abgewandten Seite ist an dem Träger 2 ein Antriebskasten 7 befestigt, der alle zur Bereitstellung und Freigabe der Antriebsenergie benötigten Teile enthält. Der Aufbau der Antriebsvorrichtung 7 im einzelnen wird im folgenden nicht näher erläutert, da solche Antriebsvorrichtungen in verschiedenen Ausführungen bekannt sind. Beispielsweise ist eine für Vakuumschalter vorgesehene Antriebsvorrichtung in der DE-B-2717958 (entspricht US-A-4152562) beschrieben.The
Zum Verständnis der Wirkungsweise sei nur erwähnt, dass die Antriebsvorrichtung 7 eine Handkurbel 10 aufweist, um einen Kraftspeicher aufladen zu können, der dann durch einen Auslösebefehl zum Einschalten freigegeben wird. Eine isolierende Schaltstange 11 führt dann eine auf den Polkopf 6 gerichtete, im wesentlichen geradlinige Bewegung aus, während sie beim Ausschalten eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung, d.h. in Richtung der Antriebsvorrichtung 7, ausführt (Doppelpfeil 12). Wie die Fig. 1 ferner zeigt, sind jeweils zwischen dem Polkopf 6 und den Kopfstücken 4 Isolierstreben 13 angeordnet, die zusätzlich zu den Stützisolatoren 3 einen Teil der beim Ein- und Ausschalten auftretenden Kräfte aufnehmen.To understand the mode of operation, it should only be mentioned that the drive device 7 has a
In der Fig. 2 ist der Polkopf 6 mit den daran angrenzenden Teilen der Schaltröhren 5 im ausgeschalteten Zustand dargestellt. Jede der Schaltröhren 5 besitzt einen in axialer Richtung verschiebbaren Antriebsstössel 15, in den eine Ösenschraube 16 eingesetzt und durch eine Mutter 17 befestigt ist. An einem den Kopf jeder Ösenschraube 16 durchsetzenden Lagerbolzen 20 ist auf der einen Seite ein zweifach abgewinkelter Hebel 21 und auf der anderen Seite ein Lenkhebel 22 gelagert. Die Lenkhebel sorgen bei der zum Ein- und Ausschalten erforderlichen Verschiebung der Antriebsstösset 15 in Richtung des Doppelpfeiles 23 für eine derartige Führung, dass eine Beanspruchung der in der Fig. 2 nicht sichtbaren Führungslager der Antriebsstössel 15 durch Querkräfte möglichst gering bleibt. Der kürzere Hebelarm 24 jedes zweiarmigen Hebels 21 ist gelenkig mit einem Hebel 25 eines Kniehebelsystems 26 verbunden, an dessen Kniegelenkbolzen 27 die Antriebsstange 11 angreift. Eine geradlinige Führung der Antriebsstange 11 und des Kniegelenkbolzens 27 wird durch eine Langlochführung 30 in Wandungsteilen des Polkopfes 6 erreicht.2 shows the
Der längere Hebelarm 31 jedes zweiarmigen Hebels 21 wirkt mit je einer Kontaktkraftfeder 32 zusammen. Die Kontaktkraftfedern 32 sind als Schraubendruckfedern ausgebildet und umschliessen mit ihren Windungen je eine Führungsstange 33, die an ihren inneren Enden auf einem gemeinsamen Lagerbolzen 34 sitzen. Dieser ist Bestandteil eines Widerlagers 35, das etwa die Gestalt eines etwa U-förmigen Bügels mit nach aussen abgewinkelten Schenkelenden 38 aufweist (Fig. 4). Zur Abstützung der inneren Enden der Kontaktkraftfedern 32 dientje eine Scheibe 36, die an dem Lagerbolzen 34 anliegt. Für die äusseren Enden der Kontaktkraftfedern 32 ist je eine weitere Scheibe 37 vorgesehen, welche die Federkraft über je eine Rolle 40 und einen diese durchsetzenden Gelenkbolzen 41 auf den Hebelarm 31 des zweiarmigen Hebels 21 überträgt. Jeder der Gelenkbolzen 41 durchsetzt ein in dem äusseren Ende jeder Führungsstange 33 befindliches Langloch 42.The
Die Schenkelenden 38 des Widerlagers 35 sind mit zu den Rändern hin offenen Langlöchern 43 versehen, durch die sich Schrauben 44 erstrecken. Als Auflagefläche für die Schenkelenden 38 des Widerlagers 35 dienen Abwinklungen 45 des Polkopfes 6. Wie man erkennt, erstrecken sich die Langlöcher 43 parallel zur Längsachse der Kontaktkraftfedern 32 (Fig. 4). Nach dem Lösen der Schrauben 44 verschiebt sich somit das Widerlager 35 unter dem Einfluss einer Kräftedifferenz in eine neutrale Stellung.The leg ends 38 of the
In der Ausschaltstellung des Vakuumschalters gemäss der Fig. 2 nehmen die Kontaktkraftfedern 32 mit ihren Führungsstangen 33 eine von der geradlinig fluchtenden Lage nur gering abweichende winklige Stellung ein. Der Kniegelenkbolzen 27 des Kniehebelsystems 26 steht dabei nahe dem linken Ende des Langloches 30. Wird hiervon ausgehend die Antriebsstange 11 durch die in Fig. 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 7 nach rechts verschoben, so arbeitet das Kniehebelsystem 26 als Umlenkgetriebe und bewirkt eine gleichzeitige Verschiebung beider Antriebsstössel 15 im Sinne des Einschaltens. Diese Bewegungen verlaufen etwa senkrecht zur Längsrichtung und zur Bewegungsrichtung der Antriebsstange 11. Hierbei ist das aus den zwei armigen Hebeln 21 und den lenkhebeln 22bestehende Hebelwerk wirksam, das einerseits die Antriebsbewegung auf die Antriebsstössel 15 überträgt und andererseits mittels der Kontaktkraftfedern 32 eine definierte Kontaktkraft entstehen lässt. Es ergibt sich dann die in der Fig. 3 gezeigte Einschaltstellung, in der sich die Hebel 25 stark der Strecklage genähert haben und der Lagerbolzen 20 dementsprechend nahe dem rechten Ende des Langloches 30 steht. Die Kontaktkraftfedern 32 sind zusammengedrückt und infolge der Verschwenkung der zweiarmigen Hebel 21 sind ihre Achsen zueinander gegenüber der Fig. 2 in der entgegengesetzten Richtung leicht zueinander geneigt.In the switched-off position of the vacuum switch according to FIG. 2, the contact force springs 32 with their
Die für die Funktion des Vakuum-Leistungsschalters 1 wesentliche gleichzeitige Berührung und Trennung der Schaltstücke der Schaltröhren 5 bei den Schaltvorgängen wird auf folgende Weise erreicht: Zunächst wird das Kniehebelsystem 26 von der Antriebsvorrichtung 7 getrennt, z.B. durch Lösen der Antriebsstange 11 an der Antriebsvorrichtung 7 oder an dem Kniegelenkbolzen 27. Ferner werden die Schrauben 44 des Widerlagers 35 gelöst. Die Schaltröhren 5 gelangen nun unter dem Einfluss des umgebenden Luftdruckes in die Einschaltstellung. Das Widerlager 35 verschiebt sich nun unter dem Einfluss einer etwa bestehenden Kräftedifferenz in eine neutrale Stellung, die der Einschaltstellung beider Schaltröhren 5 entspricht. Werden nun die Schrauben 44 wieder angezogen, so ist sichergestellt, dass bei den folgenden Ein- und Ausschaltungen mittels der Antriebsstange 11 die Schaltstücke beider Schaltröhren 5 gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden und sich somit die gleiche mechanische und elektrische Beanspruchung ergibt. Der beschriebene Vorgang ist ohne aufwendige Hilfsmittel oder Messgeräte durchführbar. Auch ist der Zeitaufwand gering, weil das Widerlager 35 an der Stirnseite des Polkopfes 6 gut zugänglich ist, wie die Fig. 1 zeigt. Die Entkopplung der Antriebsstange 11 von dem Kniehebelsystem 26 oder der Antriebsvorrichtung 7 ist gleichfalls auf einfache Weise durchführbar.The simultaneous contact and separation of the switching elements of the
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die zweiarmigen Hebel 21 mit dem Umlenkgetriebe (Kniehebelsystem 26) unmittelbar gelenkig verbunden, während die Kontaktkraftfedern 32 gleichfalls unmittelbar an dem Widerlager 35 bzw. einem Lagerbolzen 34 abgestützt sind.In the exemplary embodiment described above, the two-
Im folgenden wird anhand der Fig. 5 (Ausschaltstellung) und der Fig. 6 (Einschaltstellung) ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Kontaktkraftfedern mittelbar, und zwar unter Zwischenschaltung den zweiarmigen Hebeln 21 ähnlicher Hebel an dem Widerlager abgestützt sind, während die zweiarmigen Hebel ihrerseits mit dem Umlenkgetriebe mittelbar, und zwar unter Zwischenschaltung der Kontaktkraftfedern, verbunden sind. Für die übereinstimmenden Teile sind dabei die gleichen Bezugszeichen verwendet, um den Vergleich zu erleichtern. Hierbei handelt es sich insbesondere um die Schaltröhren 5, den Polkopf 6 und den Stützisolator 3 sowie die Antriebsstange 11, die Antriebsstössel 15 mit den Ösenschrauben 16 und den Muttern 17.A further exemplary embodiment is described below with reference to FIG. 5 (switch-off position) and FIG. 6 (switch-on position), in which the contact force springs are supported indirectly on the abutment, with the intermediary of the two-
Die Kontaktkraftfedern 50 sind Druckfedern, die sich in dem mit der Antriebsstange 11 verbundenen Kniehebelsystem 51 befinden. Jede Kontaktkraftfeder 50 sitzt auf einem Kniehebel 52 und stützt sich an diesem über eine Scheibe 53 ab. Die gegenüberliegenden Enden der Kontaktkraftfedern 50 liegen an je einer Scheibe 54 an, welche ihrerseits die Federkraft überje eine Rotte auf einen zweiarmigen Hebel 55 überträgt. Hierzu sind die Kniehebel 52 mit je einem Langloch 56 versehen, in die ein lagerbolzen 57 an dem einen Ende jedes zweiarmigen Hebels 55 eingreift. Wie bei einem Vergleich der Fig. 5 und 6 zu erkennen ist, werden die Kontaktkraftfedern 50 beim Einschalten zusammengedrückt, wobei sich die Stellung des Lagerbolzens 57 innerhalb des Langloches 56 ändert.The contact force springs 50 are compression springs which are located in the
Die zweiarmigen Hebel 55 sind ähnlich wie die Hebel 21 in den Fig. 2 und 3 ausgebildet und übertragen demgemäss die Bewegung der Antriebsstange 11 auf die Schaltröhren 5. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind die zweiarmigen Hebel 55 jedoch an ihrem der Antriebsstange 11 abgewandten Ende aneinem Widerlager 60 direkt auf gesonderten lagerbolzen 58 gelagert. Dieses Widerlager ist ähnlich wie das Widerlager 35 in den Fig. 2 bis 4 als Bügel mit beidseitig abgewinkelten Schenkeln ausgebildet und ist an dem Polkopf 6 so angebracht, dass es nach dem Lösen von Befestigungselementen in Richtung des Doppelpfeiles 61 verschiebbar ist und sich in der neuen Stellung wieder befestigen lässt. Der Einstellvorgang ist in analoger Weise durchführbar, wie dies bereits beschrieben wurde. Zunächst wird daher die Antriebsstange 11 von dem Antrieb getrennt, wodurch die Schaltröhren 5 unter dem Einfluss des umgebenden Luftdruckes in die Schliessstellung gelangen. Durch Lösen der Befestigungselemente des Widerlagers 60 wird erreicht, dass sich der gesamte aus Federn und Hebeln bestehende Mechanismus im Gleichgewicht befindet und somit beide Schaltröhren 5 synchron betätigt werden, nachdem das Widerlager 60 in der neutralen stellung befestigt worden ist.The two-
In beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die zweiarmigen Hebel 21 bzw. 55 bezüglich der an den Antriebsstösseln der Schaltröhren 5 befindlichen Drehpunkte gegensinnig abgekröpft. Den Fig. 2 und 3 ist dabei zu entnehmen, dass die Abkröpfung in der Weise erfolgt, dass beide Hebelenden voneinander einen grösseren Abstand als die an den Antriebsstösseln befindlichen Drehpunkte aufweisen. Hierdurch wird ein ausreichender Zwischenraum für die Unterbringung der Kontaktkraftfedern 32 und für den Angriff des Kniehebelsystems 26 geschaffen, während andererseits der Abstand zwischen den Antriebsstösseln 15 bzw. den in diese eingesetzten Ösenschrauben 16 recht gering sein kann. Sinngemäss die gleiche Formgebung besitzen die zweiarmigen Hebel 55 gemäss den Fig. 5 und 6, wobei eine stärkere Abkröpfung der Hebel an ihrem dem Widerlager 60 zugewandten Ende nicht erforderlich ist. Vielmehr ist hier die Stellung der Hebelarme der zweiarmigen Hebel 55 so gewählt, dass diese sogleich die Funktion von Lenkhebeln für die Antriebsstössel 15 übernehmen.In the two exemplary embodiments described, the two-
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