FI67454B - Elektrisk avbrytare med kippmekanism - Google Patents

Description

γβΊ m^öULUTusjuLKAisu en At,\

JgK m (11) utlAggningsskrift 674 5 4 (‘♦S) ?alcr,t reddolrt t --/ (51) K*Jt/h*.Ct3 H 01 H 23/20 SUOMI—FINLAND (21) -*«««—cin.b,f 773679 . (22) HiUmhpM*-02.12.77 ' ' (23) AKupMvft—GMgfeitarfag 02.12.77 (41) TaftrtJuflcMcH — Blhrttoffaneftg 03.06.79

Patentti- ja rekisterihallitus ...________ _.. „ ._ ' (M ΝίΜΜηριη |i taNLUtakn m.-

Petent- och regieterstyrelaen # AmMcm «l«d ock «Lakrtt·» pabHearad 30.11.84 (32)(33)(31) «»11»»-·^« priori*·* (71) Aktieselskabet Laur. Knudsen, Nordisk Elektricitets Selskab,

Haraldsgade 53, DK-2100 Mbenhavn 0, Tanska-Danmark(DK) (72) Asger Ilium, Solrtfd Strand, Tanska-Danmark(DK) (74) Oy Kolster Ab (54) Vaappuvipumekanismi1 la varustettu sähkökatkaisin -Elektrisk avbrytare med kippmekanism

Esillä olevan keksinnön kohteena on sähkökatkaisin, jossa on vaappuvipumekanismi ja ainakin yksi liikkumaton kosketin ja yksi liikkuva kosketin kytkinvarressa, jonka toinen pää on kiinnitetty laakeriin, sekä käyttövaappuvipu.

Tunnetaan suuri määrä selitetynlaisia sähkövaappuvipukatkai-simia, esim. asennuskatkaisimia, jotka on tarkoitettu käytettäväksi sähkönjakeluverkon yhteydessä. Vaikka keksintö mm. kohdistuu tällaisiin katkaisimiin ei tässä käsitelty katkaisinmekanismi ole millään tavoin rajoitettu niihin.

Tunnettujen katkaisimien yhteydessä on tavallista käyttää ruuvijousta joko vetojousena tai painejousena kytkinvarren kieppi-liikkeen aikaansaamiseksi. Koska vetojousi pitää kiinnittää silmukoiden avulla, monimutkaistaa tämä valmistusta ja katkaisimen yksittäisten osien kokoamista. Erityisesti on vetojousen koneellinen asentaminen vaikea suorittaa. Tunnetuissa painejousen omaavissa katkaisimissa tämä jousi on tavallisesti sijainnut katkaisimessa siten, että sen akseli on ollut pääasiallisesti kohtisuorassa käyt-tövaappuvipuun tai katkaisimen etusivuun nähden, niin että se on 2 67454 ollut myötävaikuttamassa katkaisimen suureen rakennekorkeuteen tai syvyyteen. Tällainen katkaisimen suuri rakennekorkeus ei kuitenkaan useasti ole toivottavaa, esim. kun on ksysymys ulkopuolisesta seinän päälle asennettavasta asennuskatkaisimesta, muttei myöskään silloin kun kysymyksessä on seinän tasolle upotettu katkaisin, jolloin kansainvälisten normien mukaan mitoitetuissa asennusrasioissa on rajoitettu tila katkaisimen sijoittamista ja liitäntäjohtoja varten. Tunnetut katkaisinrakenteet ovat usein vaatineet myös käyt-tövaappuviVun tai -näppäimen suhteellisen suurta kulmakääntöä riittävän katkaisuetäisyyden saavuttamiseksi koskettimier. välille, jonka asennuskatkaisimia varten asetettujen normien mukaisesti tulee olla vähintään 3 mm. Käyttönäppäimen suuri kulmakäänto myötävaikuttaa luonnollisesti myös kootun katkaisimen rakennekorkeuden kasvamiseen, erityisesti kun on kysymyksessä nk. suuren näppäimen omaava käyttö-ystävällinen katkaisin.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan sähkö-vaappuvipukatkaisin, jolla on hyvin matala rakennekorkeus ja käyt-tövaappuvivun pieni kulmakäänto, ja että katkaisimen yksittäiset osat ovat samalla yksinkertaiset valmistaa ja koota.

Keksinnön mukaisesti tämä saavutetaan siten, että paineruuvi-jousi ympäröi liikkuvaa kytkinvartta, jolloin sen toinen pää on kyt-kinvarrella olevaa vastetta vasten tämän kytkentäpään läheisyydessä, kun taas sen toinen pää on kiinnitetty käyttövaappuvivun olaketta vasten, että jousi on mitoitettu siten, että se voi heilahtaa kyt-kinvarteen nähden tällä olevan vasteensa ympäri ja että kytkinvarsi ja jousi ovat likimain yhdensuuntaiset käyttövaappuvivun kanssa.

Sellaisen ratkaisun yhteydessä aikaansaa liikkuvan kytkin-varren, painejousen ja käyttövaappuvivun selitetty sijoitus sen, että tulokseksi saadaan erittäin tiivis, hyvin pienen korkeuden omaava rakenne. Kytkinvarren vaihtokytkentä tapahtuu vaappuvivun aikaansaamaa koskettimista poispäin olevan jousen pään heilahduksen yhteydessä, jolloin jousen alapuolella oleva kosketinta kannattava kytkinvarren pää kiepahtaa eri asentoon jousen pään tietyn heilahduksen jälkeen, jota selitetään lähemmin jäljempänä. Katkaisimen selitetystä muotoilusta seuraa edelleen, että siinä pienikokoisesta rakenteesta huolimatta on riittävästi tilaa välttämätöntä kytkentä-tai katkaisuetäisyyttä varten.

3 67454

Selitetystä ratkaisusta seuraa edelleen, että suhteellisen pienistä mitoista huolimatta voidaan käyttää suhteellisen suuren halkaisijan omaavaa painejousta. Tästä johtuu, että jousi on helppo ja halpa valmistaa. Edelleen aikaansaa selitetty muotoilu ja sijoitus sen, että jousi on suhteellisen helppo asentaa koneellisesti. Edelleen on huomattava, että jousi ei ole virtaa johtava eikä sen vuoksi vahingoitu katkaisimen ylikuormittuessa.

Keksinnön mukaisen katkaisimen eräässä suoritusmuodossa on käyttövaappuvivussa kanavanmuotoinen ontto tila, jossa on avonaiset päät käyttöpinnan alla kytkinvarren ja jousen vastaanottamiseksi, jolloin mainitun olakkeen muodostaa sisäpuolinen onton tilan päässä oleva laippa. Täten saavutetaan kytkinvarren ja jousen hyvä ohjaus ja suojaus. Kuitenkin on alleviivattava, ettei kytkin-vartta siirretä asennosta toiseen käytt&vaappuvivun avulla, sillä vaihdon aiheuttaa yksinomaan jousen heilahdus ja kieppiliike tapahtuu varren liikkeestä riippumattomasti.

Keksinnön mukaisesti voi ontto tila olla pääasiassa avonainen alhaalta, jolloin tulee ainoastaan olla riittävästi materiaalia jousen pään kiinnipysymisen varmistamiseksi mainittua olaketta vasten. Täten helpottuu kytkinvarren ja jousen vieminen kanavan-muotoiseen onttoon tilaan ja samalla säästetään materiaalia käyttö-vaappuvivun valmistettaessa.

Keksinnön mukaisen katkaisimen eräässä suoritusmuodossa vähenee kytkinvarren leveys jousta varten tarkoitetusta vasteesta lähtien kiinnitettyä päätä kohti. Täten mahdollistuu jousen maksimaalinen heilahdusliike kytkinvarteen nähden muuten asennettujen mittojen vallitessa.

Keksinnön mukaisesti voi kytkinvarressa olla laajennettu pääosa ja kytkinvarren laakeri voi muodostua levystä, jossa on leikkaus kytkinvarren pään vastaanottamiseksi, jossa levyssä on loiva taivutus sisäänpäin mainitun pääosan suuntaan. Täten saavutetaan se, että katkaisimen kyseinen osa on yksinkertaisen muodon seurauksena helpppo ja sen vuoksi halpa valmistaa. Edelleen on kytkin-varren asentaminen hyvin yksinkertaista, jolloin se vain asetetaan mainittuun leikkaukseen, minkä jälkeen jousi pitää sen kiinni siinä.

Keksintöä selitetään tämän jälkeen lähemmin piirustuksen yhteydessä, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen sähkövaappuvipukatkaisimen erään suoritusmuodon pitkittäisleikkausta, 4 67454 kuvio 2 kuvion katkaisinta pitkittäisleikkauksena kohtisuoraan edelliseen nähden, kuviot 3, 4 ja 5 keksinnön mukaisen katkaisimen periaate-kaavioita liikkuvien osien ollessa kolmessa eri asennossa.

Piirustuksessa merkitsee viitenumero 1 katkaisimen käyttö-vaappuvipua eli -näppäintä, joka on laakeroitu kääntyvästä akselille 7 laakeritappien 8 ja 9 avulla katkaisinpesässä, josta tässä on esitetty vain osa 10, joka tukee laakeritappeja. Varsi 1 ja pesä 10 ovat sähköä eristävää materiaalia. Varren 1 yläsivu 11 on tarkoitettu aktivoitavaksi toisesta tai toisesta päästä katkaisimen asennon vaihtumiseksi. Tässä yhteydessä tulee huomata, että kuvioissa 1 ja 2 esitetty katkaisinmekanismi on luonnollisesti asennettava siten, ettei muodostu välitöntä pääsyä virtaa johtaviin osiin ja vartta 1 voidaan aktivoida erillisen kansilevyn välityksellä.

Liikkumattomat koskettimet 5 ja 6 ovat yhteistoiminnassa liikkuvassa kytkinvarressa 3 olevien kosketuspisteiden kanssa, joka kytkinvarsi on kääntyvästä kiinnitetty laakeriin 4, joka on kiinnitetty katkaisinpesään. Silloin kun laitteessa on molemmat liikkumattomat koskettimet 5 ja 6, voidaan katkaisinta käyttää vaihtokytkime-nä. Toinen koskettamista 5 ja 6 voidaan kuitenkin jättää pois ja katkaisin toimii tällöin yksinkertaisena sulku-katkaisukatkaisimena.

Kytkinvarren 3 päälle on työnnetty ruuvijousi 2, joka on vastetta 12 vasten varrella 3 tämän kosketuspisteitä lähinnä olevassa päässä. Vastakkaisessa päässään on jousi 2 käyttövaappuvivun 1 olaketta 13 vasten. Tämä olake on pääasiassa kohtisuorassa vaappu-vivun yläsivuun 11 nähden. Jousi 2 on tehty siten, että se on ko-koonpuristettuna kytkinvarren 3 ja käyttövivun 1 asennetussa tilassa. Jousi on edelleen, kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty, mitoitettu huomattavasti suuremmalla sisähalkaisijalla kuin kytkin-varren 3 leveys tämän laakeripäässä, samalla kun kytkinavrsi on tehty siten, että sen leveys vähenee vasteesta 12 lähtien tätä päätä kohti. Jousi voi siten suorittaa suhteellisen suurta liikettä kytkinvarteen nähden tämän poikittaissuunnassa kohtisuoraan sen tasoon nähden, samalla kun jousi voi heilahtaa vaste 12 akselina.

67454

Kuten piirustuksessa on esitetty, sijaitsee jousi 2 kanavan-myotoisessa ontossa tilassa 14 käyttövivussa 1. Tämän onton tilan 14 tulee olla mitoitettu siten, että se sallii jousen vapaan heilahduksen siinä kytkinvarren asennon vaihtuessa liikkumattomien kosketti-mien 5 ja 6 välillä. Mikäli halutaan, voidaan varren alaseinä 15 osittain jättää pois, niin että, kuten pisteviivalla 16 on kuviossa 1 esitetty, jätetään vain lyhyt seinäkappale jousen 2 paikallaan pysymisen varmistamiseksi olaketta 13 vasten.

Kanavanmuotoisen onton tilan 14 aukko 17 olakkeessa tai laipassa 13 sallii käyttövivun 1 heilahtumisen akselinsa 7 ympäri katkaisimen vaihtokytkentäliikkeen yhteydessä.

Esitetyssä suoritusmuodossa muodotuu laakeri 4 taivutetusta metallilevystä, jossa on leikkaus 18, johon kytkinvarren 3 pää on viety sisään ja sen pitää siinä kiinni ulkoneva siipiosa 19. Kytkinvarren kiinnipysymisen varmistamiseksi on seinäosissa 20 leikkauksen 18 vieressä loiva taivutus ulospäin, joka sallii kytkin-varren pään helpon sisäänviennin leikkaukseen asentamisen yhteydessä. Havaitaan, että liikkuvien osien asentaminen rajoittuu kytkinvarren 3 ja jousen 2 sisäänvientiin käyttövaappuvivun 1 kanavaan 14 ja kytkinvarren 3 laakeripään ja laakeritappien 8 ja 9 sijoittamiseen niiden asianomaisiin laakereihin. Liikkuvat osat pidetään kiinni yksinomaan näiden avulla ja liikkumattomat koskettimet 5 ja 6 eivät ole välttämättömät heilahdusliikkeiden rajoittamiseksi, niin että toinen niistä voidaan ilman muuta jättää pois. Tästä on muuten myös se etu, että liikkumattomat koskettimet voidaan asentaa sen jälkeen kun liikkuvat osat on sovitettu paikalleen.

Piirustuksesta ja edellä selitetystä käy ilmi, että katkaisimeen sisältyvät yksittäiset metalliosat, nimittäin jousi 2, liikkuva kytkinvarsi 3 ja laakeri 4, ovat hyvin yksinkrtaiset muodoltaan ja sen vuoksi hyvin yksinkertaiset ja halvat valmistaa.

Katkaisimen toimintatapaa selitetään tämän jälkeen viitaten kuvioiden 3-5 kaavioihin, joissa on käytetty samoja viitenumerolta kuin kuvioisaa 1 ja 2. Kuviossa 3 esitetyssä katkaisimen asennossa, jossa kytkinvarsi 3 on alempaa liikkumatonta kosketinta 6 vasten, on vivun 1 oikea pää heilahtanut ylöspäin akselinsa 7 ympäri. Katkaisin on siten vastakkaisessa asennossa kuviossa 1 esitettyyn asentoon verrattuna.

6 67454

Kuviossa 3 esitetyssä asennossa kohdistaa painejousi 2 voimia laakerointipisteessään kytkinvarren 3 vasteeseen 12 ja käyttövaappu-vivun 1 olakkeeseen 13. Nämä voimat on osoitettu nuolilla ja aikaansaavat, kuten välittömästi havaitaan, alaspäin suuntautuvan komponentin kohdassa 12, joka painaa liikkuvan koskettimen liikkumatonta kosketinta 6 vasten, ja ylöspäin suuntautuvan komponentin kohdassa 13, mikä pitää käyttövivun 1 esitetyssä kääntöasennossa.

Kuvion 4 kaaviossa katkaisin on esitetty käyttövarren 1 keski-asennossa, niin että sen piirustuksessa oikealla oleva pää on heilahtanut alaspäin sen asennon ohi, jossa jousen 2 akseli yhtyy kytkinvarren 3 kanssa. Esitetyssä asennossa on voimakomponentti kohdassa 12 kytkinvarteen 3 verrattuna juuri muuttanut suuntaa alaspäin suuntautuvasta ylöspäin suuntautuvaksi. Kohdassa 13 on asianlaita päinvastainen. Varsi 3 pyrkii sen vuoksi kiepahtamaan liikkumatonta kosketinta 5 vasten, mikä on esitetty kuviossa 1 ja 5, ja sen pitävät tässä asennossa jousivoimat, mikä on ilmaistu nuolilla kuviossa 5.

On ymmärrettävää, että vaihtokytkentä aiheutuu jousen pään heilahduksesta, joka on käyttövivun olaketta 13 vasten eikä siten, että tämä käyttövipu hitaasti vie jousen ja sen mukana kytkinvarren 3 toisesta asennosta toiseen. Vaihtokytkentä on sen vuoksi nopea kieppiliike, joka tapahtuu käyttövivun liikkkeestä riippumattomasti .

Katkaisimen selitetty rakenne aikaansaa sen, että vaaditaan vain käyttövivun pieni kulmakääntö liikkuvan koskettimen riittävän heilahduksen ja siten riittävän katkaisuetäisyyden aikaansaamiseksi. Keksinnön mukaisen katkaisimen suoritusmuodossa käytetään siten kääntöliikettä 2 x 5°, kun taas liike, jonka suuruus on ollut vähintään 2x8°, on aikaisemmin ollut tavallinen.

Havaitaan, että katkaisimen esitetty muotoilu, jolloin kytkin-varsi ja sitä ympäröivä jousi ovat likimain yhdensuuntaiset käyttö-vivun kanssa keskiasennossa, mahdollistaa edellä mainitun hyvin matalan katkaisijan rakennekorkeuden. Käyttönäppäimen pieni kulma-kääntö myötävaikuttaa samoin pieneen rakennekorkeuteen.

Jousen selitetyllä asentamisella, jolloin sen toinen pää on laakeroitu eristävää ainetta olevaan vaappuvipuun, vältytään siltä, että jousi on virtaa johtava eikä se sen vuoksi vahingoitu katkaisi- : men mahdollisesti ylikuormittuessa, epäkohta, joka esiintyy mm.

67454 katkaisimissa, joissa kytkinvarsi itse muodostaa jousen»

Muotoilemalla katkaisin siten, että käyttövaappuvivun 1 kääntö-akseli 7 siirtyy vähän matkaa pois keskilinjalta, saadaan katkaisin toimimaan monostabiilina katkaisimena. Tätä ei ole esitetty piirustuksessa, mutta se voidaan havaita välittömästi tarkastelemalla kuvioiden 3-5 kaavioita.

Claims (4)

8 67454

1. Sähkökatkaisin, jossa on vaappuvipumekanismi ja ainakin yksi kiinteä kosketin (6) ja yksi liikkuva kosketin kytkin-varressa (3), jonka toinen pää on kiinnitetty laakeriin (4), sekä käyttövaappuvipu (1), missä kierrejousen (2) toinen pää on yhteydessä kytkinvarren (3) osaan (12) tämän kytkinpään lähellä, kun taas toinen pää on kiinnitetty käyttövaappuvipuun (1), ja missä jousi (2) on mitoitettu siten, että se voi heilahtaa kyt-kinvarteen nähden tällä olevan liitoskohtansa ympäri, sekä missä kytkinvarsi ja jousi ovat likimain yhdensuuntaiset käyttövaappu-vivun kanssa, tunnettu siitä, että kierrejousi (2) on puristusjousi, joka ympäröi liikkuvaa kytkinvartta (3), että kytkinvarren leveys pienenee jousen toista päätä varten olevasta vasteesta (12) lähtien kiinnitettyä päätä kohti, ja että jousen toinen pää sijaitsee kaulusta (13) vasten käyttövaappuvivussa (1) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen katkaisin, tunnettu siitä, että käyttövaappuvivussa (1) on kanavan muotoinen ontto tila (14), jossa on avonaiset päät käyttöpinnan alla kytkinvarren (3) ja jousen (2) vastaanottamiseksi, jolloin mainitun olakkeen (13) muodostaa onton tilan (14) päässä oleva sisäpuolinen laippa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen katkaisin, tunnettu siitä, että kanavan muotoinen ontto tila (14) on pääasiallisesti avonainen alaspäin.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen katkaisin, tunnettu siitä, että kytkinvarressa (3) on laajennettu laakeripääosa (19) ja että kytkinvartta varten tarkoitettu laakeri (4) muodostuu levystä, jossa on leikkaus (18) kytkinvarren pään vastaanottamiseksi ja loiva taivutus mainitun pääosan suuntaan.