FI88552B - Hake foer snabbstroembrytare - Google Patents

Description

1 88552

Pikakatkaisijan säppilaite

Keksintö koskee sellaisen pikakatkaisijan säppilaitetta, 5 jossa on liikkuvalla kosketussillalla kääntyvästä akselille laakeroitu rulla; kytkentäsuunnassa rullaan vaikuttava kääntyvää ti laakeroitu säppitanko, jonka rullaan päin oleva päätysivu ainakin osittain on muodostettu rullan ääriviivoja myötäileväksi kulissiksi; kosketussiltaan katkaisusuunnassa 10 vaikuttava voima, joka tuodaan erityisesti jousielimellä; ja säppitankoon vaikuttava laukaisulaite.

Sellaisen pikakatkaisijan säppilaite on tunnettu, jossa on liikkuvalla kosketussillalla kääntyvästä akselille laakeroi-15 tu pyörä. Kytkettäessä vaikuttaa magneetin käyttämä säppi-tanko pyörään, painaa kosketussillan kiinteää kosketinta vasten ja sulkee siten pikakatkaisijan läpi kulkevan virtapiirin.

20 Magneetti siirtää samoin tarvittavan kosketusvoiman säppi-tangon kautta pyörälle. Kun pikakatkaisija normaalisti katkaistaan, niin magneetti demagnetisoituu ja samoin pyörään vaikuttava, esijännitetty katkaisujousi vetää kosketussillan katkaisuasentoon. Tällöin- syntyvä valokaari sammuu tunnetul-25 la tavalla. Mikäli oikosulkuvirta kuitenkin kulkee pikakat-: kaisijan läpi, niin tämä normaali katkaisu kestää liian kau- : an ja oikosulkuvirran suoraan käyttämä katkaisija magne- .·.·. tisoituu. Tämä katkaisija vaikuttaa säppitankoon ja huoleh tii siitä, että pyörän ja säppitangon välinen säppilaite . 30 avautuu. Pyörään vaikuttava katkaisujousi aktivoituu tällöin heti ja kosketussilta vetäytyy nopeasti katkaisusuuntaan.

Säppitankoon vaikuttavan katkaisijan, esim. katkaisumagnee-tin, täytyy olla mitoitukseltaan riittävä, jotta se voi var-35 masti suhteellisesti siirtää säppitangon pyörälle, sillä siinä on voitettava suuria vastavoimia. Mikäli katkaisija on rakenteeltaan hiukan heikompi, niin katkaisuaika kestää luvattoman kauan.

2 88552 Tässä keksinnöstä on apua. Keksintö, sellaisena kuin se on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, ratkaisee sen ongelman, miten saada pikakatkaisijan kytketylle koske-tussillalle säppilaite, joka voidaan avata erittäin nopeas-5 ti, niin että suuret katkaisuvirrat, varsinkin oikosulkuvir-rat, voidaan katkaista erikoisen nopeasti.

Keksinnöllä saavutettu olennainen etu on siinä, että välittömästi sen jälkeen kun säppilaite on nostettu, yhä vielä 10 pyörään kytkentäsuunnassa vaikuttavan voiman komponentti nopeuttaa lisää säppilaitteen liikettä ja mahdollistaa siten kosketussillan vielä nopeamman katkaisuliikkeen.

Muilta osiltaan keksinnön muotoutuminen liittyy epäitsenäi-15 siin patenttivaatimuksiin.

Keksintö, sen edelleen kehittäminen ja täten saavutetut edut selvitetään tarkemmin seuraavassa kuvioiden avulla, jotka esittävät ainoastaan valmistustapaa.

20

Kuvio 1 pikakatkaisijan kosketusjärjestelmän periaatepiir-ros

Kuvio 2 keksinnön mukaisen säppilaitteen yksityiskohtainen piirros, ja 25 Kuvio 3 säppilaitteessä kuvion 2 mukaan vaikuttavien voimien esitys

Kuviossa 1 on esitetty pikakatkaisijan kosketusjärjestelmä suuresti yksinkertaistettuna. Virtakiskolle 1 on kiinnitetty 30 kiintokosketin 2. Kytkentäasennossa kiintokosketinta 2 vastaan puristuu liikkuva kosketuselementti, joka on toisesta päästään yhdistetty liikkuvaan kosketussiltaan 4. Liikkuva kosketussilta 4 on laakeroitu toisesta päästään kääntyvästi virtaa johtavaan liukurengaslaakeriin 5. Tämä liukurengas-35 laakeri 5 on upotettu virtakiskoon 6. Tähän saakka esitetyt rakennuselementit 1-6 muodostavat pikakatkaisijan päävir-ran kulun. Katkaisutapahtuman aikana, kun kiintokoskettimen 2 ja kosketinelementin 3 välissä palava valokaari 3 88552 tunnetulla tavalla kommutoi kipinäpintojen 8 ja 9 keskelle, kulkee sivuvirtatielle 10 lyhytaikaisesti virtaa. Kosketus -sillalle 4 ei sitten enää kulje virtaa ja se palautuu ilman sähköistä kuormaa katkaisuasentoonsa. Niin pian kun valokaa-5 ri, joka tunnetulla tavalla hypähtää kipinäpinnoilta 8 ja 9 lukuisille sammutuslevyille, joita ei kuviossa näy, sammuu, on virran kulku pikakatkaisijan läpi lopullisesti keskeytynyt. Kiintokoskettimen 2 ja kosketinelementin 3 välissä on nyt palaava jännite.

10

Kosketussillassa on sen pituusakselin suuntainen aukko 12. Tämän aukon 12 sivuseinämät kannattavat akselia 13, jolle on laakeroitu pyörivästi sylinterinmuotoinen rulla 14. Akselilla 13 ja rullalla 14 on yhteinen keskiakseli, joka kulkee 15 kohtisuorassa kosketussillan liikesuuntaan nähden. Kun kos-ketussilta 4 on kytkettynä, on rulla 14 säppitangolla 15, jonka rullaan 14 päin oleva päätyosa muodostaa ainakin osittain rullan ääriviivoja myötäilevän kulissin 16. Säppitangon 15 rullasta poispäin oleva pää on laakeroitu kääntyvästi 20 eristysosaan 17 periaatteessa tunnetulla kytkentä- ja katkaisulaitteella, jota kuviossa ei ole esitetty. Jousi 19, joka tunkeutuu eristysaineesta tehtyyn alustaan 20, painaa säppitangon 15 ylöspäin rullaa 14 vasten. Kytkentä-ja kat-·. · kaisulaite vaikuttaa säppitangon 15 kautta rullaan 14 ja • : 25 täten kosketussiltaan 4. Kytkettynä se tuo myös kosketusvoi-man kiintokoskettimen 2 ja kosketinelementin 3 välille, tällöin mahdollinen kosketuspalohäviö tasaantuu automaattises-ti.

30 Kytkin- ja katkaisulaite käynnistää ne voimat, jotka vaikuttavat kytkentäsuunnassa kosketussiltaan 4. Normaalia, käyttöolosuhteiden mukaista katkaisua varten kumoutuu kytkentäsuunnassa oleva voima ja katkaisujousi 22, joka vaikuttaa suoraan kosketussiltaan 4, vetää tämän katkaisuasentoonsa.

35 Katkaisujousi 22 on ripustettu ainakin toiselta puoleltaan eristettynä, jotta vältyttäisiin katkaisujousen läpi virtaa-vilta hajavirroilta. Mikäli on katkaistava erittäin voi-‘ * makkaita virtoja, esim. oikosulkuvirtoja, täytyy katkai- 4 88552 sutapahtumaa jouduttaa. Lisälaukaisija 25, esim. magneetti, jonka voimakas virta suoraan herättää, vaikuttaa säpin 26 kautta säppitangon 15 päähän 27, joka pistää esiin aukon 12 läpi. Tällöin säppitanko 15 työntyy alaspäin ja rulla 14 5 pyörii pitkin kulissia 16 katkaisusuunnassa. Rullan 14 ja säppitangon 15 välinen säppilaite avautuu erittäin nopeasti.

Tämän säppilaitteen toimintatavan selvittämiseksi on lähinnä tarkasteltava kuviota 2. Kulissina 16 toimiva säppitangon 15 10 pää mukailee osittain rullan ääriviivoja. Pisteestä A vaihtuu rullan ääriviivoja mukaileva kulissin 16 osa rullan 14 tangentin suuntaiseksi osuudeksi. Kulissi 16 on tehty siten, että kytkentäasennossa kosketussillan 4 rullaan 14 vaikuttavat kitkavoimat on kompensoitu. Rullan 14 tangentin suuntai-15 nen kulissin 16 osuus on kytkentäsuuntaan nähden 90 asteen kulmassa. Kytkentäsuunta on ilmaistu nuolella 28. Itse kulma a muodostaa kulman kytkentäsuunnan ja yhdysviivan 29 väliin, joka yhdistää pisteen A akselin keskipisteeseen Z. Sama kulma ot esiintyy myös kulmana rullan 14 tangentin suuntaisen 20 kulissin 16 osuuden ja säppitangon 15 kytkentäsuuntaan kohtisuorassa olevan linjan välissä. Rullan 14 tangentin suuntaisen kulissin 16 osuuden ei tarvitse kulkea suoraan säppi -tangon 15 yläreunaan, vaan se voi myös, kuten katkoviivalla 30 on esitetty, hiukan pyöristyä, mikä helpottaa rullan 14 25 liikettä.

Kuviosta 3 näkyvät ne oleelliset voimat, jotka vaikuttavat pisteessä A rullan 14 ja säppitangon 15 välissä. Voima Px vaikuttaa kytkentäsuunnassa, kytkentä- ja katkaisulaite 30 käynnistää sen. Tämä voima P3 voidaan tunnetulla tavalla jakaa komponentteihinsä P2 ja P3. Komponentti P2 vaikuttaa akselin 13 keskipisteeseen Z ja komponentti P3, joka voidaan määrittää yhtälöllä P3 = Px . sin a, kohtisuoraan komponenttia P2 vastaan. Komponenttia P3 voidaan siirtää yhdensuuntaisesti, 35 kunnes sen vaikutussuunta on sama kuin tangentin suuntaisen kulissin 16 osuuden suunta. Se vaikuttaa sitten ylhäältä pisteeseen A. Tähän voimakomponenttiin P3 vaikuttaa tasan yhtä suuri voima P4 samalla akselilla toimien vastavoimana.

i 5 88552 Tämä voima P4 on niiden kitkavoimien summa, jotka esiintyvät järjestelmässä akseli 13, rulla 14 ja kulissi 16.

5 Tällöin on kitkavoima P41, joka esiintyy rullan 14 ja kulissin 16 välissä, määritetty yhtälöllä P41 = Px . cos or . Cg, jolloin C6 on kitkakerroin rullan 14 ja kulissin 16 välillä. Kitkavoima akselin 13 ja rullan 14 välillä pienentyy akselin 13 säteen Rx suhteessa rullan 14 säteeseen R2. Pisteessä A 10 vaikuttaa tästä jälkimmäisestä kitkavoimasta komponentti P42 = Ρχ ' cos or * C5 . Rx .

*2 15 Voima P4 on määritetty yhtälöllä P4 « P41 + P42.

Mikäli komponentti P3 ja voima P4 arvioidaan samaksi, saadaan kulman a mittaamiseksi yhtälö 20 tan a = C5 . Rx + Cg .

K2

Rullan 14 ulkopinta on kitkapinta, jossa on uritettu kolo. Tämä kolo ohjaa säppitangon 15 päätä. Täten vältetään säppi-25 tangon sivuttainen liukuminen rullalta 14. Selmoin vältetään molempien osien kallistuminen. Edelleen voidaan säppitangon 15 päähän tehdä rullan 14 uraa vastaava uloke, jolloin ohjaus olisi vielä varmempaa.

Claims (3)

6 88552

1. Pikakatkaisijan säppilaite, jossa on liikkuvalla koske-tussillalla (4) kääntyvästi akselille (13) laakeroitu rulla (14); kytkentäsuunnassa rullaan (14) vaikuttava, kääntyvästi 5 laakeroitu säppitanko (15), jonka rullaan (14) päin oleva päätysivu ainakin osittain on muodostettu rullan ääriviivoja myötäileväksi kulissiksi (16); kosketussiltaan (4) katkaisu-suunnassa vaikuttava voima, joka tuodaan erityisesti jousi -elimellä (22); ja säppitankoon (15) vaikuttava laukaisin 10 (25), tunnettu siitä, että kulissi (16) on muotoiltu siten, että kosketussillan (4) ollessa kytkettynä rullaan (14) vaikuttavat kitkavoimat on kompensoitu, mikä saavutetaan sillä, että rullan (14) ääriviivoja mukaileva kulissin (16) osa vaihtuu rullan (14) tangentin suuntaiseksi osuudeksi, ja 15 tämä rullan tangentin suuntainen kulissin (16) osuus on kyt-kentäsuuntaan nähden kulmassa 90°-a, jolloin kulma a on mitoitettu seuraavasti: tan a = C5 . + C6 20 r2 jossa C5 on kitkakerroin akselin (13) ja rullan (14) välissä, Cg kitkakerroin rullan (14) ja kulissin (16) välissä, Rx akselin (13) säde ja R2 rullan (14) säde. 25

2. Patenttivaatimuksen l mukainen säppilaite, tunnettu siitä, että rullan (14) kulkupinnalla on ura, joka toimii säppi tangon (15) päätypinnan johtimena.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen säppilaite, tunnettu sii tä, että säppitangon (15) päätypinnan muoto vastaa uran muotoa. 7 8855 ι