FI96805C

FI96805C - Switchgear control mechanism

Info

Publication number: FI96805C
Application number: FI944977A
Authority: FI
Inventors: Jorma Keskinen; Reino Saarenmaeki; Alpo Aronen; Juhani Tuure; Jari Kuusisto; Tarmo Rammo
Original assignee: Abb Transmit Oy
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 1996-08-26
Also published as: IT1280994B1; FI944977A0; FR2726120B1; ITTO950855A0; FR2726120A1; ITTO950855A1; FI96805B

Description

9680596805

Kytkinlaitteen ohjausmekanismiSwitchgear control mechanism

Esillä oleva keksintö koskee kytkinlaitteen ohjaus-mekanismia, joka käsittää kytkinlaitteen kytkinakselin 5 toimintaa ohjaavan ohjauselimen ja siihen liitetyn kytkin-laitteen kytkentätilan ilmaisevan näyttöelimen.The present invention relates to a control mechanism of a switching device, which comprises a control member controlling the operation of the switching shaft 5 of the switching device and a display member indicating the switching state of the switching device connected thereto.

Tällaisia kytkinlaitteita käytetään esimerkiksi sähkökojeissa niiden pää- ja maadoituskytkentöjen suorittamiseen.Such switching devices are used, for example, in electrical instruments to make their main and earth connections.

10 Ennestään tunnetaan sähkököjeitä, joissa on käytös sä kaksi erillistä ohjauselintä, kuten ohjausakselia, käsittäviä kytkinlaitteita. Näitä kytkinlaitteessa olevia ohjauselimiä kääntämällä sähkököjeessa suoritetaan tietty kytkentä. Sähkököjeessa vallitsevan kytkennän tila ilmais-15 taan sen etuseinässä olevilla ja kytkentätilan mukaan muuttuvilla ns. asennonosoittimilla eli näyttöelimillä. Vallitsevan käytännön mukaan sekä kojeen kytkentä päälle ja pois, että maadoituksen kytkentä päälle ja pois, on suoritettu eri ohjauselimellä.10 Electric ropes are known which use switching devices comprising two separate control elements, such as a steering shaft. By turning these control elements in the switching device, a certain connection is made in the electric rope. The state of the connection prevailing in the electric rope is indicated by the so-called position indicators. According to the prevailing practice, both the switching on and off of the instrument and the switching on and off of the earthing are performed by a different control element.

20 Kytkinlaitteet ovat toimineet siten, että siinä olevaa ohjauselintä kiertämällä kiristetään kytkinlaitteessa olevaa jousta, joka tietyn jännityspisteen saavutettuaan laukaistaan siirtäen jouseen viritetyllä voimalla kytkinlaitteen kytkimen liikkuvan koskettimen ohjausliik-25 keestä riippumattomalla nopeudella asennosta toiseen. Kytkin on yleensä sijoitettu tiiviiseen suojakaasun ympäröimään tilaan, jolloin suoraa näköyhteyttä kytkimen koskettimiin ei ole. Jotta sähkököjeen sähköiset suoritusarvot eivät muuttuisi, on suoritettavan kytkennän oltava ohjaus-30 liikkeen suorittajasta riippumaton.The coupling devices have acted by rotating the control member therein to tighten a spring in the coupling device which, when a certain tension point is reached, is triggered by a force applied to the spring at a speed independent of the control movement of the movable contact of the coupling device. The switch is usually placed in a tight space surrounded by a shielding gas, so that there is no direct line of sight to the switch contacts. In order not to change the electrical performance of the electric circuit, the connection to be made must be independent of the performer of the control-30 movement.

Tämä yleisesti käytetty välillinen kytkimen lau kaiseminen viritettävän jousen kautta aiheuttaa ongelmia sähkököjeen etulevyssä olevan kytkimen kytkentätilan ilmaisevan näyttöelimen ohjaamisessa. Nykyiset ratkaisut 35 ovatkin monimutkaisia ja sisältävät huomattavan määrän 96805 2 liikkuvia osia, kuten nivelvarsia ja hammasrattaita. Ne ovat siten herkkiä mekaaniselle rasitukselle, alttiita vahingoittumaan ja kalliita valmistaa.This commonly used indirect tripping of the switch via the tunable spring causes problems in controlling the display element indicating the switching status of the switch on the front panel of the electric circuit. Indeed, current solutions 35 are complex and include a significant number of 96805 2 moving parts, such as articulated arms and gears. They are thus sensitive to mechanical stress, susceptible to damage and expensive to manufacture.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa 5 tunnetun tekniikan epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu vähentämällä asennonilmaisinjärjestelyssä tarvittavia liikkuvia osia.The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art and to provide a completely new solution by reducing the moving parts required in the position detector arrangement.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että kytkinlaitteen ohjausmekanismille on tämän keksinnön mukaisesti palo tenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Täsmällisemmin sanottuna tälle keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että ohjauselin käsittää putkimaiseen ohjausakseliin ja siihen kiertyvästä sovitetun asennonosoitusakselin, joka on liitetty kytkinlaitteen 15 kytkinakseliin, ja että asennonosoitusakseli on järjestetty ohjaamaan näyttöelintä.This object is achieved in that the control mechanism of the switching device according to the present invention has the features defined in the fire claims. More specifically, this device according to the invention is essentially characterized in that the control member comprises a tubular steering shaft and a rotating position indicating shaft rotatably connected thereto, and that the position indicating shaft is arranged to control the display member.

Keksinnön kohteena olevassa sähkököjeen kytkinlaitteessa on ollut tavoitteena yksinkertaistaa kytkinlaitteen rakennetta ja vähentää siinä olevia liikkuvia osia. Tämän 20 tavoitteen saavuttamiseksi on poikettu vallitsevasta käytännöstä, jossa käytetään kytkinlaitteen ohjaamiseen kahta ohjauselintä. Oheisen keksinnön mukaisessa ratkaisussa on ohjaustoiminnot sen sijaan yhdistetty yhteen ohjauseli-meen, johon on myös sovitettu kytkinlaitteen kytkentätilan 25 ilmaiseva laite. Samalla kytkentätilan ilmaisevalla näyt-töelimellä eli asennonosoittimella voidaan nyt esimerkiksi ilmaista sekä kytkinlaitteessa olevan kytkimen että maa-doituskytkimen asennot.The aim of the electric rope switching device which is the subject of the invention has been to simplify the structure of the switching device and to reduce the moving parts therein. In order to achieve this goal, it is deviated from the prevailing practice of using two control elements to control the switching device. In the solution according to the present invention, the control functions are instead combined in one control element, to which a device indicating the switching state 25 of the switching device is also arranged. With the same display element indicating the switching state, i.e. the position indicator, it is now possible, for example, to indicate the positions of both the switch in the switching device and the earthing switch.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla sähkököjeessa ta-30 pahtuvat kytkennät suoritetaan siis yhdellä ja samalla ; ohjauselimellä, jolloin toisen kytkennän suorittaminen tapahtuu myötäpäivään ja toisen kytkennän suorittaminen vastapäivään.With the solution according to the invention, the connections in the electric rope are thus made at one and the same time; with a control member, wherein the second connection is made clockwise and the second connection is made counterclockwise.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huo-35 mättäviä etuja. Niinpä tällaisen kytkentälaitteen käyttö 96805 3 on huomattavasti helpompaa kaikkien kytkentöjen tapahtuessa yhdellä ja samalla ohjauselimellä. Koska keksinnön mukaisessa ratkaisussa on huomattavasti vähemmän liikkuvia osia kuin tavanomaisissa ratkaisuissa, on tämä uusi kyt-5 kinlaite helpompi huoltaa, sekä myös olennaisesti halvempi valmistaa.The solution according to the invention achieves considerable advantages. Thus, the use of such a switching device 96805 3 is considerably easier when all connections are made with one and the same control element. Since the solution according to the invention has considerably fewer moving parts than conventional solutions, this new coupling device is easier to maintain, as well as substantially cheaper to manufacture.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten avulla, jolloin kuviossa 1 on esitetty kytkentälaite näyttöelimi- 10 neen, kuviossa 2 on esitetty kytkentälaitteen pituusleikkaus , kuviossa 3 on esitetty kytkentälaitteen ohjauseli-men eräs akseli-rakenne, ja 15 kuviossa 4 on esitetty kytkentälaitteen ohjauseli- men akseli-rakenteen toinen suoritusmuoto.The invention will now be examined in more detail with the aid of the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a coupling device with a display member, Fig. 2 shows a longitudinal section of the coupling device, Fig. 3 shows a shaft structure of a coupling device control element, and Fig. 4 shows a coupling device control element. another embodiment of the shaft structure.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukaisen kytkinlaitteen eräs suoritusmuoto. Tällainen kytkinlaite liittyy sähkökojeessa olevaan kytkinakseliin 1 ja sitä 20 ohjaavaan jouseen 2. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on jouseen liitetty ohjauselin 3, joka käsittää jouseen liitetyn putkimaisen ohjausakselin 4 ja sen sisäpuolelle sovitetun asennonosoitusakselin 5, joka on liitetty kytkinakseliin 1 saadakseen siitä ohjauksensa.Figures 1 and 2 show an embodiment of a switching device according to the invention. Such a coupling device is connected to a coupling shaft 1 in an electric device and to a spring 2 controlling it 20. In the solution according to the invention, a spring member 3 is connected to the spring, comprising a tubular guide shaft 4 connected to the spring and a position indicating shaft 5 connected to the coupling shaft 1.

25 Asennonosoitusakseliin 5 on sovitettu kytkinakse- lin 1 asennon ilmaiseva näyttöelin 6. Tällainen näyttöelin voi olla esimerkiksi oleellisesti pyörähdyssymmetrinen kevyt näyttölevy tai näyttövipu. Näyttöelin 6 on liitetty asennonosoitusakseliin siinä olevan välityselimen 7 väli- 30 tyksellä. Tällöin asennonosoitusakselin mukana pyörivä välityselin pakottaa myös näyttöelimen liikehtimään kyt-kinakselin 1 asennossa tapahtuvien muutosten mukaisesti siirtäen tämän tiedon graafisessa muodossa sähkököjeen etupaneeliin käyttäjän luettavaksi.A display member 6 indicating the position of the clutch shaft 1 is arranged on the position indicating shaft 5. Such a display member can be, for example, a substantially rotationally symmetrical light display plate or a display lever. The display member 6 is connected to the position indicating shaft via a transmission member 7 therein. In this case, the transmission member rotating with the position indicating shaft also forces the display member to move according to the changes in the position of the clutch shaft 1, transferring this information in graphical form to the front panel of the electric circuit for the user to read.

96805 496805 4

Asennonosoitusakselissa 5 oleva välityselin 7 on liitetty akselin päähän 8 jollain tavanomaisella ja sopivalla liitostekniikalla, kuten sokkaamalla, urituksen avulla, liittämällä se tappina akselin pintaan (kuvio 4) 5 tai työstämällä asennonosoitusakselin pää ja välityselin toisiinsa sovitettaviksi kappaleiksi (kuvio 3) . Välitys-elin 7 on sovitettu nousemaan ohjausakselissa 4 olevasta urasta 9 tai ohjausakselin päähän 10 sovitetun päätyholkin 11 kyljessä olevasta urasta 12, kytkeytyen näyttöelimeen 10 6.The transmission member 7 on the position indicating shaft 5 is connected to the shaft end 8 by some conventional and suitable joining technique, such as by punching, grooving, connecting it as a pin to the shaft surface (Fig. 4) or machining the position indicating shaft end and the transmission member into mating pieces (Fig. 3). The transmission member 7 is adapted to rise from a groove 9 in the steering shaft 4 or a groove 12 on the side of the end sleeve 11 fitted to the end 10 of the steering shaft, engaging the display member 10 6.

Sähkököjeen kytkennän muuttaminen kytkentätilasta toiseen tapahtuu siten, että ohjauselimen 3 ohjausakselin 4 tai päätyholkin päässä on vastaanottoelin 13 ohjausakselin kiertämiseen käytettävälle työkalulle, esimer-15 kiksi kammelle. Kampi asetetaan vastaanottoelimeen ja sitä kiertämällä kiristetään ohjausakseliin 4 kytkettyä jousta 2. Tietyn ennalta määrätyn jännityspisteen saavutettuaan jousi 2 laukeaa, jolloin se välittömästi siirtää jouseen viritetyllä voimalla kytkinlaitteessa olevan kytkinakselin !0 1 välityksellä kytkimen liikkuvan koskettimen ohjausliik keestä riippumattomalla nopeudella asennosta toiseen.Changing the connection of the electric rope from one switching state to another takes place in such a way that at the end of the control shaft 4 or the end sleeve of the control element 3 there is a receiving member 13 for a tool used to rotate the control shaft, e.g. The crank is placed in the receiving member and rotated to tighten the spring 2 connected to the control shaft 4. When a certain predetermined tension point is reached, the spring 2 is released and immediately moves the spring through the clutch shaft in the clutch device at a speed independent of the control movement of the clutch.

Keksinnön mukaisessa kytkinlaitteessa kytkinakselin 1 pyörähtäminen jousen 2 aiheuttaman vääntöliikkeen pakottamana pituusakselinsa ympäri toiseen asentoon ohjaa 5 välittömästi myös kytkinakseliin 1 liitetyn asennonosoi tusakselin 5 toiseen, kytkinakselin liikettä vastaavaan asentoon. Tämä asennonosoitusakselin pyörähtäminen pituusakselinsa ympäri siirtää tiedon kytkinlaitteen uudesta asennosta asennonosoitusakselissa olevan välityselimen 7 välityksellä näyttöelimeen 6. Tämä tapahtuu siten, että näyttöelimeen liitetty välityselin ohjaa näyttöelimen, kuten näyttölevyn tai näyttövivun, uuteen asentoon. Esimerkiksi näyttölevyn kiertäessä välityselimen ohjaamana sen pinnassa olevat, ja sähkököjeen etupaneelissa näkyvät, 96805 5 graafiset merkit siirtyvät uusiin asentoihin näyttäen näin sähkököjeessa vallitsevan uuden kytkentätilan.In the coupling device according to the invention, the rotation of the coupling shaft 1, forced by the torsional movement caused by the spring 2, about its longitudinal axis to another position also immediately guides the positioning shaft 5 connected to the coupling shaft 1 to another position corresponding to the movement of the coupling shaft. This rotation of the position indicating axis about its longitudinal axis transmits information about the new position of the coupling device via the relay member 7 on the position indicating shaft to the display member 6. This is done by the relay member connected to the display member guiding the display member to a new position. For example, as the display plate rotates under the control of the relay member, the 96805 5 graphic characters on its surface and displayed on the front panel of the electric rope move to new positions, thus showing the new switching state prevailing in the electric rope.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on saavutettu yksinkertaisempi kytkinlaitteen rakenne käyttämällä ainoas-5 taan yhtä ohjauselintä 3, johon on esimerkiksi sovitettu sekä sähkököjeen pää- että maadoituskytkennät. Tällöin oh-jauselin on kierrettävissä pituusakselinsa ympäri sekä myötä- että vastapäivään poiketen nykyisin vallitsevasta käytännöstä, jossa käytetään kahta ohjauselintä. Kierret-10 täessä ohjauselintä 3 toiseen kiertosuuntaansa ohjaa kytkinlaite esimerkiksi sähkököjeen auki-asennossa olevan pääkytkimen kiinni-asentoon ja toiseen kiertosuuntaansa kierrettäessä ohjaa kytkinlaite sähkököjeen ensin takaisin auki-asentoon ja tämän jälkeen edelleen maihin. Keksinnön 15 mukaisessa kytkinlaitteessa on näin mahdollistettu sähkö-kojeessa olevan kytkinlaitteen kaikkien kytkentätilojen ilmaiseminen samalla näyttöelimellä 6.With the solution according to the invention, a simpler structure of the switching device has been achieved by using only one control element 3, to which, for example, both the main and earth connections of the electric circuit are arranged. In this case, the control member can be rotated about its longitudinal axis both clockwise and counterclockwise, in contrast to the current practice of using two control members. When the threads-10 turn the control member 3 in its second direction of rotation, the switching device guides, for example, the main switch in the open position of the electric rope to the closed position, and when turning in the second direction of rotation, the switching device first guides the electric rope back to the open position. In the switching device according to the invention 15, it is thus possible to indicate all the switching states of the switching device in the electrical device by the same display element 6.

Keksinnön mukaisessa kytkinlaitteessa on oleellisesti vähemmän liikkuvia osia verrattuna nykyisin käytössä 20 oleviin ratkaisuihin näyttöelimen 6 ohjauksen ollessa huomattavasti yksinkertaisempi ja näyttöelimiä ollessa puolet vähemmän kuin aikaisemmin. Samalla on keksinnön mukaisen kytkinlaitteen ohjauselimen 3 rakennetta voitu keventää, koska putkimaisessa ohjausakselissa 4 oleva asennonosoi- 25 tusakseli 5 toimii ohjausakselin taivutusjäykisteenä ja laakeripintana. Samoin on kytkinlaitteessa oleva ohjaus-akseli 4 tai sen päähän sovitettu päätyholkki 11 käytettävissä näyttöelimen 6 ohjaus- ja laakeripintana kun kytkin-akselin liike ohjataan asennonosoitusakselia 5 pitkin 0 näyttöelimeen.The switching device according to the invention has substantially fewer moving parts compared to the solutions currently in use 20, the control of the display element 6 being considerably simpler and the display elements being half as small as before. At the same time, the structure of the control member 3 of the coupling device according to the invention can be lightened, because the position indicating shaft 5 in the tubular steering shaft 4 acts as a bending stiffener of the steering shaft and a bearing surface. Likewise, the control shaft 4 in the clutch device or the end sleeve 11 arranged at its end is available as a control and bearing surface of the display member 6 when the movement of the clutch shaft is guided along the position indicating axis 5 to the display member 0.

Kytkinlaite on myös käytettävissä kauko-ohjauksel-la, jolloin näyttöelimessä 6 on esimerkiksi mikrokytkintä ohjaava kytkin kuten nokka, joka antaa tarvittavan impulssin sähkököjeessa olevasta kytkentätilasta kaukonäyttöön.The switching device can also be operated by remote control, in which case the display element 6 has, for example, a switch controlling a microswitch, such as a cam, which gives the necessary impulse from the switching state in the electric circuit to the remote display.

96805 696805 6

Haluttu kytkentätilan muutos on siten suoritettavissa kytkinlaitteessa olevan ohjausmoottorin avulla.The desired change of switching state can thus be carried out by means of a control motor in the switching device.

Sähkököjeissa on usein tarve tehdä mahdottomaksi tai ainakin mahdollisimman vaikeaksi ulkopuolisen henkilön 5 luvaton sähkököjeen kytkentätilan muuttaminen. Tätä varten on keksinnön mukaisessa kytkinlaitteessa olevaan näyttö-elimeen 6 muodostettu lukkotila 14 lukituslaitteelle, kuten riippulukolle. Kiinnittämällä lukkotilaan lukko estetään ohjausakselin 4 kiertäminen, jolloin samalla sivul-10 listen mahdollinen ohjaustoimintaan puuttuminen saadaan estetyksi.In electrical circuits, there is often a need to make it impossible or at least as difficult as possible for an unauthorized person 5 to change the switching state of the electrical circuit. For this purpose, a locking space 14 for a locking device, such as a padlock, is formed in the display element 6 in the switching device according to the invention. By attaching the lock to the lock space, the steering shaft 4 is prevented from rotating, at the same time the possible interference of the bystanders with the steering function is prevented.

Keksintöä ei ole rajoitettu oheiseen suoritusmuotoon eikä pelkästään sähkököjeen kytkinlaitteen käyttöön, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisten patentti-15 vaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa .The invention is not limited to the appended embodiment or only to the use of an electrical circuit switching device, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the appended claims.

ilil

Claims

Connector control means, comprising a control means (3) for controlling the function of the coupling shaft (1) of the coupling device, and an indicator device (6) arranged therefor for displaying the coupling mode of the coupling device, characterized in that the control means (3) comprises a tubular guide shaft (4), a mode indication shaft (5) which is reversible in the control shaft, which is arranged to the control shaft (1) of the control device, and that the mode indication shaft is arranged to control the indicator device (6).

2. Device according to claim 1, characterized in that a transmission means (7) is arranged to the mode indication axis (5), which transmission means (7) is arranged to control the indicator means (6).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the same control means (3) is arranged to control both the main and earth connection of an electrical device.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the guide shaft (4) of a control device (3) is rotatable substantially about its longitudinal axis in both directions, performing electrical coupling tasks in both directions of rotation.

Device according to any of claims 1-4, characterized in that the same indicator device (6) can show all positions of the switch controlled by the switchgear.

6. Device according to claim 5, characterized in that the indicator device (6) is an indicator disk arranged for the transfer means (7).

7. Device according to claim 6, characterized in that the indicator disc is a light and substantially rotationally symmetrical device. 96805 10

8. Device according to claim 5, characterized in that the indicator means (6) is an indicator arm arranged for the transmitting means (7).

Device according to any one of claims 1-8, characterized in that the connector is arranged to be remotely controlled.

Device according to claim 9, characterized in that the indicator device (6) has a switch for controlling the remote control.

Device according to any one of claims 1-10, characterized in that the indicator device (6) has a reading space (14) for a read, for limiting the control function.

Device according to any of claims 1 to 11, 15, characterized in that the mode indication shaft (5) constitutes a stiffening against bending of the control shaft (4).