HU220213B - Szerkezet villamos megszakítókhoz, különösen vákuummegszakítókhoz való hajtáselrendezések bekapcsoló rugójának feszítésére - Google Patents

Description

A találmány tárgya szerkezet villamos megszakítókhoz, különösen vákuummegszakltókhoz való hajtáselrendezések bekapcsolórugójának feszítésére, amelynél a bekapcsolórugó a bekapcsolási tengelyen elrendezett excenterrel van kapcsolatban, és mind elektromos motor által, mind kézi felhúzótengely által, homlokkerekes hajtómű közbeiktatásával, feszíthető húzórugóként van kiképezve. A homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke szintén a bekapcsolási tengelyen van elrendezve, amely a bekapcsolási tengely által végrehajtott bekapcsolási folyamat kiváltását lehetővé tevő kilincset, valamint bekapcsolási emeltyűvel működési kapcsolatban álló alakostárcsát is hordozó tengely.

Amennyiben villamos kapcsolókészülékeknél, így nagyfeszültségű megszakítóknál, különösen vákuummegszakítóknál a bekapcsolási folyamat befejeződött, szükség van arra, hogy a vákuummegszakító a soron következő bekapcsolási folyamatra készen álljon, úgyhogy KI-BE-KI kapcsolási sorrend biztosítva legyen. Ez feltételezi, hogy a bekapcsolási folyamat befejeztét követően a bekapcsolási folyamatot végrehajtó bekapcsolórugó ismét feszítve legyen, hogy a soron következő bekapcsolási folyamat elvégzése előkészítve legyen. A vákuummegszakítókhoz való ismert hajtáselrendezéseknél a bekapcsolórugó a bekapcsolási tengelyen lévő excenterrel van kapcsolatban. A bekapcsolási tengelyen elrendezett kilincs szabaddá tétele esetén egy szintén a bekapcsolási tengelyen elrendezett alakostárcsa húzórugóként kiképzett, bekapcsolórugó hatására hozzávetőlegesen 180°-kal történő elfordulása esetén az alakostárcsával működési kapcsolatban álló bekapcsolási emeltyűt olyan helyzetbe nyomja, amely a bekapcsolási helyzetnek felel meg.

A húzórugóként kiképzett bekapcsolórugónak a soron következő bekapcsolási folyamatra való előkészítése, tehát a bekapcsolórugó feszítése oly módon valósítható meg, mint ahogyan például a VEB Schaltgerátewerk Muskau „Ölarme Innenraum-Leistungsschalter” című kiadványában (VEM-Firmenschrift Hn/65/77-10000-7.77-IV/l/17-565-1976-April) ismertetik. Eszerint elektromos motorra vezérlőfeszültséget kapcsolnak, és tolórúddal együttműködő hajtómű (áttétel) közbeiktatásával kilincskereket forgatnak úgy, hogy az ezen kilincskerékre excentrikusán rögzített bekapcsolórugót feszített állapotba hozzák. A DD 296 378 A5 lajstromszámú szabadalmi leírás szerint ilyen jellegű hajtóművet nagyfeszültségű kapcsolókészülékekben lévő, mozgatható kapcsolóérintkező működtetésére is alkalmaznak.

A vákuummegszakítókhoz való ismert hajtáselrendezésnél, amelynél a bekapcsolórugó a bekapcsolási tengelyen lévő excenterrel áll kapcsolatban, a villamos motor és a bekapcsolási tengely között elrendezett hajtómű homlokkerekes hajtómű, amelynek utolsó homlokkereke a bekapcsolási tengelyen van lazán ágyazva. Amennyiben ennél a hajtáselrendezésnél a bekapcsolási tengelyen elrendezett kilincset kioldják (szabaddá teszik), úgy a feszített bekapcsolórugó ezzel összefüggő szabaddá tétele révén az excenter és ezáltal a bekapcsolási tengely az alakostárcsával együtt hozzávetőlegesen 180°-kal elfordul. A bekapcsolási tengely ezen mozgásfolyamata során a bekapcsolási tengelyen elrendezett excenter, a mozgás által előidézve, visszafutás-fékező eszköz kilincsén halad el, úgyhogy ezáltal a bekapcsolórugó ismét részlegesen feszített helyzetbe kerül. A bekapcsolási tengely és ezáltal az excenter ezt követő mozgásirányváltásának hatására a részlegesen feszített bekapcsolórugó feszítése ismét megszűnik, és a bekapcsolórugó az excenterrel ellátott bekapcsolási tengelyt ellenkező forgásirányba viszi, éspedig addig, amíg az excenter a visszafutás-fékező szerkezet kilincsének nem ütközik.

Annak érdekében, hogy ezen ismert hajtáselrendezésnél a bekapcsolórugót a soron következő bekapcsolási folyamatra előkészítsék, a homokkerekes hajtóműnek az utolsó, a bekapcsolási tengelyen lazán ágyazott homlokkereke a bekapcsolási tengely tartományában axiális irányban elhelyezkedő, körszegmens alakú nyúlvánnyal van ellátva. Egy üresjárási tartományon való áthaladás után a lazán ágyazott homlokkerék körszegmens alakú nyúlványa egy, a bekapcsolási tengellyel szilárdan összekapcsolt menesztőcsapnak ütközik, a bekapcsolási tengelyt és ezáltal az excentert hozzávetőlegesen 180°-os elfordulása során magával viszi (meneszti), és így a bekapcsolási rugó feszített állapotba kerül, úgyhogy a vákuummegszakító a soron következő bekapcsolási folyamatra elő van készítve.

A helyzetek, amelyeket a bekapcsolási tengely és ezáltal az excenter foglalnak el, nincsenek villamos motor alkalmazásához kötve, hanem ezen helyzeteket a bekapcsolási tengely és ezáltal az excenter és a bekapcsolási tengelyen elrendezett kilincs akkor is elfoglalja, ha a homlokkerekes hajtóműnek és ezáltal az utolsó, a bekapcsolási tengelyen elrendezett homlokkeréknek a bekapcsolórugó feszítését biztosító működtetése kézi felhúzótengely segítségével van megvalósítva, amelynek járulékos elrendezése nemcsak az ellenőrzések foganatosításához szükséges, hanem amelyet a hajtásként alkalmazott villamos motor mellett a vákuummegszakító számos üzemeltetője is kívánatosnak tart.

A találmány révén megoldandó feladat, hogy villamos megszakítókhoz, különösen vákuummegszakítókhoz való hajtáselrendezések bekapcsolórugójának feszítésére olyan szerkezetet hozzunk létre, amelynél a húzórugóként kialakított bekapcsolórugó a bekapcsolási tengelyen elrendezett excenterrel kapcsolatban áll, és mind villamos motor által, mind kézi felhúzótengely által, homlokkerekes hajtómű közbeiktatásával feszíthető, ahol a homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke szintén a bekapcsolási tengelyen van elrendezve. Ez a tengely a bekapcsolási folyamatot lehetővé tevő kilincset, valamint a bekapcsolási emeltyűvel együttműködő alakostárcsát is hordozza, ahol a létrehozandó szerkezet homlokkerekes hajtóműje üresjárás nélkül működik. Az excentemek a bekapcsolórugó által okozott, a bekapcsolást követő visszaforgását megakadályozzuk, illetve korlátozzuk, valamint a bekapcsolókilincsnek a bekapcsolási tengellyel összekapcsolt kilincshez való hozzászorulását a megszakítónak a soron következő bekapcsolási folyamatra való előkészítése során megakadályozzuk.

HU 220 213 Β

A feladat megoldására a bevezetőben ismertetett szerkezet továbbfejlesztése révén olyan szerkezetet hozunk létre, amelynél a találmány szerint a homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke szabadonfútó csapágyszerkezet közbeiktatásával van a bekapcsolási tengelyen elrendezve. A bekapcsolórugó feszítésének folyamata kezdetén az excenter és ezáltal a bekapcsolási tengely olyan helyzetből, amelyben az excenter felfelé való forgása irányában nézve a bekapcsolási tengely alsó holtpontja után lévő pozícióban van az utolsó homlokkerék által közvetlenül meneszthető, míg a bekapcsolási folyamat fázisában a bekapcsolási tengelynek az alsó holtpontján túl történő elfordulásáig az utolsó homlokkerék a szabadonfútó csapágyszerkezet által, valamint a homlokkerekes hajtómű többi homlokkerekével való működési kapcsolat révén helyzetében arretálva van.

A szabadonfútó csapágy tartós üzembiztonságának és ezáltal a megszakító hajtáselrendezésének hosszú élettartamának biztosítása érdekében célszerű, ha a szabadonfútó csapágyszerkezet szabadonfútó csapágyból és egy-egy, a szabadonfútó csapágy mindkét oldalán elrendezett támasztócsapágyból áll.

Célszerű, ha a szabadonfútó csapágyszerkezetnek mind a szabadonfútó csapágya, mind a támasztócsapágyai tűgörgős csapágyak.

Természetesen bármilyen más kialakítású csapágy is alkalmazható anélkül, hogy ez a szabadonfútó csapágyszerkezet működését hátrányosan befolyásolná.

Célszerű, ha a szabadonfútó csapágyszerkezet szabadonfútó csapágyának belső gyűrűjét a bekapcsolási tengely külső palástfelülete képezi, ahol a szabadonfútó csapágy tűgörgőinek átmérője kisebb, mint a bekapcsolási tengely külső kerületi felülete és a szabadonfútó csapágy külső gyűrűjének belső kerülete közötti távolság, továbbá a külső gyűrű belső kerületén egyenletesen elosztva fűrészfog alakú felületek vannak elrendezve, ahol a fűrészfog alakú felületeknek a külső gyűrű belső kerületétől való legnagyobb távolsága mindenkor a fűrészfog alakú felületek forgásirányban szemben lévő oldalán van. Ezen szabadonfútó csapágy biztonságos működését olyan kiviteli alak teszi lehetővé, amelynél a szabadonfútó csapágy külső gyűrűjének belső kerületén elrendezett, fűrészfog alakú felületek kis emelkedéssel vannak kiképezve.

A találmánynak egy további kiviteli alakja szerint a szabadonfútó csapágyszerkezet szabadonfútó csapágyának tűgörgői, amelyek a bekapcsolórugó feszítésekor a kis emelkedésű, fűrészfog alakú felületekkel szemben hatnak, oly módon vannak kitéve rugótestek erejének, hogy a szabadonfútó csapágy külső gyűrűjének fűrészfog alakú felületeihez, tehát szorító irányban, szoríthatók és ezáltal biztosítva van, hogy a többfokozatú, homlokkerekes hajtómű villamos motor vagy kézi felhúzótengely által történő működtetése során a bekapcsolási tengelyen elrendezett utolsó homlokkerék (fogaskerék) a bekapcsolási tengelyt és ezáltal a bekapcsolási tengelyen elrendezett excentert is magával viszi (meneszti). Az excenterrel kapcsolatban álló bekapcsolórugó a soron következő bekapcsolási folyamat előkészítése érdekében feszített állapotba kerül. A bekapcsolási tengely és ezáltal az excenter ily módon történő késlekedés nélküli menesztése a bekapcsolórugó feszítése vonatkozásában nemcsak rövidebb feszítési időtartamokat eredményez, hanem azáltal, hogy a homlokkerekes hajtómű terhelés alatt indul, tehát már nem rendelkezik üresjárással, a homlokkerekes hajtómű kopása is csökken.

Előnyös, ha a rugótestek rugós kengyelek, amelyek a szabadonfútó csapágyszerkezet szabadonfútó csapágyának külső gyűrűjén támaszkodnak. Természetesen tetszőleges, más kialakítású rugótestek is alkalmazhatók, amelyek a szabadonfútó csapágy tűgörgőire hatnak.

A találmány villamos megszakítókhoz, különösen vákuummegszakítókhoz való hajtáselrendezések bekapcsolórugójának feszítésére olyan szerkezetet javasol, amelynél a homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke szabadonfútó csapágyszerkezet közbeiktatásával a bekapcsolási tengellyel van összekapcsolva. Ezáltal a bekapcsolórugó feszítéséhez szükséges idő lerövidíthető, és ezenkívül biztosítható, hogy a homlokkerekes hajtómű terhelés alatt lép működésbe, úgyhogy kopása csökken.

A bekapcsolási folyamat során az utolsó homlokkerék a szabadonfútó csapágyszerkezet révén, amelyen keresztül a bekapcsolási tengellyel van kapcsolatban, azáltal sem forog együtt, hogy ezen homlokkerék fogai a homlokkerekes hajtómű soron következő homlokkerekével kapcsolódásban vannak.

Célszerű, ha az utolsó, a szabadonfútó csapágyszerkezet közbeiktatásával a bekapcsolási tengelyen elrendezett homlokkerék egyfokozatú homlokkerekes hajtóművel van kapcsolatban, amelynek legnagyobb átmérőjű homlokkereke egy, a kézi felhúzótengelyen rögzített, kisebb átmérőjű homlokkerékkel van kapcsolódásban. A kézi felhúzótengelyen egy bilinccsel ellátott perselyt felvevő, szabadonfútó csapágy van elrendezve, ahol a persely külső kerületén visszaállítórugó van elrendezve, amelynek egyik vége a bilinccsel ellátott perselyen elrendezett ütközőelemre, másik vége pedig két, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán elrendezett ütközőelem közül az egyik ütközőelemre van rögzítve.

Míg az előnyösen torziós rugóként kialakított visszaállítórugó a bilinccsel ellátott persely törzsén van elrendezve, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalára rögzített két ütközőelem egymáshoz képest meghatározott szöggel, például 180°-kal eltoltan lehetnek elrendezve. Lehetőség van arra, hogy az ütközőelemek egymáshoz képesti eltolt elrendezése által biztosított hatást ettől eltérő szögnél is elérjük, például ha az ütközőelemek egymáshoz képest 30°-kal eltoltan vannak elrendezve. A kézi felhúzótengely előnyösen a megszakító hajtáselrendezésének a hátfalában és elülső falában van ágyazva.

A megszakító, különösen vákuummegszakító bekapcsolását követően az excentemek a bekapcsolórugó által a bekapcsolási tengely alsó holtpontja felé történő visszafordulását megakadályozzuk, illetve legalább annyira korlátozzuk, hogy a bekapcsolórugó feszítésének kezdetén az excenter és ezáltal a bekapcsolási tengely olyan helyzetet foglaljon el, amely az excenter forgásirányában felfelé, a bekapcsolási tengely alsó holt3

HU 220 213 Β pontja mögött helyezkedik el. Annak érdekében, hogy a bekapcsolási tengellyel összekapcsolt kilincs ütközését követően a vákuummegszakítónak a soron következő bekapcsolási folyamatra való előkészítése során a bekapcsolókilincs beszorulását megakadályozzuk, mind a megszakító bekapcsolása után az excenter visszafordulási szöge, mind a bekapcsolási tengellyel összekapcsolt kilincsnek a bekapcsolási tengellyel való ütközését követően a kilincs visszafordulási szöge korlátozott.

Ez azzal biztosítható, hogy egy bilinccsel ellátott persellyel kapcsolatban lévő ütközőelemnek a persely forgásirányában legközelebb lévő, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalában elrendezett ütközőelemmel való ütközését követően mindkét ütközőelem a szabadonfutó csapággyal és a bilinccsel ellátott persellyel együtt az egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű és ezáltal a bekapcsolási tengely számára visszafutás-fékező eszközt képez. Ebben az esetben a persellyel kapcsolatban álló ütközőelemnek a persely forgásirányában legközelebb elhelyezkedő, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalában elrendezett ütközőelemmel való ütközése esetén a visszaállítórugó feszített állapotban van.

A visszafutás-fékező eszköz által korlátozott visszafordulási szög nemcsak megakadályozza a bekapcsolási tengelynek és a rajta elrendezett szerkezeti elemeknek a bekapcsolási folyamat utáni lehetséges mozgásirányváltását, hanem biztosítja is, hogy a kilincs a bekapcsoló kilincsnek való ütközését követően a bekapcsolási tengellyel kapcsolatban álló kilincs kis szöggel visszafordulhasson. Az ebből adódó ütközőerő-csökkenés nemcsak a bekapcsolókilincs blokkolását szünteti meg, hanem megakadályozza azt is, hogy a bekapcsolórugónak a villamos motor által, illetve kézi forgattyú segítségével kézi felhúzótengelyen keresztül történő felhúzása során zavarok lépjenek fel.

Előnyös, ha a megszakítónak a következő bekapcsolási folyamathoz való - az egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű felhúzómotorként kialakított, elektromos motoron keresztül történő működtetésével, illetve a kézi felhúzótengely működtetésével biztosított - előkészítése során a szabadonfutó csapágy a bilinccsel ellátott perselyt szabaddá teszi, úgyhogy a visszaállítórugó feszítésének megszüntetésével a persely ellenkező irányban addig forgatható, míg a persellyel kapcsolatban álló ütközőelem a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán elrendezett második ütközőelemmel nem ütközik.

Annak érdekében, hogy a bekapcsolórugó feszítését kis motor-forgatónyomaték figyelembevételével hajthassuk végre, és az utolsó homlokkerék és ezáltal a bekapcsolási tengely fordulatszáma kicsi legyen, az egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű nagy áttételű, redukáló hajtómű.

Előnyös, ha a nagy áttételű, redukáló hajtóműként kialakított, egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű elliptikus, a villamos motor tengelyére helyezhető perselyből áll, amely külső kerületén golyós csapágyon keresztül kívülről fogazott, rugalmas gyűrűt hordoz, amely ellipszis-nagytengelyében két, egymás fölött elrendezett gyűrűnek - a villamos motor tengelyével egytengelyűén elrendezett - belső fogazatába kapcsolódik. A két, egymás fölött elrendezett gyűrű közül az egyik gyűrű a villamos motor házára van rögzítve, míg a másik gyűrű kettős homlokkereket hordoz, amelynek a legkisebb átmérőjű homlokkereke az utolsó, a bekapcsolási tengelyen elrendezett homlokkerékkel kapcsolódásban van. A kívülről fogazott, rugalmas gyűrű kevesebb foggal rendelkezik, mint a két, belső fogazattal ellátott, egymás fölött elrendezett gyűrűk egyike, míg a másik, belső fogazattal ellátott gyűrű fogainak száma a kívülről fogazott, rugalmas gyűrű fogainak számával azonos.

A találmányt az alábbiakban egy előnyös kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az

1. ábrán egy homlokkerekes hajtómű bekapcsolási tengelye a rajta elrendezett utolsó homlokkerékkel, kikapcsolt állapotban, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti bekapcsolási tengely a rajta elrendezett utolsó homlokkerékkel, bekapcsolt állapotban, a

3. ábrán egy szabadonfutó csapágyszerkezet szabadonfutó csapágyának vázlata, ahol a szabadonfútó csapágyszerkezet közbeiktatásával a bekapcsolási tengelyen az utolsó homlokkerék van elrendezve, a

4. ábrán a 3. ábra szerinti szabadonfutó csapágy további vázlatos képe elölnézetben, a homlokoldalakon elrendezett támasztócsapágyakkal való kapcsolatban, az

5. ábrán az 1. ábra szerinti bekapcsolási tengely kikapcsolt állapotában egy egyfokozatú, homlokkerekes hajtóművel, valamint kézi felhúzótengellyel való működési kapcsolatban, a

6. ábrán az 5. ábra szerinti bekapcsolási tengely bekapcsolt állásban, és a

7. ábrán a 6. ábra szerinti bekapcsolási tengely felülnézete látható.

Ahogy az 1. ábrából kitűnik, villamos megszakítóhoz, különösen vákuummegszakítóhoz való hajtáselrendezés 5 bekapcsolási tengelyén részletesen nem bemutatott, többfokozatú fogaskerekes hajtómű utolsó 1 homlokkereke mellett 2 excenter, 3 alakostárcsa, valamint 4 kilincs is el vannak rendezve, ahol a 4 kilincsen keresztül a bekapcsolási folyamatot indítjuk. Míg a 2 excenter, a 3 alakostárcsa és a 4 kilincs az 5 bekapcsolási tengelyen szilárdan vannak elrendezve, addig a többfokozatú homlokkerekes hajtómű utolsó 1 homlokkereke a 3. és 4. ábrán részletesebben bemutatott 6 szabadonfútó csapágyszerkezeten keresztül van az 5 bekapcsolási tengelyen elrendezve. Az itt bemutatott kikapcsolt állapotban a 2 excenterrel kapcsolatban álló, húzórugóként kialakított 7 bekapcsolórugó feszített állapotban van, ez azt jelenti, hogy a hajtáselrendezés a vákuummegszakító bekapcsolási folyamatának kiváltásához van előkészítve. A bekapcsolási folyamat kiváltása a 4 kilincsnek egy további, az ábrán nem részletezett és a hajtáselrendezéshez tartozó kilincs segítségével történő szabaddá tételével (kioldásával) történik. Amennyiben a bekapcsolási folyamatot a 4 kilincs szabaddá tételével indítottuk, a 7 bekapcsolórugó által nemcsak a 4 kilin4

HU 220 213 Β eset, hanem a 2 excentert és ezáltal az 5 bekapcsolási tengelyt és a 3 alakostárcsát - amelyet ekkor egy szintén nem részletesebben bemutatott bekapcsolási emeltyűvel működési kapcsolatba hozunk - is hozzávetőlegesen 180°-kal, 8 nyíl irányában elforgatjuk. A mozgás következtében a 2 excenter az 5 bekapcsolási tengely alsó 9 holtpontján halad át, amíg végül az 5 bekapcsolási tengely, a 2 excenter és a 4 kilincs a 2. ábrán bemutatott helyzetét el nem foglalja, amelyben a 7 bekapcsolórugó feszítésmentes állapotban van.

Egy további bekapcsolási folyamat előkészítése érdekében a 7 bekapcsolórugót előfeszített állapotba kívánjuk hozni, tehát az 5 bekapcsolási tengely a 7 bekapcsolórugóval ellátott 2 excentert, a 3 alakostárcsát és a kilincset a 2. ábrán bemutatott helyzetből az 1. ábrán bemutatott helyzetbe kívánjuk hozni, amelyben a 7 bekapcsolórugó feszített állapotban van. A többfokozatú, homlokkerekes hajtómű utolsó 1 homlokkereke közvetlenül a többfokozatú homlokkerekes hajtómű működtetésének kezdetén a 6 szabadonfutó csapágyszerkezeten keresztül az 5 bekapcsolási tengelyt és ezáltal a 2 excentert magával viszi, míg a 2 excenter az 1. ábra szerinti helyzetét el nem foglalja, amelyben a 7 bekapcsolórugó feszített állapotban van, tehát a soron következő bekapcsolási folyamat kiváltását lehetővé tévőén elő van készítve. Azáltal, hogy az 5 bekapcsolási tengelyt és a 2 excentert közvetlenül a többfokozatú homlokkerekes hajtómű meneszti, a 7 bekapcsolórugó feszítési időtartamai lerövidülnek. A többfokozatú fogaskerekes hajtómű terhelés alatt indul, ezáltal nem következik be üresjárás, és ezáltal a kopás lényegesen csökken. Egy egyfokozatú homlokkerekes hajtómű alkalmazása esetén ugyanazokat az előnyöket tudjuk érvényesíteni.

A 4. ábra szerint a 6 szabadonfutó csapágyszerkezet - amelyen keresztül a többfokozatú homlokkerekes hajtómű utolsó 1 homlokkereke az 1. és 2. ábra szerint az bekapcsolási tengelyen van elrendezve - a tulajdonképpeni 10 szabadonfutó csapágyból és a két 11 támasztócsapágyból áll, amelyek a 10 szabadonfutó csapágyat homlokoldalról határolják. Mind a 10 szabadonfutó csapágy, mind all támasztócsapágy tűgörgős csapágy. Ahogy a 3. ábrával kapcsolatban látható, a 6 szabadonfutó csapágyszerkezet 10 szabadonfutó csapágyának belső gyűrűjét az 5 bekapcsolási tengely külső palástfelülete képezi, míg ezen palástfelület és a 10 szabadonfutó csapágy 13 külső gyűrűjének belső kerülete közötti 12 közbenső térben 14 tűgörgők vannak elrendezve, amelyeknek átmérője kisebb, mint az 5 bekapcsolási tengely külső palástfelülete és a 10 szabadonfutó csapágy 13 külső gyűrűjének belső kerülete közötti távolság. Ezen 14 tűgörgők kis emelkedésű, fűrészfog alakú 15 felületekkel állnak működési kapcsolatban, amelyek a 10 szabadonfutó csapágy 13 külső gyűrűjének belső kerületén egyenletesen elosztva vannak elrendezve, éspedig úgy, hogy a 13 külső gyűrű belső kerületéhez képesti legnagyobb távolságuk mindenkor a fűrészfog alakú 15 felületeknek a forgásiránnyal szemben lévő oldalán mérhető (ahol a forgásirány az 1. és 2. ábrán jelölt 8 nyíl iránya által van jelölve). Ebben az esetben a szabadonfutó csapágyszerkezet 10 szabadonfutó csapágyának 14 tűgörgői 16 rugótestek erejének vannak kitéve, ahol a 16 rugótestek rugós kengyelekként vannak kiképezve. így a 14 tűgörgők a 10 szabadonfutó csapágy 13 külső gyűrűjének fűrészfog alakú 15 felületeihez, tehát szorító irányban mozgathatók. Ezáltal a feltételek biztosítva vannak ahhoz, hogy a többfokozatú, homlokkerekes hajtómű működtetésének indításakor tehát az utolsó 1 homlokkeréknek a 7 bekapcsolórugó feszítése céljából történő forgatásakor az 5 bekapcsolási tengelyt és ezáltal a 2 excentert is az utolsó 1 homlokkerék magával ragadja (meneszti) addig, míg hozzávetőlegesen 180°-os elfordulását követően a 7 bekapcsolórugó feszítési folyamata be nem fejeződik.

Az 5., 6. és 7. ábra szerinti elrendezés esetén egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtómű alkalmazásából indulunk ki. A 17 homlokkerekes hajtómű utolsó 18 homlokkereke mellett a hajtáselrendezés 5 bekapcsolási tengelyén 2 excenter, 3 alakostárcsa, valamint 4 kilincs, amelyen keresztül a 19 bekapcsolókilincs szabaddá tétele után a bekapcsolási folyamatot kiváltjuk, is el van rendezve. A 2 excenter, a 3 alakostárcsa és a 4 kilincs az 5 bekapcsolási tengelyen rögzítetten vannak elrendezve, míg az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtómű utolsó 18 homlokkereke az 5 bekapcsolási tengelyen a szabadonfutó csapágyszerkezeten keresztül van elrendezve.

Míg az 5. ábrán látható kikapcsolási állapotban a 2 excenterrel kapcsolatban álló, húzórugóként kiképzett 7 bekapcsolórugó feszítve van, úgyhogy a hajtáselrendezés a vákuummegszakító bekapcsolási folyamatának kiváltásához elő van készítve. A 6. ábrából kitűnik, hogy a 7 bekapcsolórugó feszültségmentes állapotban van, míg a 7 bekapcsolórugó, a 2 excenter és ezáltal az 5 bekapcsolási tengely olyan helyzetben van, amely a 2 excenter forgásirányában felfelé nézve az 5 bekapcsolási tengely alsó 9 holtpontja mögött van.

Amennyiben a 6. ábrán bemutatott helyzetből kiindulva a 7 bekapcsolórugót egy további bekapcsolási folyamat kiváltása céljából feszíteni kell, szükség van arra, hogy az 5 bekapcsolási tengelyt, a 2 excentert a bekapcsolórugóval, a 3 alakostárcsát és a 4 kilincset a

6. ábrán bemutatott helyzetből az 5. ábra szerinti helyzetbe hozzuk. Ennek érdekében az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtómű utolsó 18 homlokkereke a felhúzómotorként szolgáló, vezérlőfeszültségre kapcsolt elektromos 20 motor vagy pedig a 21 kézi felhúzótengely (7. ábra) működtetését közvetlenül követően, az 5 bekapcsolási tengelyt és ezáltal a 2 excentert magával viszi. Ez a menesztés addig valósul meg, amíg a 2 excenter az 5. ábrán bemutatott helyzetét el nem foglalja, amelyben a 7 bekapcsolórugó feszítve van, tehát a soron következő bekapcsolási folyamat kiváltásához elő van készítve.

Annak biztosítása érdekében, hogy a 4 kilincsnek a 19 bekapcsolókilincshez való ütközését követően az 5 bekapcsolási tengellyel kapcsolatban álló 4 kilincs kis szöggel visszaforoghasson, járulékosan 22 visszafutás-fékező eszköz van elrendezve (7. ábra). Ezáltal a 4 kilincs visszaforgásához korlátozott visszafordulást szög áll rendelkezésre. Ez pedig azt jelenti, hogy az üt5

HU 220 213 Β közóerő csökkenhet, és ezáltal a 19 bekapcsolókilincs blokkolása megszűnik. A 22 visszafútás-fékező eszköz egyben megakadályozza, illetve legalábbis korlátozza, hogy a bekapcsolási folyamatot követően az 5 bekapcsolási tengely a hozzátársított szerkezeti elemekkel, tehát a 7 bekapcsolórugóval is, ellenkező irányban forogjon.

A 7. ábrából kitűnik, hogy az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtómű legnagyobb átmérőjű 23 homlokkereke a 21 kézi felhúzótengelyre rögzített, kis átmérőjű 24 homlokkerékkel kapcsolódásban van. A 21 kézi felhúzótengelyen továbbá 25 szabadonfütó csapágy van elrendezve, amely 26 bilinccsel ellátott 27 persely felfogására alkalmas, amelynek külső kerületén 28 visszaállítórugó van elrendezve. Míg a 28 visszaállítórugó egyik 29 vége egy, a 27 perselyen elrendezett 30 ütközőelemre van rögzítve, a 27 persely 32 törzsén elrendezett 28 visszaállítórugó másik 31 vége két, egymáshoz képest 180°-kai eltoltan a hajtáselrendezés 34 hátfalán rögzített 33, 35 ütközőelem közül az egyik 33 ütközőelemmel van kapcsolatban. Ezen kialakítás esetén a 21 kézi felhúzótengely a hajtáselrendezésnek nemcsak a 34 hátfalában, hanem 36 elülső falában is ágyazva van.

A lényegében a 27 persely, a 28 visszaállítórugó, a 30, 33, 35 ütközőelemek, valamint a 25 szabadonfütó csapágy által képzett 22 visszafútás-fékező eszköz nemcsak a vákuummegszakító bekapcsolását követően a 2 excenter visszafordulási szögét korlátozza, hanem az 5 bekapcsolási tengellyel összekapcsolt 4 kilincsnek a 19 bekapcsolókilinccsel való ütközését követően is korlátozza a visszafordulási szöget. Ez úgy valósul meg, hogy a 27 persellyel kapcsolatban álló 30 ütközőelemnek a persely forgásirányában legközelebb lévő, 33 ütközőelemmel való ütközését követően mindkét 30, 33 ütközőelem, a 25 szabadonfütó csapággyal és a persellyel együtt, az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtómű és ezáltal az 5 bekapcsolási tengely számára 22 visszafútás-fékező eszközt képez. Amennyiben a két 30, 33 ütközőelem egymással érintkezésben van, úgy a visszaállítórugó feszített állapotban van.

Ezzel szemben a vákuummegszakítónak a soron következő bekapcsolási folyamathoz való előkészítési fázisban, amikor az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtóművet a felhúzómotorként kialakított villamos 20 motoron keresztül, illetve a 21 kézi felhúzótengelyen keresztül működtetjük, a 25 szabadonfütó csapágy a 26 bilinccsel ellátott 27 perselyt szabadon engedi, úgyhogy a 28 visszaállítórugó feszültségmentesítése révén a 27 persely ellenkező irányban elfordul. Ez az elfordulás addig folytatódik, míg a 27 persellyel kapcsolatban álló 30 ütközőelem a hajtáselrendezés 34 hátfalán elrendezett 35 ütközőelemnek nem ütközik.

Egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtóműként nagy áttételű, redukáló hajtóművet alkalmazunk, amely például „Harmonic-drive” áttételként vált ismertté. Ezen hajtóműnek két, egymás fölött elrendezett 37,38 gyűrűje közül az egyik 37 gyűrű a villamos 20 motor 39 házára van rögzítve, míg a második 38 gyűrű 40 kettős homlokkereket hordoz, amelynek legkisebb átmérőjű homlokkereke az utolsó, az 5 bekapcsolási tengelyen elrendezett 18 homlokkerékkel kapcsolódásban van. Az egyfokozatú, 17 homlokkerekes hajtóműnek az alkalmazása és a teljesítménymegszakítóhoz, különösen vákuummegszakítóhoz társított hajtáselrendezéshez való, a 21 kézi felhúzótengely és a 22 visszafútásfékező eszköz figyelembevételével történő illesztése révén a találmány szerinti szerkezet egyben előnyösen hat a homlokkerekes hajtómű helyigényére és ezáltal a szerkezet költségeire.

Claims (17)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Szerkezet villamos megszakítókhoz, különösen vákuummegszakítókhoz való hajtáselrendezések bekapcsolórugójának feszítésére, amelynél a bekapcsolórugó a bekapcsolási tengelyen elrendezett excenterrel van kapcsolatban és mind elektromos motor által, mind kézi felhúzótengely által, homlokkerekes hajtómű közbeiktatásával, feszíthető húzórugóként van kiképezve, ahol a homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke szintén a bekapcsolási tengelyen van elrendezve, amely a bekapcsolási tengely által végrehajtott bekapcsolási folyamat kiváltását lehetővé tevő kilincset, valamint bekapcsolási emeltyűvel működési kapcsolatban álló, alakostárcsát is hordozó tengely, azzaljellemezve, hogy a homlokkerekes hajtómű utolsó homlokkereke (1) szabadonfútó csapágyszerkezet (6) közbeiktatásával van a bekapcsolási tengelyen (5) elrendezve, ahol a bekapcsolórugó (7) feszítésének folyamata kezdetén az excenter (2) és ezáltal a bekapcsolási tengely (5) olyan helyzetből, amelyben az excenter (2) felfelé való forgása irányában nézve a bekapcsolási tengely (5) alsó holtpontja (9) után lévő pozícióban van, az utolsó homlokkerék (1) által közvetlenül meneszthető, míg a bekapcsolási folyamat fázisában a bekapcsolási tengelynek (5) az alsó holtpontján (9) túl történő elfordulásáig az utolsó homlokkerék (1) a szabadonfütó csapágyszerkezet (6) által, valamint a homlokkerekes hajtómű többi homlokkerekével való működési kapcsolat révén helyzetében arretálva van.

2. Az 1. igénypont szerinti szerkezet, azzaljellemezve, hogy a szabadonfütó csapágyszerkezet (6) szabadonfútó csapágyból (10) és egy-egy, a szabadonfütó csapágy (10) mindkét oldalán elrendezett támasztócsapágyból (11) áll.

3. A 2. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szabadonfütó csapágyszerkezetnek (6) mind a szabadonfütó csapágya (10), mind a támasztócsapágyai (11) tűgörgős csapágyak.

4. A 3. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szabadonfütó csapágyszerkezet (6) szabadonfütó csapágyának (10) belső gyűrűjét a bekapcsolási tengely (5) külső palástfelülete képezi, ahol a szabadonfütó csapágy (10) tűgörgőinek (14) átmérője kisebb, mint a bekapcsolási tengely (5) külső palástfelülete és a szabadonfütó csapágy (10) külső gyűrűjének (13) belső kerülete közötti távolság, továbbá a külső gyűrű (13) belső kerületén egyenletesen elosztva fűrészfog alakú

HU 220 213 Β felületek (15) vannak elrendezve, ahol a furészfog alakú felületeknek (15) a külső gyűrű (13) belső kerületétől való legnagyobb távolsága mindenkor a fürészfog alakú felületek (15) forgásirányban szemben lévő oldalán van.

5. A 4. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szabadonfutó csapágy (10) külső gyűrűjének (13) belső kerületén elrendezett, fürészfog alakú felületek (15) kis emelkedéssel vannak kiképezve.

6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szabadonfutó csapágyszerkezet (6) szabadonfutó csapágyának (10) tűgörgői (14) rugótestek (16) erejének vannak kitéve, ahol a tűgörgők (14) a szabadonfutó csapágy (10) külső gyűrűjének (13) fürészfog alakú felületeihez (15), tehát szorítási irányban szorítható tűgörgők (14).

7. A 6. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a rugótestek (16) rugós kengyelek, amelyek a szabadonfutó csapágyszerkezet (6) szabadonfutó csapágyának (10) külső gyűrűjén (13) támaszkodnak.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az utolsó, a szabadonfutó csapágyszerkezet (6) közbeiktatásával a bekapcsolási tengelyen (5) elrendezett homlokkerék (18) egyfokozatú, homlokkerekes hajtóművel (17) van kapcsolatban, amelynek legnagyobb átmérőjű homlokkereke (23) egy, a kézi felhúzótengelyen (21) rögzített, kisebb átmérőjű homlokkerékkel (24) van kapcsolódásban, továbbá a kézi felhúzótengelyen (21) bilinccsel (26) ellátott perselyt (27) felvevő, szabadonfutó csapágy (25) van elrendezve, ahol a persely (27) külső kerületén visszaállítórugó (28) van elrendezve, amelynek egyik vége (29) a bilinccsel (26) ellátott perselyen (27) elrendezett ütközőelemre (30), másik vége (31) pedig két, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán (34) elrendezett ütközőelem (33,35) közül az egyik ütközőelemre (33) van rögzítve.

9. A 8. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a visszaállítórugó (28) a bilinccsel (26) ellátott persely (27) törzsén (32) van elrendezve.

10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a visszaállítórugó (28) torziós rugóként van kiképezve.

11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a megszakító hajtáselrendezésének hátfalára (34) rögzített két ütközőelem (33, 35) egymáshoz képest meghatározott szöggel, előnyösen 180°-kal eltoltan vannak elrendezve.

12. A 8-11. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a kézi felhúzótengely (21) a megszakító hajtáselrendezésének egyrészt a hátfalában (34), másrészt az elülső falában (36) van ágyazva.

13. A 8-12. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a megszakító bekapcsolását követően az excenter (2) visszafordulási szöge, a bekapcsolási tengellyel (5) összekapcsolt kilincsnek (4) egy bekapcsolókilinccsel (19) való ütközését követően pedig a kilincs (4) visszafordulási szöge határolva van, amikor is a bilinccsel (26) ellátott persellyel (27) kapcsolatban lévő ütközőelemnek (30) a persely (27) forgásirányában legközelebb lévő, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán (34) elrendezett ütközőelemmel (30) való ütközését követően mindkét ütközőelem (30, 33) a szabadonfutó csapággyal (25) és a persellyel (27) együtt az egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű (17) és ezáltal a bekapcsolási tengely (5) számára visszafutásfékező eszközt (22) képez.

14. A 8-13. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a persellyel (27) kapcsolatban álló ütközőelemnek (30) a persely (27) forgásirányában legközelebb lévő, a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán (34) elrendezett ütközőelemmel (33) való ütközése esetén a visszaállítórugó (28) feszített állapotban van.

15. A 8-14. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a megszakítónak a következő bekapcsolási folyamathoz való - az egyfokozatú, homokkerekes hajtómű (17) felhúzómotorként kialakított elektromos motoron (20) keresztül történő működtetésével, illetve a kézi felhúzótengely (21) működtetésével biztosított - előkészítése során a szabadonfutó csapágy (25) a bilinccsel (26) ellátott perselyt (27) szabaddá teszi, úgyhogy a visszaállítórugó (28) feszítésének megszüntetésével a persely (27) ellenkező irányban addig forgatható, míg a persellyel (27) kapcsolatban álló ütközőelem (30) a megszakító hajtáselrendezésének hátfalán (34) elrendezett második ütközőelemmel (35) nem ütközik.

16. A 8-15. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű (17) nagy áttételű, redukáló hajtómű.

17. A 8-16. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a nagy áttételű, redukáló hajtóműként kialakított, egyfokozatú, homlokkerekes hajtómű (17) elliptikus, a villamos motor (20) tengelyére helyezhető perselyből áll, amely külső kerületén golyós csapágyon keresztül kívülről fogazott, rugalmas gyűrűt hordoz, amely ellipszis-nagytengelyében két, egymás fölött elrendezett gyűrűnek (37, 38) - a villamos motor (20) tengelyével egytengelyűén elrendezett - belső fogazatába kapcsolódik, ahol a két, egymás fölött elrendezett gyűrű (37, 38) közül az egyik gyűrű (37) a villamos motor (20) házára (39) van rögzítve, míg a másik gyűrű (38) kettős homlokkereket (40) hordoz, amelynek legkisebb átmérőjű homlokkereke (41) az utolsó, a bekapcsolási tengelyen (5) elrendezett homlokkerékkel (18) kapcsolódásban van, ahol a kívülről fogazott, rugalmas gyűrű kevesebb foggal rendelkezik, mint a két, belső fogazattal ellátott, egymás fölött elrendezett gyűrűk (37, 38) egyike, míg a másik, belső fogazattal ellátott gyűrű fogainak száma a kívülről fogazott, rugalmas gyűrű fogainak számával azonos.