KR20190006543A - 전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트 - Google Patents

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KR20190006543A KR1020187036127A KR20187036127A KR20190006543A KR 20190006543 A KR20190006543 A KR 20190006543A KR 1020187036127 A KR1020187036127 A KR 1020187036127A KR 20187036127 A KR20187036127 A KR 20187036127A KR 20190006543 A KR20190006543 A KR 20190006543A
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게리트 에벨스베르거
마티아스 게를리히
실비오 코제
볼프강 죌스
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트는 제1 스위칭 콘택(4) ―제1 스위칭 콘택(4)은 제2 스위칭 콘택(6)을 갖는 전기 콘택을 개폐하기 위한 것임―, 로드-형 와인딩 바디(8) ―제1 스위칭 콘택은 로드-형 와인딩 바디(8)의 일 단부에 배열됨―, 및 회전 바디(10)를 포함하며, 와인딩 바디는 회전 바디(10)를 통해 연장된다. 회전 바디는 2개의 측들(11, 12)을 포함하고, 2개의 측들(11, 12) 중 일 측(11)은 와인딩 바디의 일 단부를 향하고, 2개의 측들(11, 12) 중 다른 측(12)은 와인딩 바디의 다른 단부를 향한다. 회전 바디는 와인딩 바디 상에 회전가능하게 장착되고, 와인딩 바디는 이 와인딩 바디의 길이방향 축(14)을 따라 병진 방식으로 운동가능하도록 장착된다. 회전 바디의 반대 회전 운동들을 통해 적어도 하나의 코드(16)가 와인딩 바디 상에 와인딩되고 이 와인딩 바디로부터 언와인딩되어서, 와인딩 바디의 병진 운동을 야기하는 방식으로, 이 코드는 회전 바디와 와인딩 바디 사이에서 회전 바디의 2개의 측들 각각에 배열된다. 양쪽 회전 방향들(R)로 회전 바디 상에 스프링 힘이 항상 작용하는 방식으로, 회전 바디는 적어도 2개의 스프링들(18, 18')에 커플링된다. 와인딩 바디(8)의 병진 운동의 단부 포지션들(E, E')에 회전 바디를 차단하는 로킹(locking) 수단(20)이 제공된다.

Description

전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트
본 발명은, 특허 청구항 제1 항에서 청구된 전기 스위칭 디바이스(switching device)용 커플링 엘리먼트(coupling element)에 관한 것이다.
AC 전압용 중-전압 및 고-전압 회로 차단기들에서는, 전기 콘택(contact)들이 하프-사이클(half-cycle) 내에 개방되거나 또는 폐쇄될 수 있고, 과정 중에, 필요한 절연 간격을 형성(build up)하거나 또는 감소시키기에 충분히 먼 거리를 이동할 필요가 있다. 부가하여, 구동부는, 스위치기어 어셈블리(switchgear assembly)의 폐쇄 동안, 허용가능 시간 윈도우(window) 내에 필수 접촉력(contact force)을 형성 및 유지할 수 있을 필요가 있다. 개방 시, 2개의 전극들 또는 2개의 스위칭 콘택들 ―이들은, 구동부에 의해, 스위칭 콘택들에 대해 물리적으로 분리되고 전기적으로 격리됨― 의 부분 용접으로부터, 증가된 분리력이 생길 수 있으며, 이는 비교적 높은 질량(mass)들 및 그러므로 높은 운동 에너지(energy)를 야기한다. 그러므로, 콘택의 상태의 변화 동안, 이는 결국, 콘택의 폐쇄 또는 개방 동안 높은 정도의 여분의(excess) 에너지를 야기하고, 이 여분의 에너지는 일반적으로, 소위 접촉 반동(contact bounce)을 방지하기 위하여 복잡한 방식으로 감쇠(damp)될 필요가 있다.
일반적으로, 안전한 스위칭을 가능하게 하기 위하여, 스위칭 동작을 위해 원리적으로 필요한 것보다 실질적으로 더 높은 구동 전력이 제공된다. 이는 결국, 여분의 에너지를 야기하며, 이 여분의 에너지는 스위칭 동작의 종료 시 보상될 필요가 있다. 결국, 이 보상 동작을 위해, 부가적인 감쇠 엘리먼트가 요구된다.
본 발명의 목적은, 선행 기술과 비교할 때, 접촉 반동을 감소시키기 위하여 기계적 에너지에 대한 더 낮은 요건을 갖는, 전기 스위칭 디바이스에 대한 스위칭 콘택을 개방하거나 또는 폐쇄하기 위한 커플링 엘리먼트를 제공하는 데 있다.
이 목적은, 특허 청구항 제1 항의 특징들을 갖는 전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 커플링 엘리먼트는 제1 스위칭 콘택을 가지며, 이 제1 스위칭 콘택은 제2 스위칭 콘택을 갖는 전기 콘택을 개폐(opening and closing)하기 위한 것이다. 이 경우, 커플링 엘리먼트는 로드-형(rod-shaped)의 세장형 와인딩 바디(winding body)를 포함하고, 제1 스위칭 콘택은 상기 와인딩 바디의 일 단부에 배열된다. 부가하여, 커플링 엘리먼트는 회전 바디를 포함하고, 와인딩 바디는 이 회전 바디를 통해 연장된다. 이 경우, 회전 바디는 2개의 측(side)들을 포함하고, 이 2개의 측들 중, 일 측은 와인딩 바디의 일 단부를 향하고, 다른 측은 스위칭 콘택을 갖는 와인딩 바디의 다른 단부를 향한다. 회전 바디는 이 경우, 와인딩 바디 상에 회전가능하게 장착되고, 이 경우, 와인딩 바디는 이 와인딩 바디의 길이방향 축을 따른 병진 운동(translational movement), 즉 선형 운동이 가능하도록 장착된다. 이 경우, 회전 바디의 반대 회전 운동들 때문에 와인딩 바디 상에서의 코드(cord)들의 와인딩 및 언와인딩(unwinding)이 이루어져 와인딩 바디의 병진 운동을 야기하는 방식으로, 예컨대 로프(rope) 또는 와이어(wire) 로프 형태로 있을 수 있는 적어도 하나의 코드는, 회전 바디와 와인딩 바디 사이에서 회전 바디의 2개의 측들 각각에 배열된다. 부가하여, 양쪽(both) 회전 방향들로 회전 바디 상에 스프링(spring) 힘이 항상 작용하는 방식으로, 적어도 2개의 스프링들이 커플링된다는(coupled) 사실에 의해, 회전 바디는 특성화되며, 와인딩 바디의 병진 운동의 단부 포지션(position)들에 회전 바디를 잠그는 로크(lock)가 제공된다.
커플링 엘리먼트의 상태의 변화 후의 결과적인 여분의 에너지를 가능한 한 낮게 유지하기 위하여, 운동 질량(moving mass)들을 최소화하고, 전체 커플링 엘리먼트의 가능한 한 매끄러운 운동 프로파일(profile)을 보장하는 것이 도움이 된다. 이는 특히, 스위칭 동작의 시작 페이즈(phase)에, 그리고 정지 페이즈에 적용된다. 본 발명에 의해서, 비틀림 하중 및 굽힘 하중이 분배되고, 대응하게 압축 및 인장 하중만이 존재함으로써, 운동학의 질량들은 감소된다. 이는 특히, 매끄러운 운동 프로파일에 의해 달성되며, 그 결과, 이 경우 회전 바디에 커플링되는 2개의 스프링들의 형태로 구성된 공진기(resonator)가 실현된다.
추가적인 구성에서, 회전 바디에 커플링되고, 회전 바디의 단지 한 쪽의 회전 방향을 허용하는 프리휠(freewheel)이 제공된다. 이 프리휠은 예컨대, 하나의 방향으로만 회전가능한 대응하는 볼 베어링(ball bearing)의 형태로 있고, 이 프리휠은, 와인딩 바디의 단부 포지션에서 회전 바디 상에 작용하는 스프링 힘들에도 불구하고, 원리적으로, 대응하는 신호가 트리거링될(triggered) 때, 회전 바디의 단지 한 쪽의 운동 방향, 그리고 이에 따라 또한 와인딩 바디의 단지 한 쪽의 운동 방향만이 가능함을 보장하기 위해 사용된다. 부가적으로, 이 경우, 2개의 프리휠들이 제공되며, 이러한 2개의 프리휠들 중 하나가 각각의 경우 활성화되고, 2개의 프리휠들 사이의 활성화의 스위치오버(switchover)가 와인딩 바디의 단부 포지션들에서 이루어지는 것이 편리하다. 따라서, 각각의 경우 와인딩 바디 그리고 이에 따라 제1 스위칭 콘택의 단지 한 쪽의 운동 방향만이 가능함이 보장된다.
와인딩 바디의 병진 운동의 단부 포지션이 존재하는 포지션에 회전 바디를 잠그는 로크는 바람직하게는, 대응하는 액추에이터(actuator)에 의해 릴리즈된다(released). 이 경우, 액추에이터는, 스위칭 콘택의 개방 또는 폐쇄를 개시하는 대응하는 신호, 예컨대 제어 신호에 응답할 수 있다.
하나의 유리한 구성에서, 콘택들이 폐쇄되는, 와인딩 바디의 단부 포지션에서, 회전 바디 상에 작용하는 스프링 힘 때문에, 제2 콘택에 대한 제1 콘택의 접촉-가압력(contact-pressure force)이 가해진다. 이 경우, 상쇄력(offset force)이 제1 스위칭 콘택에 적용되고, 상기 상쇄력의 도움으로, 전극들의 원하는 접촉력이 결정되는 것이 가능하다.
그러므로, 실제, 예컨대 스프링들 또는 코드들에서의 마찰의 결과로서, 스프링들과 회전 바디들 사이의 공진기 시스템(system)에서의 소량의 에너지가 손실되며, 그 결과, 커플링 엘리먼트의 소정 수의 개방 및 폐쇄 동작들 후에, 에너지가 시스템에 유입될 필요가 있다. 이 에너지는 스프링들의 기계적 텐셔닝(tensioning)에 의해 시스템에 유입된다.
본 발명의 또 추가적인 특징들은 다음의 도면들을 참조하여 다음의 예시적인 실시예들에서 설명될 것이다. 이들은 보호 범위의 일부를 형성하지 않는, 전적으로 예시적인 구성들이다. 도면들에서:
도 1은 회전 바디 및 와인딩 바디 그리고 2개의 스위칭 콘택들을 갖는 커플링 엘리먼트를 도시하고, 2개의 스위칭 콘택들은 개방 단부 포지션에 위치되며,
도 2는 중간-포지션(mid-position)에 있는, 도 1에서 도시된 대응하는 커플링 엘리먼트를 도시하며, 그리고
도 3은 스위칭 콘택들이 폐쇄되어 있는, 도 1에서 도시된 커플링 엘리먼트를 도시한다.
본 발명은 커플링 엘리먼트(2)를 참조하여 아래에서 설명될 것이며, 커플링 엘리먼트(2)는 진공 인터럽터(interrupter)에서 스위칭 콘택들(4, 6)을 개방 및 폐쇄하는 용도로 쓰인다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따른 커플링 엘리먼트는 또한, 전기 콘택을 개방 및 폐쇄하기 위한 다른 스위칭 디바이스들에서 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 커플링 엘리먼트(2)의 변형을 도시한다. 커플링 엘리먼트(2)에 의하여, 디스크-형(disk-shaped) 스위칭 콘택들(4 및 6)로 구성된 콘택 시스템이 작동되며, 여기서, 이 목적을 위해 스위칭 콘택(4)은 스위칭 콘택(6)에 대해 운동된다. 2개의 스위칭 콘택들(4 및 6) 사이의 접촉-형성(contact-making) 시, 전기 회로가 폐쇄되고, 전기 전도성 로드-형 와인딩 바디(8)(아래에서 추가로 설명됨) 및 스위칭 콘택들(4 및 6)의 콘택 시스템을 통한 전류 흐름이 수행된다. 이 전류 흐름은, 2개의 스위칭 콘택들(4 및 6)이 서로 떨어지게 운동됨으로써 콘택 시스템의 개방에 의해 다시 인터럽팅될(interrupted) 수 있다.
스위칭 콘택(4)은 와인딩 바디(8)의 하부 단부에 체결되며, 와인딩 바디(8)는 또한, 와인딩 바(bar)로 아래에서 지칭될 것이다. 와인딩 바디(8)는 선형으로, 즉, 병진식으로 변위가능하며, 여기서, 와인딩 바디(8)는 이 와인딩 바디(8)의 길이방향 축을 따라 안내되지만, 과정 중에, 꼬여질 수 없다. 와인딩 바디(8) 상에 회전 바디(10)가 회전가능하게 장착되는데, 즉, 회전 바디는 와인딩 바디 상에서 회전할 수 있다. 이 목적을 위해, 회전 바디(10)는 보어(bore)를 가지며, 로드-형 와인딩 바디(8)는 이 보어를 통해 돌출된다. 이 경우, 와인딩 바디(8)와 회전 바디(10) 사이에 베어링(13)이 제공되며, 그 결과, 회전 바디(10)의 회전은, 가능한 한 거의 마찰 없이 그리고 거의 손실들 없이 진행한다.
이 경우, 회전 바디(10)는 이 예에서, 서로 이격되는 2개의 디스크(disk)들 또는 측들(11 및 12)을 포함한다. 이 실시예에서, 베어링(13)은 회전 바디의 이들 2개의 측들(11 및 12) 사이에 개략적으로 예시되며, 상기 베어링은, 와인딩 바디(8) 상에 회전 바디(10)가 회전가능하게 장착되는 것을 예시하는 것으로 의도된다.
도 1은 커플링 엘리먼트(2)의 포지션을 도시하며, 여기서, 콘택들(4 및 6)은 그들 사이에 가능한 한 먼 거리가 존재할 때 개방된다. 이 거리는 콘택(4)의 포지션에 대한 단부 포지션(E)에 의해 표시된다. 도 2는 단부 포지션(E)과, 콘택들(4 및 6)이 폐쇄되고 콘택들을 통한 전류 흐름이 이루어질 수 있는, 도 3에서 예시된 단부 포지션(E') 사이의 중간-포지션을 도시한다.
도 1의 단부 포지션(E)의 포지션으로 시작하여, 커플링 엘리먼트(2)의 폐쇄 동작이 이제 설명될 것이다. 이 경우, 회전 바디(10)가 (이 예에서) 2개의 스프링들(18)에 커플링된다는 것이 또한 언급되어야 한다. 스프링들(18)은 인장 하중에 대해 설계되며, 이 경우, 일 단부에서, 회전 바디(10)에 체결되고, 다른 단부에서, 커플링 엘리먼트(2) 밖의 고정 지점(24)에 고정된다. 스프링(18)이 스프링(18')보다 더 큰 프리텐션(pretension)을 갖는 단부 포지션(E)에서, 로크가 제공되며, 이 로크는 결국, 액추에이터(22)에 연결된다. 이 예에서, 로크(20)는 로드(rod)에 의해 매우 개략적으로 예시되며; 로크(20)는 예컨대 서로 맞물리는 2개의 치형 링(toothed ring)들의 형태로 있을 수 있으며, 이는 더 나은 명확성의 이유들로 여기서 명시적으로 예시되지 않는다.
부가하여, 커플링 엘리먼트는 코드들(16 및 16')을 포함하며, 이 코드들(16 및 16')은, 바람직하게는 소정의 프리텐션이 제공된 상태로, 회전 바디(10)와 와인딩 바디(8) 사이에 체결된다. 이 경우, 코드들(16)은 각각, 와인딩 바디(8)에 끼워맞춤되며(fitted), 그리고 회전 바디(10)의 상하부 측들(11 및 12) 상의 또는 디스크들(11 및 12) 상의 가능한 한 멀리 바깥인 제2 체결 지점에 체결된다. 이 경우, 코드들은 예컨대, 와인딩 바디(8)와 회전 바디(10) 사이의 가능한 한 고정된 프리텐션을 달성하기 위하여 일 측에서 높은 탄성 계수를 갖는 전체적으로 유연한 구조들, 이를테면 로프들, 와이어 로프들 또는 아라미드 섬유(aramid fiber)들을 의미하는 것으로 의도된다.
도 1에서 도시된 예에서, 코드들(16')은 회전 바디(10)의 측(12)과 스위칭 콘택(4) 사이의 하부 구역에서 복수의 선회(revolution)들을 통해 와인딩 바디 주위에 와인딩된다(wound). 커플링 엘리먼트의 상부 구역에서, 즉, 회전 바디(10)의 측(11) 위에서, 코드들(16)은 도 1에서 도시된 단부 포지션(E)의 포지션에서 꼬여지지 않는다. 예컨대 신호 ―이 신호는 액추에이터(22)에 전달됨― 의 결과로서, 로크(20)가 개방되면, 공진기가 생성되는 방식으로 전체적으로 구성되는 스프링들(18 및 18')의 프리텐션에 기인하여 회전 바디의 회전 운동이 초래되며, 이 회전 운동의 결과로서, 코드들(16')은 와인딩 바디(8)의 하부 구역에서 언와인딩되고(unwind), 반대로, 코드들(16)은 회전 바디(10) 위의 와인딩 바디의 상부 구역에서 와인딩된다. 이 포지션은 도 2에서 예시된다. 도 2에서 도시된 포지션에서, 스프링들(18 및 18')은 또한, 평형 포지션에 실질적으로 존재하며, 여기서, 스프링들(18 및 18')의 프리텐션이 이 경우, 역시 존재한다. 도 2에서 도시된 이 평형 포지션은, 공진기로서 2개의 스프링들의 효과 때문에 극복되며, 도 3에서 도시된 바와 같이, 2개의 스위칭 콘택들(4 및 6)이 폐쇄되는 단부 포지션(E')의 포지션이 세팅된다(set).
이 경우, 시스템은, 콘택들(4 및 6) 사이의 접촉이 생성될 뿐만 아니라, 와인딩 바디(8) 및 스위칭 콘택(4)에 기인하여 스위칭 콘택(6) 상에 상쇄력, 즉 부가적인 접촉-가압력도 작용하는 방식으로, 개별적인 스프링들(18 및 18')의 프리텐션들에 대해 구성된다. 단부 포지션(E')에 도달할 때, 액추에이터(22)에 의해 결국 트리거링되는(triggered) 로크(20)는 회전 바디(10)에 맞물리며, 그 결과, 회전 바디(10)의 포지션은 유지된다.
도 1 내지 도 3에서 예시된 운동 순서(sequence)에서, 회전 바디(10)의 회전에 기인하여, 코드들(16)의 와인딩 때문에 회전 운동이 와인딩 바디(8) 그리고 이에 따라 또한 스위칭 콘택(4)의 병진 운동으로 변환되는 방법이 도시된다. 와인딩 바디(8)의 병진 운동 또는 그렇지 않으면 선형 운동은 양방향들로 이루어질 수 있다. 여기서 설명된 폐쇄 동작은, 도 3으로부터 시작하여 도 2의 포지션을 통해 다시 도 1로, 역방향으로 설명될 수 있으며, 여기서, 단부 포지션(E)의 방향으로의, 와인딩 바디(8)의 길이방향 축(14)을 따른 이 와인딩 바디(8)의 병진 운동은 완료된다.
스프링 쌍(18 및 18')이 공진기로서의 역할을 하기 때문에, 어떤 상당한 마찰 손실들도 없이, 이 운동은 매우 자주 진행할 수 있다. 그러므로, 마찰 손실들은 매우 낮은데, 그 이유는 코드들(16 및 16')을 통해 송신되는 마찰이 마찬가지로 낮고, 와인딩 바디(8)에 대한 회전 바디의 가능한 한 우수한 포지셔닝(positioning)이 이루어지기 때문이다.
회전 바디(10)의 회전 운동은, 각각의 경우, 회전 바디가 개방 및 폐쇄 동작 동안 각각의 방향으로 대략 90°의 회전을 수행하는 방식으로 구성된다. 이 경우, 스위칭 시간, 즉, 단부 포지션(E')으로부터 단부 포지션(E)으로 그리고 그 반대로 운동하기 위해 커플링 엘리먼트에 의해 요구되는 시간은, 사용되는 스프링들(18)의 강성도(stiffness) 그리고 관성, 즉, 플라이휠(flywheel)로서의 역할을 또한 하는 회전 바디(10)의 질량에 따라 좌우된다. 회전 바디(10)의 각속도(Ω)는 이 경우, 스프링 강성도, 즉 스프링 상수(K)와 회전 바디(10)의 질량(m)의 비(ratio)의 근(root)에 정비례한다(다음의 방정식에 의해 예로서 표현됨)
Ω ~ (K/m)0.5.
이 경우, 회전 바디의 에너지는, 원하는 Ω, 즉 원하는 각속도 및 개개의 스위칭 동작을 위한 원하는 스위칭 시간이 도출되는 방식으로 세팅되며, 여기서, 시스템의 총 에너지의 대략 95%는 스위칭 동작으로 흐른다. 예시적인 스위칭 동작에서, 이 경우, 매우 낮은 손실들로 동작하는 설명된 스위칭 시스템 또는 커플링 엘리먼트에 기인하여, 대략 1.5 J의 에너지가 시스템에서 손실된다. 종래의 구동부를 사용하는 종래의 스위칭 동작에서는, 커플링 엘리먼트의 비슷한 크기 및 동일한 전력이 주어지면, 스위칭 동작마다 20배 내지 30배의 에너지량이 손실된다. 이는, 2개의 스위칭 콘택들(4 및 6)이 만날 때 이 에너지가 손실되고, 이것은, 이 에너지가 스위칭 콘택들을 서로 분리시키며, 그리고 해머(hammer)가 모루(anvil)를 칠 때 이 해머가 작동하는 방식과 유사한 방식으로, 소위 반동(bouncing) 동작에서 미세 범위(microscopic range)로 복수 회 다시 스위칭 콘택들을 합치게 야기한다는 것을 의미한다. 이 반동 동작은 고-전압 설비의 스위칭 동안 극도로 바람직하지 않은데, 그 이유는 이 반동 동작의 결과로서, 균일하게 그리고 신속하게 접촉이 형성되는 것이 불가능하기 때문이다. 낮은 에너지 손실들로 동작하는, 도 1 내지 도 3에서 도시된 커플링 엘리먼트 때문에, 이 반동 동작은 최소치로 감소된다.
커플링 엘리먼트(2)의 시스템이 그러한 낮은 손실들로 스위칭(switch)하기 때문에, 스프링들(18 및 18')의 대응하는 프리텐션이 주어지면, 많은 수의 스위칭 동작들을 구현하는 것이 가능하다. 이 경우, 시스템은 바람직하게는, 어떤 경우라도 이루어지는, 스위치기어 어셈블리의 2개의 유지보수 간격들 사이에서 일반적으로 발생할 것만큼 많은 스위칭 동작들이 수행될 수 있는 방식으로 세팅된다. 따라서, 일상적인 유지보수로, 스프링들(18 및 18')의 기계적 타이트닝(tightening), 즉 프리텐셔닝(pretensioning)이 회전 바디(10)(플라이휠)의 과잉-회전에 의해 이루어질 수 있다. 타이트닝은 예컨대 전기 모터(motor)의 도움으로 또는 기계적 클록(clock)에 대응하여 수동으로 이루어질 수 있다.
더욱이, 2개의 프리휠들이 또한, 베어링(13)(전적으로 개략적으로 예시됨)의 구역에 배열되며, 이 프리휠들의 기능은, 단지 한 쪽의 방향으로, 즉, 개개의 단부 포지션(E 또는 E')에 대해 유일하게 원하는 방향인 방향으로, 회전 바디(10)의 회전 운동을 허용하는 데 있다. 여기서 명시적으로 예시되지 않은 이들 프리휠들은 로크(20)와 협력하여(hand-in-hand) 작동하며, 그 결과, 예컨대 단부 포지션(E)에서 개개의 로크(20)가 적용될 때, 스위칭은 단지 그 프리휠로만 이루어지며, 이는, 대응하는 회전에 기인하여, 하부 단부 포지션, 즉, 폐쇄 단부 포지션(E')의 방향으로 와인딩 바디(8)의 축(14)을 따른 병진 운동을 허용한다. 도 3에서 도시된 단부 포지션(E')에서, 결국 배타적으로, 반대 방향으로의 회전 운동 그리고 이에 따라 단부 포지션(E) 방향으로 위쪽으로의 병진 운동이 허용된다. 프리휠은, 단지 한 쪽의 회전 방향을 허용하고 반대 회전 방향을 차단하는 볼 베어링이다.

Claims (7)

  1. 전기 스위칭 디바이스(switching device)용 커플링 엘리먼트(coupling element)로서,
    상기 커플링 엘리먼트(2)는 제1 스위칭 콘택(contact)(4)을 포함하며, 상기 제1 스위칭 콘택(4)은 제2 스위칭 콘택(6)을 갖는 전기 콘택을 개폐(opening and closing)하기 위한 것이며,
    - 상기 커플링 엘리먼트(2)는 로드-형 와인딩 바디(rod-shaped winding body)(8)를 포함하고, 상기 제1 스위칭 콘택(4)은 상기 와인딩 바디의 일 단부에 배열되며;
    - 상기 커플링 엘리먼트(2)는 회전 바디(10)를 포함하고, 상기 와인딩 바디(8)는 상기 회전 바디(10)를 통해 연장되며,
    - 상기 회전 바디(10)는 2개의 측(side)들(11, 12)을 포함하고, 상기 2개의 측들(11, 12) 중, 일 측(11)은 상기 와인딩 바디의 일 단부를 향하고, 다른 측(12)은 상기 와인딩 바디의 다른 단부를 향하며,
    - 상기 회전 바디(10)는 상기 와인딩 바디(8) 상에 회전가능하게 장착되고, 상기 와인딩 바디(8)는 상기 와인딩 바디(8)의 길이방향 축(14)을 따른 병진 운동(translational movement)이 가능하도록 장착되며;
    - 상기 회전 바디(10)의 반대 회전 운동들 때문에 상기 와인딩 바디(8) 상에서의 적어도 하나의 코드(cord)(16)의 와인딩 및 언와인딩(unwinding)이 이루어져 상기 와인딩 바디(8)의 병진 운동을 야기하는 방식으로, 상기 코드(16)는 상기 회전 바디(10)와 상기 와인딩 바디(8) 사이에서 상기 회전 바디(10)의 상기 2개의 측들(11, 12) 각각에 배열되며, 그리고
    - 양쪽(both) 회전 방향들(R, R')로 상기 회전 바디(10) 상에 스프링(spring) 힘이 항상 작용하는 방식으로, 상기 회전 바디(10)는 적어도 2개의 스프링들(18, 18')에 커플링되며(coupled),
    - 상기 와인딩 바디(8)의 상기 병진 운동의 단부 포지션(position)들(E, E')에 상기 회전 바디(10)를 잠그는 로크(lock)(20)가 제공되는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 바디(10)에 커플링되고, 상기 회전 바디(10)의 단지 한 쪽의 회전 방향을 허용하는 프리휠(freewheel)이 제공되는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  3. 제2 항에 있어서,
    반대 방향으로 동작하는 2개의 프리휠들이 제공되며, 상기 2개의 프리휠들 중 하나가 각각의 경우 활성화되고, 상기 2개의 프리휠들 사이의 상기 활성화의 스위치오버(switchover)는 상기 와인딩 바디의 상기 단부 포지션들(E, E')에서 이루어지는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로크(20)의 릴리즈(release)는 액추에이터(actuator)(22)에 의하여 이루어지는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    콘택들(4, 6)이 폐쇄되는 단부 포지션(E')에서, 상기 회전 바디(10) 상에 작용하는 상기 스프링 힘 때문에, 제2 콘택(6)에 대한 제1 콘택(4)의 접촉-가압력(contact-pressure force)이 발생하는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링들(18)의 기계적 텐셔닝(mechanical tensioning) 때문에, 상기 커플링 엘리먼트에서의 에너지(energy) 손실의 보상이 이루어지는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 스프링들(18)은 상기 회전 바디(10)의 각각의 포지셔닝(positioning)을 위한 프리텐션(pretension)을 갖는,
    전기 스위칭 디바이스용 커플링 엘리먼트.
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