WO2010026048A1 - Nockenwellenantrieb für eine vakuumschaltröhre und schaltgerät - Google Patents

Nockenwellenantrieb für eine vakuumschaltröhre und schaltgerät Download PDF

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WO2010026048A1
WO2010026048A1 PCT/EP2009/060719 EP2009060719W WO2010026048A1 WO 2010026048 A1 WO2010026048 A1 WO 2010026048A1 EP 2009060719 W EP2009060719 W EP 2009060719W WO 2010026048 A1 WO2010026048 A1 WO 2010026048A1
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WO
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guide element
switching device
camshaft drive
vacuum interrupter
drive shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/060719
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Bickel
Markus Nink
Andreas Rössler
Armin Sponick
Rolf Weber
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention relates to a camshaft drive for a vacuum interrupter.
  • a drive for a vacuum interrupter in which a rotatably mounted on an axis cam plate is provided in which cam a backdrop for the transfer of a introduced by means of a lifting mechanism in the cam rotational movement by guiding a driver pin in the backdrop of Cam disc is provided in a linear movement of a BewegCountbolzens a moving contact of the vacuum interrupter for closing or opening a contact system of the vacuum interrupter.
  • Object of the present invention is to provide a camshaft drive for a vacuum interrupter, which has a compact design.
  • this object is achieved by a camshaft drive for a vacuum interrupter with a non-rotatably mounted on a drive shaft cam disc, which cooperates with a contour of a guide element, which guide member directly connected to a BewegCountbolzen for transferring the rotational movement of the drive shaft in a linear movement of the BewegCountbolzens the vacuum interrupter is.
  • Such a camshaft drive has a compact design, because by the non-rotatable arrangement of a cam on a drive shaft and the provision of such a drive shaft, the guide element on the one hand with its inner contour has a compact structure and on the other consuming lever mechanisms for initiating a rotational movement in the cam disc are not necessary. Furthermore, it is possible in a simple manner to vary the speed of the linear movement of the BewegCountbolzens in which the shape of the cam or in other words their outer contour is selected accordingly to meet appropriate requirements for on and off behavior of the vacuum interrupter.
  • the shape of the cam disc to exert a contact pressure force on the BewegCountbolzen in the closed position of the contact system of the vacuum interrupter, so that the contact system is securely and stably held in its closed position, when the cam disc in the corresponding position.
  • the contour can be designed and arranged differently, for example on an outer side of the guide element.
  • the contour is an inner contour of the guide element.
  • the guide element is part of the BewegCountbolzens.
  • a guide element, which is part of the BewegCountbolzens, allows a more compact and space-saving design, for example, by forming the guide element at the end of the BewegCountbolzens or by integration of the guide element in the BewegCountbolzen.
  • the guide element made of insulating material, wherein the BewegCountbolzen the vacuum interrupter is conductively connected via a current bar to a terminal of a switching device.
  • the guide element is guided on a side remote from the BewegCountbolzen side in a hollow body-like conductor of the connection of the switching device.
  • the guide element is designed to be conductive. In a conductive design of the guide element this contributes even to the power line in the switching device, so that a more compact design with further space savings is possible.
  • the guide element is electrically insulated from the drive shaft. Such Insulation ensures in a simple manner that no electrical power is dissipated via the drive shaft.
  • the invention further relates to a switching device with a linear arrangement of a first and a second power connection and a vacuum interrupter and a camshaft drive for the vacuum interrupter according to one of the preceding claims. Due to the compact camshaft drive and the linear arrangement, such a switching device particularly advantageously requires little space.
  • the linear arrangement of the switching device further comprises a linear disconnect switch, and particularly advantageous is the linear disconnect switch between the camshaft drive and the second power connection.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a camshaft drive according to the invention for a vacuum interrupter tube; Figures 2 to 6 the camshaft drive according to the invention in different positions; and
  • Figure 7 shows another embodiment of an inventive camshaft drive for a vacuum interrupter in a switching device.
  • Figure 1 shows a switch pole 1 of a single or multi-pole switching device, which is figuratively not shown further.
  • the Wegerpol 1 comprises a vacuum interrupter 2 with a contact system 3 with figured not shown fixed contact and moving contact, which is formed in a housing 4 made of ceramic cylinders 5 and 6 and a metallic housing part 7.
  • the vacuum interrupter has a fixed contact terminal 8 and a BewegCountbolzen 9, wherein the fixed contact terminal 8 is conductively connected to a first terminal 10 of the switching device and the BewegCountbolzen 9 guided in a bearing 11 and via conductor 12 and a connector 13 with a second terminal 14 of the switching device is conductively connected.
  • the current conductors 12 surround the camshaft drive 15, which is formed by a drive shaft 16 with a cam disc 17 and a guide element 18 rotatably mounted thereon, which guide element 18 has a contour, in the exemplary embodiment an inner contour 19 and at its end facing the moving contact pin Moving contact pin 9 is mechanically connected directly.
  • the switch pole 1 is held on support rods 20 on a housing, not shown figuratively.
  • the guide member 18 in the exemplary embodiment of FIG. 1 is made of an insulating formed material, whereby the drive shaft 16 and the cam plate 17 are electrically isolated from the current path between the first terminal 10 and the second terminal 14 of the switching device electrically isolated.
  • Figure 2 shows a starting position of the camshaft drive 15, wherein the cam plate 17 is in a zero-degree position, that is, is aligned with its eccentric bulge upward on the opposite side of the Beweg.bolzenseite the vacuum interrupter.
  • the Beweg.bolzen protrudes with maximum expansion from the vacuum interrupter 2 out into the bearing 11, the contact system 3 within the vacuum interrupter 2 is in its separate position and thus open.
  • Figure 3 shows a position in which the drive shaft 16 has rotated by 105 ° in the counterclockwise direction, so that by the non-rotatable mounting of the cam 17 on the drive shaft 16, this has also rotated by 105 ° in the counterclockwise direction while the guide member 18 to a linear movement has forced down in the direction of the BewegCountbolzens 9, so that the directly connected to the guide element BewegCountbolzen 9 also moves, resulting in closing of the contact system 3 from fixed contact and moving contact within the vacuum interrupter 2 leads.
  • the BewegCountbolzen 9 projects only minimally from the vacuum interrupter 2 out into the bearing 11 inside.
  • the contact system 3 of the vacuum interrupter 2 is closed, a flow of current between the first terminal 10 and the second terminal 14 of the switching device is possible.
  • Figure 4 shows the position of the camshaft drive 15 upon further rotation in a 180 ° position relative to the figure 2, wherein the further rotation of the drive shaft 16 and rotatably connected thereto cam plate 17 exerts a contact pressure force on the closed contact system 3 of the vacuum interrupter 2, so the contacts are held securely and stably in their closed position.
  • FIG. 5 shows the camshaft drive 15 in a 260 ° position, in which the drive shaft 16 and the cam disk 17 connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 16 have been rotated by 260 ° in the counterclockwise direction with respect to the position from FIG Rotation of the drive shaft 16 and the cam plate 17, the guide member 18 has already carried out a movement in the direction of the Bewegumblebolzen 9 opposite side of the Wegerpoles 1 and the BewegCountbolzen 9 already protrudes again compared to the position of Figure 4 from the vacuum interrupter 2.
  • the contact system 3 of the vacuum interrupter 2 is already open in the position of Figure 5, a current flow is no longer possible over the Wegerpol 1 in the position of Figure 5.
  • FIG. 6 shows the camshaft drive 15 after a 360 ° rotation in the counterclockwise direction of the drive shaft 16 and the cam disk 17, in which the guide element 18 is again its Starting position, as shown in Figure 2, has reached, and the BewegCountbolzen 9 protrudes with maximum expansion of the vacuum interrupter 2, the contact system 3 of the vacuum interrupter 2 is separated and has led the separation distance between the fixed contact and moving contact of the contact system 3 to an electrically solidified separation line, so that an arc between fixed contact and moving contact can not re-ignite.
  • FIG. 7 shows another embodiment of a switch pole 21 with a vacuum interrupter 22 with a contact system 23 of moving contact 24 and fixed contact 25.
  • the fixed contact 25 is connected via a fixed contact connection 26 to a first connection 27 of a switching device, which is not further illustrated in FIG. the moving contact 24 via a BewegCountbolzen 28 at a bellows 29 out of the Vakuumschaltrschreibe 22 vacuum-tight movable and mechanically connected via a connecting element 30 with a guide member 31 of a camshaft drive 32 of the Wegerpoles 21.
  • the guide element 31 of the switch pole 21 is formed of conductive material as a current conductor and part of the BewegCountbolzens 28.
  • the circuit breaker 34 On its the Bewegromebolzen 28 side facing away from the guide member 31 is mechanically and electrically conductively connected to a disconnect pin 33 of a linear disconnector 34, which disconnect switch 34th in turn, via a movable sleeve 35 and ring spring contacts 36, 37 with a second terminal 38 of the switch pole 21 is electrically conductively connected.
  • the circuit breaker 34 also has a ground contact 39, so that by means of the circuit breaker 34, a dielectric
  • the camshaft drive 32 in the embodiment of Figure 7 with the guide member 31 has a drive shaft 40 on which by means of a drive shaft insulation 41, a cam plate 42 is rotatably secured, so that by means of the drive shaft insulation 41, the drive shaft 40 with respect to the conductive guide member 31 is electrically isolated.
  • the rotation of the drive shaft 40 leads to the rotation of the non-rotatably mounted on the drive shaft 40 cam 42 and the mechanical contact of the cam 42 on the inner contour 43 of the guide member 31 for transferring a rotational movement of the drive shaft 40 in a linear movement the guide element and via the direct connection of the guide element 31 with the BewegCountbolzens 28 to a linear movement of the BewegCountbolzens 28 and thus to open or close the contact system 23 of moving contact 24 and fixed contact 25 of the vacuum interrupter 22, as already with reference to Figures 2 to 6 and the embodiment of Figure 1 explained in more detail.
  • the cam disk 42 in the embodiment of Figure 7 in this case has a different outer shape or outer contour relative to the cam 17 of the embodiment of Figure 1 to the effect that the other form a different on or off characteristic of the contact system of the vacuum tubes can be achieved.
  • a greater speed of the linear movement of the BewegCountbolzens can be achieved than with a less eccentric outer contour of the cam, or in other words can be adjusted by appropriate shaping of the cam a desired on and off characteristics in a simple manner.

Abstract

Um einen Nockenwellenantrieb für eine Vakuumschaltröhre auszubilden, welcher über einen kompakten Aufbau verfügt, wird ein Nockenwellenantrieb (15, 32) für eine Vakuumschaltröhre (2, 22) mit einer drehfest auf einer Antriebswelle (16, 40) angeordneten Nockenscheibe (17, 42), welche mit einer Kontur eines Führungselementes (18, 31) zusammenwirkt, welches Führungselement (18, 31) unmittelbar mit einem Bewegkontaktbolzen (9, 28) zur Überführung der Drehbewegung der Antriebswelle (16, 40) in eine Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens (9, 28) der Vakuumschaltröhre (2, 22) verbunden ist, vorgeschlagen.

Description

Nockenwellenantrieb für eine Vakuumschaltröhre und Schaltgerät
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenantrieb für eine Va- kuumschaltröhre .
Aus der DE 40 06 452 bekannt ist ein Antrieb für eine Vakuumschaltröhre, bei dem eine auf einer Achse drehbar gelagerte Nockenscheibe vorgesehen ist, in welcher Nockenscheibe eine Kulisse zur Überführung einer mittels einer Hebemechanik in die Nockenscheibe eingeleiteten Drehbewegung durch Führung eines Mitnehmerstiftes in der Kulisse der Nockenscheibe in eine Linearbewegung eines Bewegkontaktbolzens eines Bewegkontaktes der Vakuumschaltröhre zum Schließen bzw. Öffnen eines Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre vorgesehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Nockenwellenantrieb für eine Vakuumschaltröhre auszubilden, welcher über einen kompakten Aufbau verfügt.
Erfindungsgemäß gelöst wird dieses Aufgabe durch einen Nockenwellenantrieb für eine Vakuumschaltröhre mit einer drehfest auf einer Antriebswelle angeordneten Nockenscheibe, welche mit einer Kontur eines Führungselementes zusammen- wirkt, welches Führungselement unmittelbar mit einem Bewegkontaktbolzen zur Überführung der Drehbewegung der Antriebswelle in eine Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens der Vakuumschaltröhre verbunden ist.
Ein derartiger Nockenwellenantrieb weist einen kompakten Aufbau auf, weil durch die drehfeste Anordnung einer Nockenscheibe auf einer Antriebswelle und das Vorsehen einer solchen Antriebswelle das Führungselement einerseits mit seiner Innenkontur einen kompakten Aufbau aufweist und andererseits aufwendige Hebelmechaniken zum Einleiten einer Drehbewegung in die Nockenscheibe nicht nötig sind. Weiterhin ist es in einfacher Weise möglich, die Geschwindigkeit der Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens zu variieren, in dem die Form der Nockenscheibe oder mit anderen Worten ihre Außenkontur entsprechend gewählt wird, um entsprechende Anforderungen an Ein- und Ausschaltverhalten der Vakuumschaltröhre zu erfüllen. Weiterhin ist es durch die Form der Nockenscheibe ebenfalls möglich, ohne zusätzliche mechanische Hilfsmittel eine Kontaktdruckkraft auf den Bewegkontaktbolzen in der geschlossenen Stellung des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre auszuüben, so dass das Kontaktsystem sicher und stabil in seiner geschlossenen Position gehalten wird, wenn sich die Nockenscheibe in der entsprechenden Position befindet.
Die Kontur kann unterschiedlich ausgebildet und angeordnet sein, beispielsweise an einer Außenseite des Führungselementes. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontur eine Innenkontur des Führungselementes. Mit einer solchen Innenkontur ist in einfacher Weise ein kompakter Aufbau ermöglicht, weil mit einer Innenkontur zusätzliche Antriebsmittel wie Federn etc., welche den Bewegkontaktbolzen aus einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung zurückbewegen, verzichtet werden kann, weil durch das Zusammenwirken der Innenkontur mit der Nockenscheibe eine solche Bewegung ausführbar ist. Zusätzlich vereinfacht sich der Aufbau des Antriebs, weil mit einer solchen Innenkontur eine Drehung der Nockenscheibe um 360° ermöglicht ist und die Nockenscheibe sich zum Ausführen von Ein- und Ausschaltvor- gangen der Vakuumschaltröhre immer in die gleiche Richtung drehen kann, d.h. es kann auf aufwändige, die Bewegungsrichtung der Antriebswelle umkehrende Mechaniken verzichtet werden . In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement Teil des Bewegkontaktbolzens. Ein Führungselement, welches Teil des Bewegkontaktbolzens ist, ermöglicht einen noch kompakteren und platzsparenderen Aufbau, bei- spielsweise durch Ausbildung des Führungselementes am Ende des Bewegkontaktbolzens oder durch Integration des Führungselementes in den Bewegkontaktbolzen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Führungselement aus isolierendem Material, wobei der Bewegkontaktbolzen der Vakuumschaltröhre über einen Strombügel mit einem Anschluss eines Schaltgerätes leitend verbunden ist. Mit einem Führungselement aus isolierendem Material ist in einfacher Weise eine elektrische Isolierung der Antriebskinematik vom Strom- pfad des Schaltgerätes ausgebildet.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement auf einer vom Bewegkontaktbolzen abgewandten Seite in einem hohlkörperartigen Leiter des Anschlusses des Schaltgerätes geführt. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist in einfacher und vorteilhafter Weise eine sichere Führung des Führungselementes und damit eine hohe mechanische Stabilität des Antriebes gewährleistet, weil durch die Führung in dem hohlkörperartigen Leiter möglicherweise auftretende Querkräf- te aufgenommen werden.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Führungselement leitend ausgebildet. Bei einer leitenden Ausbildung des Führungselementes trägt dieses selbst zur Stromleitung im Schaltgerät bei, sodass ein kompakterer Aufbau mit weiterer Platzersparnis ermöglicht ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungselement gegenüber der Antriebswelle elektrisch isoliert. Eine solche Isolation gewährleistet in einfacher Weise, dass über die Antriebswelle keine elektrische Leistung abgeführt wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Schaltgerät mit einer linearen Anordnung aus einem ersten und einem zweiten Strom- anschluss und einer Vakuumschaltröhre sowie einem Nockenwellenantriebs für die Vakuumschaltröhre nach einem der vorangehenden Ansprüche. Ein solches Schaltgerät weist durch den kompakten Nockenwellenantrieb und die lineare Anordnung be- sonders vorteilhaft einen geringen Raumbedarf auf.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung weist die lineare Anordnung des Schaltgerätes weiterhin einen Lineartrennschalter auf, und besonders vorteilhaft liegt der Lineartrenn- Schalter zwischen dem Nockenwellenantrieb und dem zweiten Stromanschluss .
Eine derartige Anordnung von Vakuumschaltröhre und Lineartrenner mit erstem und zweitem Stromanschluss in einer direk- ten linearen Anordnung zueinander ist aus der eigenen älteren Anmeldung DE 10 2007 038 898 der Anmelderin bekannt, auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird und deren Offenbarung mit dieser Bezugnahme auch Teil der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenantriebs für eine Vakuumschaltröhre; Figuren 2 bis 6 den erfindungsgemäßen Nockenwellenantrieb in verschiedenen Stellungen; und
Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines er- findungsgemäßen Nockenwellenantriebs für eine Vakuumschaltröhre in einem Schaltgerät.
Figur 1 zeigt einen Schalterpol 1 eines ein- oder mehrpoligen Schaltgerätes, welches figürlich nicht weiter dargestellt ist. Bei einem mehrpoligen Schaltgerät befinden sich senkrecht zur Zeichnungsebene der Figur 1 mehrere derartige Schalterpole hintereinander. Der Schalterpol 1 umfasst eine Vakuumschaltröhre 2 mit einem Kontaktsystem 3 mit figürlich nicht dargestelltem Festkontakt und Bewegkontakt, welche in einem Gehäuse 4 aus Keramikzylindern 5 und 6 und einem metallischen Gehäuseteil 7 gebildet ist. Die Vakuumschaltröhre weist einen Festkontaktanschluss 8 sowie einen Bewegkontaktbolzen 9 auf, wobei der Festkontaktanschluss 8 mit einem ersten Anschluss 10 des Schaltgerätes leitend verbindbar ist und der Bewegkontaktbolzen 9 in einem Lager 11 geführt und über Stromleiter 12 und ein Anschlussstück 13 mit einem zweiten Anschluss 14 des Schaltgerätes leitend verbunden ist. Die Stromleiter 12 umgeben den Nockenwellenantrieb 15, welcher aus einer Antriebswelle 16 mit einer drehfest darauf angeord- neten Nockenscheibe 17 und einem Führungselement 18 gebildet ist, welches Führungselement 18 eine Kontur, im Ausführungsbeispiel eine Innenkontur 19 aufweist und an seinem dem Bewegkontaktbolzen zugewandten Ende mit dem Bewegkontaktbolzen 9 unmittelbar mechanisch verbunden ist. Der Schalterpol 1 ist an Haltestangen 20 an einem figürlich nicht dargestellten Gehäuse gehalten. Auf seiner dem Bewegkontaktbolzen 9 abgewandten Seite ist das Führungselement 18 in dem als Hohlkörper ausgebildeten Anschlussstück 13 geführt. Das Führungselement 18 im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist aus einem isolie- renden Material ausgebildet, wodurch die Antriebswelle 16 und die Nockenscheibe 17 elektrisch isoliert gegenüber dem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem zweiten An- schluss 14 des Schaltgerätes elektrisch isoliert sind. Beim Einleiten einer Drehbewegung in die Antriebswelle 16 wird durch Drehung der Nockenscheibe 17 die Drehbewegung der Antriebswelle 16 in eine Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens der Vakuumschaltröhre 2 überführt, indem durch die Drehung der Nockenscheibe 17 das Führungselement 18, welches an sei- ner Innenkontur 19 mit der Nockenscheibe 17 in Kontakt steht, zu einer linearen Bewegung in Richtung der vertikalen Achse des Schalterpoles 1 gezwungen wird.
Mit Bezug auf die Figuren 2 bis 6 wird die Überführung der Drehbewegung der Antriebswelle 16 des Schalterpoles 1 in eine Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens 9 mit Hilfe des Führungselementes 18 näher erläutert. Figur 2 zeigt eine Ausgangsstellung des Nockenwellenantriebs 15, bei dem sich die Nockenscheibe 17 in einer Null-Grad-Stellung befindet, das heißt, mit ihrer exzentrischen Ausbuchtung nach oben auf die von der Bewegkontaktbolzenseite der Vakuumschaltröhre entgegen liegende Seite ausgerichtet ist. In dieser Stellung der Figur 2 ragt der Bewegkontaktbolzen mit maximaler Ausdehnung aus der Vakuumschaltröhre 2 heraus in das Lager 11 hinein, das Kontaktsystem 3 innerhalb der Vakuumschaltröhre 2 ist in seiner getrennten Stellung und damit offen. Figur 3 zeigt eine Stellung, bei der sich die Antriebswelle 16 um 105° im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat, sodass durch die drehfeste Befestigung der Nockenscheibe 17 auf der Antriebswelle 16 sich diese ebenfalls um 105° im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat und dabei das Führungselement 18 zu einer Linearbewegung nach unten in Richtung des Bewegkontaktbolzens 9 gezwungen hat, sodass der unmittelbar mit dem Führungselement verbundene Bewegkontaktbolzen 9 sich ebenfalls bewegt, was zum Schließen des Kontaktsystems 3 aus Festkontakt und Bewegkontakt innerhalb der Vakuumschaltröhre 2 führt. In der Stellung der Figur 3 ragt der Bewegkontaktbolzen 9 nur minimal aus der Vakuumschaltröhre 2 heraus in das Lager 11 hinein. Das Kontaktsys- tem 3 der Vakuumschaltröhre 2 ist geschlossen, ein Stromfluss zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem zweiten Anschluss 14 des Schaltgerätes ist ermöglicht.
Figur 4 zeigt die Stellung des Nockenwellenantriebes 15 bei weiterer Drehung in einer 180 °-Stellung gegenüber der Figur 2, wobei das weitere Drehen der Antriebswelle 16 und der drehfest mit dieser verbundenen Nockenscheibe 17 eine Kontaktdruckkraft auf das geschlossene Kontaktsystem 3 der Vakuumschaltröhre 2 ausübt, sodass die Kontakte sicher und stabil in ihrer geschlossenen Position gehalten werden.
Figur 5 zeigt den Nockenwellenantrieb 15 in einer 260°-Stel- lung, bei der die Antriebswelle 16 und die drehfest mit der Antriebswelle 16 verbundene Nockenscheibe 17 um 260° gegen- über der Stellung aus der Figur 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wurden, wobei durch die Drehung der Antriebswelle 16 und der Nockenscheibe 17 das Führungselement 18 bereits wieder eine Bewegung in Richtung der dem Bewegkontaktbolzen 9 gegenüberliegenden Seite des Schalterpoles 1 ausgeführt hat und der Bewegkontaktbolzen 9 bereits wieder im Vergleich zu der Stellung der Figur 4 weiter aus der Vakuumschaltröhre 2 herausragt. Das Kontaktsystem 3 der Vakuumschaltröhre 2 ist in der Position der Figur 5 bereits geöffnet, ein Stromfluss ist über den Schalterpol 1 in der Stellung der Figur 5 nicht mehr möglich.
Figur 6 zeigt den Nockenwellenantrieb 15 nach einer 360°- Drehung im Gegenuhrzeigersinn von Antriebswelle 16 und Nockenscheibe 17, bei der das Führungselement 18 wieder seine Ausgangsposition, wie in Figur 2 dargestellt, erreicht hat, und der Bewegkontaktbolzen 9 mit maximaler Ausdehnung aus der Vakuumschaltröhre 2 herausragt, das Kontaktsystem 3 der Vakuumschaltröhre 2 getrennt ist und die Trennstrecke zwischen Festkontakt und Bewegkontakt des Kontaktsystems 3 zu einer elektrisch verfestigten Trennstrecke geführt hat, sodass ein Lichtbogen zwischen Festkontakt und Bewegkontakt nicht mehr wiederzünden kann.
Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform eines Schalterpo- les 21 mit einer Vakuumschaltröhre 22 mit Kontaktsystem 23 aus Bewegkontakt 24 und Festkontakt 25. Der Festkontakt 25 ist über einen Festkontaktanschluss 26 mit einem ersten An- schluss 27 eines figürlich nicht weiter dargestellten Schalt- gerätes verbunden, der Bewegkontakt 24 über einen Bewegkontaktbolzen 28 an einem Faltenbalg 29 vakuumdicht beweglich aus der Vakuumschaltröhre 22 herausgeführt und über ein Verbindungselement 30 mit einem Führungselement 31 eines Nockenwellenantriebs 32 des Schalterpoles 21 unmittelbar mechanisch verbunden. Das Führungselement 31 des Schalterpoles 21 ist dabei aus leitendem Material als Stromleiter ausgebildet und Teil des Bewegkontaktbolzens 28. Auf seiner dem Bewegkontaktbolzen 28 abgewandten Seite ist das Führungselement 31 mit einem Trennerbolzen 33 eines linearen Trennschalters 34 me- chanisch und elektrisch leitend verbunden, welcher Trennschalter 34 wiederum über eine bewegliche Hülse 35 sowie Ringfederkontakte 36, 37 mit einem zweiten Anschluss 38 des Schalterpoles 21 elektrisch leitend verbindbar ist. Der Trennschalter 34 verfügt weiterhin über einen Erdkontakt 39, sodass mittels des Trennschalters 34 eine dielektrische
Trennstellung wie auch eine Erdungsstellung des Schalterpoles 21 über Verschieben der beweglichen Hülse 35 ermöglicht ist. Der Nockenwellenantrieb 32 im Ausführungsbeispiel der Figur 7 mit dem Führungselement 31 weist eine Antriebswelle 40 auf, auf welcher mittels einer Antriebswellenisolation 41 eine Nockenscheibe 42 drehfest befestigt ist, sodass mittels der An- triebswellenisolation 41 die Antriebswelle 40 gegenüber dem leitenden Führungselement 31 elektrisch isoliert ist. Beim Einleiten einer Antriebsbewegung in die Antriebswelle 40 führt die Drehung der Antriebswelle 40 zur Drehung der drehfest auf der Antriebswelle 40 befestigten Nockenscheibe 42 und über den mechanischen Kontakt der Nockenscheibe 42 an der Innenkontur 43 des Führungselementes 31 zur Überführung einer Drehbewegung der Antriebswelle 40 in eine Linearbewegung des Führungselementes und über die unmittelbare Verbindung des Führungselementes 31 mit dem Bewegkontaktbolzen 28 zu einer Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens 28 und damit zum Öffnen bzw. Schließen des Kontaktsystems 23 aus Bewegkontakt 24 und Festkontakt 25 der Vakuumschaltröhre 22, wie bereits mit Bezug auf die Figuren 2 bis 6 und das Ausführungsbeispiel der Figur 1 näher erläutert.
Die Nockenscheibe 42 im Ausführungsbeispiel der Figur 7 weist dabei eine andere äußere Form oder Außenkontur gegenüber der Nockenscheibe 17 des Ausführungsbeispiels der Figur 1 dahingehend auf, dass durch die andere Form eine andere Ein- bzw. Ausschaltcharakteristik des Kontaktsystems der Vakuumröhren erreicht werden kann. So kann beispielsweise mit einer stärker exzentrischen Außenkontur eine größere Geschwindigkeit der Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens erzielt werden als mit einer weniger exzentrisch ausgebildeten Außenkontur der Nockenscheibe, oder mit anderen Worten lässt sich durch entsprechende Formgebung der Nockenscheibe eine gewünschte Ein- und Ausschaltcharakteristik in einfacher Weise einstellen. Bezugs zeichenliste
1 Schalterpol
2 Vakuumsehaltröhre
3 KontaktSystem
4 Gehäuse
5, 6 Keramikzylinder
7 metallisches Gehäuseteil
8 Festkontaktanschluss
9 Bewegkontaktbolzen
10 erster Anschluss Schaltgerät
11 Lager
12 Stromleiter
13 Anschlussstück
14 zweiter Anschluss Schaltgerät
15 Nockenwellenantrieb
16 Antriebswelle
17 Nockenscheibe
18 Führungselement
19 Innenkontur
20 Haltestangen
21 Schalterpol
22 Vakuumsehaltröhre
23 KontaktSystem
24 Bewegkontakt
25 Festkontakt
26 Festkontaktanschluss
27 erster Anschluss
28 Bewegkontaktbolzen
29 Faltenbalg
30 Verbindungselement
31 Führungselement
32 Nockenwellenantrieb
33 Trennerbolzen linearer Trennschalter bewegliche Hülse Ringfederkontakte zweiter Anschluss
Erdkontakt
Antriebswelle
Antriebswellenisolation
Nockenscheibe
Innenkontur

Claims

Patentansprüche
1. Nockenwellenantrieb (15, 32) für eine Vakuumschaltröhre (2, 22) mit einer drehfest auf einer Antriebswelle (16, 40) angeordneten Nockenscheibe (17, 42), welche mit einer Kontur eines Führungselementes (18, 31) zusammenwirkt, welches Führungselement (18, 31) unmittelbar mit einem Bewegkontaktbolzen (9, 28) zur Überführung der Drehbewegung der Antriebswelle (16, 40) in eine Linearbewegung des Bewegkontaktbolzens (9, 28) der Vakuumschaltröhre (2, 22) verbunden ist.
2. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kontur eine Innenkontur (19, 43) des Führungselementes (18, 31) ist.
3. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Führungselement (18, 31) Teil des Bewegkontaktbolzens (9, 28) ist.
4. Nockenwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Führungselement (18) aus isolierendem Material ist, wobei der Bewegkontaktbolzen (9) der Vakuumschaltröhre (2) über einen Strombügel (12) mit einem Anschluss (14) eines Schaltgerätes leitend verbunden ist.
5. Nockenwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Führungselement (18) auf einer vom Bewegkontaktbolzen (9) abgewandten Seite in einem hohlkörperartigen Leiter (13) des Anschlusses (14) des Schaltgerätes geführt ist.
6. Nockenwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Führungselement (31) leitend ausgebildet ist.
7. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Führungselement (31) gegenüber der Antriebswelle (40) elektrisch isoliert ist.
8. Schaltgerät mit einer linearen Anordnung aus einem ersten und einem zweiten Stromanschluss (10, 14, 27, 38) und einer
Vakuumschaltröhre (2, 22) sowie einem Nockenwellenantriebs (15, 32) für die Vakuumschaltröhre (2, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
9. Schaltgerät nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die lineare Anordnung des Schaltgerätes weiterhin einen Lineartrennschalter (34) aufweist.
10. Schaltgerät nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Lineartrennschalter (34) zwischen dem Nockenwellenantrieb (15, 32) und dem zweiten Stromanschluss (14, 38) liegt.
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