WO2020064273A1

WO2020064273A1 - Schnell auslösende verklinkung, auslösemechanismus und schnellerder, schnellschalter oder kurzschliesser

Info

Publication number: WO2020064273A1
Application number: PCT/EP2019/073387
Authority: WO
Inventors: Jürgen EINSCHENK; Peter Stracke
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-04-02
Also published as: EP3830857A1; US11527377B2; DE102018216210A1; EP3830857B1; CN112753088A; US20220005660A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schnell auslösende und besonders zuverlässige Verklinkung und einen Auslösemechanismus und einen Schnellerder oder Kurzschließer, insbesondere für Nieder-, Mittel- und/oder Hochspannungsanwendungen.

Description

Beschreibung

Schnell auslösende Verklinkung, Auslösemechanismus und

Schnellerder, Schnellschalter oder Kurzschließer

Die Erfindung bezieht sich auf eine schnell auslösende und besonders zuverlässige Verklinkung und einen Auslösemechanis mus und einen Schnellerder oder einen Schnellschalter, insbe sondere Ein- oder Aus-Schalter und Leistungsschalter, oder Kurzschließer, insbesondere für Nieder-, Mittel- und/oder Hochspannungsanwendungen .

Die Schalt_Zeiten, also die Geschwindigkeit die ein Schalter, insbesondere Schnellerder oder Kurzschließer benötigt um nach einem Schaltsignal eine Schalthandlung vorzunehmen hängen auch stark mit dem Auslösemechanismus zusammen. Im Stand der Technik sind schnelle Auslösemechanismen bekannt, die wie die EP2624272A1 auf chemischen Treibladungen basieren. Diese ha ben den Nachteil, dass eine erneute Nutzung des Schalters nicht ohne größeren Aufwand möglich ist. Auch sind Verklin kungen mittels Kugelsperren, Halbwellen und Sperrkäfigen be kannt, die aber insbesondere in Bezug auf die Zuverlässigkeit nachteilig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es nun eine Verklinkung, Auslöseme chanismus und Schnellerder oder Kurzschließer bereitzustel len, der schnell, zuverlässig auslöst und der mit einfachen Mitteln ertüchtigt werden kann, nach einer vorausgegangenen Schalthandlung wieder in eine Bereitschaft zu einer erneuten Schalthandlung gebracht zu werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Anspruch 1 und die von diesem abhängigen Ansprüche.

Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Verklinkung für Niederspannungsanwendungen, MittelSpannungsanwendungen und/oder Hochspannungsanwendungen, mit mindestens folgenden Bestandteilen :

• einer Antriebstange zum Antreiben einer Bewegung,

• einem Verbindungselement, wobei das Verbindungsele ment als separates Bauteil oder auch in die Antriebs stange integriert ausgeführt ist,

• einem Hebelarmpaar,

• einem Übertragungselementepaar,

• einem Sperrelement und

• einem Sperrelementgegenstück, wobei

die Verklinkung derart aufgebaut ist, dass eine stärkere, auf die Antriebsstange wirkende, erste Kraft derart durch das Verbindungselement, das Hebelarmpaar, und das Übertragungs elementepaar verringert wird, dass eine kleinere zweite Kraft ausreicht, um das Sperrelement derart auszulenken, dass eine Bewegung der Antriebstange relativ zu den übrigen Bestandtei len nicht mehr durch das Sperrelement oder das Sperrelement und das Sperrelementgegenstück verhindert wird.

Das Sperrelement verhindert also eine Bewegung der Antriebs stange in einer ersten Endposition der Verklinkung. Wird das Sperrelement mittels einer zweiten Kraft aus seiner sperren den Position bewegt, beispielsweise durch einen magnetischen Aktuator, so wird dadurch die sperrende Wirkung des Sperrele mentes beseitigt und die Antriebsstange kann sich durch die erste Kraft angetrieben in eine vorbestimmte Richtung bewe gen .

Die erste Kraft wird bevorzugter Weise durch eine Feder oder ein Federpaket, insbesondere durch Tellerfedern oder ein Tel lerfedernpaket, erzeugt.

Bevorzugt wird, dass die Verklinkung zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition beweglich ist, und die Antriebstange mit dem Verbindungselement verbunden ist,

das Verbindungselement eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse aufweist, und wobei an der ersten Dreh- achse ein erster Hebelarm und an der zweiten Drehachse ein zweiter Hebelarm jeweils drehbar gelagert befestigt ist,

der erste Hebelarm über eine erste Hebelarmachse und der zweite Hebelarm über eine zweite Hebelarmachse verfügt, das erste Übertragungselement über die erste Hebelarmach se beweglich mit dem ersten Hebelarm verbunden ist und das zweite Übertragungselement über die zweite Hebelar machse beweglich mit dem zweiten Hebelarm verbunden ist, das erste Übertragungselement über eine erste Befesti gungsachse drehbar an einem ersten Gehäuseteil lagerbar oder gelagert ist und das zweite Übertragungselement über eine zweite Befestigungsachse drehbar an einem zweiten Gehäuseteil lagerbar oder gelagert ist,

das erste Übertragungselement oder zweite Übertragungs element ist über eine Sperrelementachse mit einem dreh bargelagerten Sperrelement verbunden, wobei das Sperrele ment an einem Sperrelementgegenstück lagerbar oder mit dem Sperrelementgegenstück verbunden ist, wobei das Sper relementgegenstück fest oder drehbar mit dem zweiten Übertragungselement oder dem ersten Übertragungselement verbunden ist,

bei einem Übergang von der ersten Endposition in die zweite Endposition die Antriebsstange sich von der ersten Befestigungsachse am ersten Übertragungselement und von der zweiten Befestigungsachse am zweiten Übertragungsele ment wegbewegt und sich die Sperrelementachse und das Sperrelementgegenstück sich aufeinander zubewegen, und bei einem Übergang von der zweiten Endposition in die erste Endposition sich die Antriebsstange auf die erste Befestigungsachse am ersten Übertragungselement und auf die zweite Befestigungsachse am zweiten Übertragungsele ment zubewegt und sich die Sperrelementachse und das Sperrelementgegenstück sich voneinander wegbewegen, in der ersten Endposition das Sperrelement derart zwi schen dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement angeordnet ist, dass eine Bewegung des Übertragungselementepaares unterbunden wird. Dabei kann die Antriebstange mit dem Verbindungselement löslich oder unlöslich verbunden sein.

Weiter wird bevorzugt, dass ein oder mehr Bauteile von:

• einem Hebelarmpaar,

• einem Übertragungselementepaar,

doppelt ausgeführt sind, also zwei parallel zueinander ange ordnete Verbindungselemente und/oder zwei parallel zueinander angeordnete Hebelarmpaare und/oder zwei parallel zueinander angeordnete Übertragungselementepaare vorhanden sind. Diese doppelte Ausführung führt zu einer weiter verbesserten Stabi lität des Aufbaus der Verklinkung und somit auch zu einer er höhten Zuverlässigkeit.

Insbesondere wird bevorzugt, dass die doppelt ausgeführten Bauteile symmetrisch um ein Ende der Antriebsstange angeord net sind. Das bewirkt eine zusätzliche Stabilisierung der Verklinkung .

Bevorzugt wird auch, dass das Sperrelement und das Sperrele mentgegenstück beweglich, insbesondere drehbar, miteinander an einer Verbindungsstelle verbunden sind, wobei das Sper relementgegenstück drehbar mit dem zweiten Übertragungsele ment oder dem ersten Übertragungselement verbunden ist, so dass das Sperrelement und das Sperrelementgegenstück sich in der ersten Endposition in einer gestreckten Lage befinden, in der eine Bewegung der Verklinkung in die zweite Endposition verhindert wird und so dass das Sperrelement und das Sper relementgegenstück sich in der zweiten Endposition in einer geknickten Lage befinden, so dass die Verbindungsstelle im Vergleich zu der ersten Endposition (in Richtung der An triebsstange bewegt hat. Besonders bevorzugt wird, die zweite Kraft an der Verbin dungsstelle ansetzt, an der das Sperrelement und das Sper relementgegenstück beweglich miteinander verbunden sind.

Auch wird bevorzugt, dass das Sperrelement und das Sperrele mentgegenstück beweglich durch eine Drehachse an der Verbin dungsstelle verbunden sind, das Sperrelementgegenstück mit einer Achse oder einem Lager drehbar mit dem zweiten Übertra gungselement oder dem ersten Übertragungselement verbunden ist, wobei die Verbindungsstelle in etwa mittig zwischen dem Lager und der Sperrelementachse angeordnet ist.

Weiter wird besonders bevorzugt wird, die zweite Kraft an der Verbindungsstelle ansetzt, an der das Sperrelement und das Sperrelementgegenstück beweglich miteinander verbunden sind.

Bevorzugt wird auch, dass das Sperrelement in der ersten End position an dem Sperrelementgegenstück derart gelagert ist, dass das Sperrelement eine Bewegung der Verklinkung aus der ersten Endposition verhindert. Gelagert ist hier insbesondere so zu verstehen, dass die verringerte erste Kraft das Sper relement gegen das Sperrelementgegenstück drückt, also sich das Sperrelement gegen das Sperrelementgegenstück abstützt, und so eine Bewegung der Antriebsstange verhindert wird.

Besonders bevorzugt wird, dass das Sperrelementgegenstück als Rolle ausgebildet ist. Das bewirkt, dass das Sperrelement ei nerseits stabil an dem Sperrelementgegenstück abgestützt ist, andererseits verlustarm über das Sperrelementgegenstück ab rollt.

Insbesondere wird bevorzugt, dass ein sich an dem Sperrele mentgegenstück abstützendendes Ende des Sperrelementes eine ebene, also gerade, oder runde Form mit einem ersten Radius aufweist und das Sperrelement dadurch stabil, insbesondere stabiler, an dem Sperrelementgegenstück abgestützt ist, dass bei der runden Form der Mittelpunkt des ersten Radius nicht durch den Mittelpunkt der Sperrelementdrehachse geht, also der Mittelpunkt des ersten Radius nicht auf einer Geraden liegt, die durch den Mittelpunkt der Sperrelementdrehachse und den Mittelpunkt des Lagers des Sperrelementgegenstücks geht, sondern zu dieser Geraden in der ersten Endposition in Richtung der der Antriebsstange abgewandten Seite versetzt ist, also ein Versatz vorhanden ist, insbesondere um 0,3 bis 1,2 mm oder 0,4 bis 1,0 mm. Der erste Radius ist dabei bevor zugt größer als ein zweiter Radius des Sperrelementgegen stücks, insbesondere in Form des Sperrelementgegenstücks als einer Rolle.

Besonders bevorzugt wird auch, dass das Lager ein Nadellager ist. Ein solches Nadellager hat einen besonders niedrigen Ab- rollwiederstand und weist dabei trotzdem eine bevorzugte Langzeitstabilität auf.

Bevorzugt wird auch, dass ein Sperrelementrücksteller an dem Sperrelement derart vorgesehen ist, dass wenn die Verklinkung aus der zweiten Endposition in die erste Endposition über führt wird, der Sperrelementrücksteller bewirkt, dass das Sperrelement zwischen das erste Übertragungselement und das zweite Übertragungselement zurückgestellt wird, so dass eine Bewegung des Übertragungselementepaares unterbunden wird und das Sperrelement am Sperrelementgegenstück anliegt.

Weiter wird bevorzugt, dass das Sperrelement in einem Bereich auf der, in der ersten Endposition, der Antriebsstange abge wandten Seite eine Einkerbung besitzt, die einem Teil der Au ßenkontur des Sperrelementgegenstückes entspricht, bezie hungsweise diesen nachbildet.

Bevorzugt wird auch, dass

- das erste Übertragungselement und das zweite Übertra

gungselement an der gleichen Seite oder an sich gegen- überliegenden Seiten des Verbindungselements beweglich gelagert angeordnet sind, oder

- das Verbindungselement aus zwei Verbindungselementteilen gebildet wird, und dass das erste Übertragungselement und das zweite Übertragungselement zwischen den zwei Verbindungselementteilen beweglich gelagert angeordnet sind .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Aus lösemechanismus für einen schnellen Schalter mit einer

Verklinkung nach einem oder mehr der vorstehenden Ausführun gen, wobei das Sperrelement von einem Magnetstößel eines Mag netantriebs oder einer anderen Auslöseeinheit aus der die Be wegung des Übertragungselementepaares unterbinden ersten End position bewegbar ist.

Bevorzugt wird auch, dass das Sperrelement in der ersten End position auf oder an einem Sperrelementanschlag anliegt. Der Sperrelementanschlag ist insbesondere derart angeordnet, dass er eine Bewegung des Sperrelementes in Richtung des Mag netstößel oder der anderen Auslöseeinheit über die die Bewe gung des Übertragungselementepaares unterbindende ersten End position hinaus unterbindet und so eine definierte Ausgangs position des Sperrelementes in der die Bewegung des Übertra gungselementepaares unterbinden ersten Endposition bildet.

Besonders bevorzugt wird, dass der Sperrelementanschlag auf dem Magnetantrieb oder an einem oder mehr Gehäuseteil ange ordnet ist. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Sper relementanschlags an einem oder mehr Gehäuseteilen, da so für die Verklinkung ein besserer definierter Zustand in der ers ten Endposition geschaffen wird, was auch die Montage der Verklingung zu einem Auslösemechanismus vereinfacht.

Auch wird bevorzugt, dass das erste Übertragungselement über eine erste Befestigungsachse drehbar an einem ersten Gehäuse teil lagerbar oder gelagert ist und das zweite Übertragungs- element über eine zweite Befestigungsachse drehbar an einem zweiten Gehäuseteil lagerbar oder gelagert ist, und das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil unbeweglich in einem Gehäuse des Auslösemechanismus befestigt sind oder das Gehäu se bilden.

Weiter bevorzugt ist das Gehäuse einteilig oder mehrteilig ausgebildet .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen

Schnellerder oder Kurzschließer mit einem Auslösemechanismus gemäß einer oder mehrerer der vorstehenden Ausführungen, wo bei der der Auslösemechanismus und zusammen mit dem Schalter in eine, Gehäuse angeordnet ist und der Auslösemechanismus sich nach dem Schalten von der ersten Endposition in die zweite Endposition reversibel in die erste Endposition zu rückversetzten lässt. Ein solcher Schnellerder oder ein sol cher Kurzschließer haben den Vorteil, dass Sie besonders zu verlässig, langlebig und schnell schaltend sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher er läutert .

Fig. 1: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Auslösemechanismus mit einer Verklinkung in einer ersten Endposition;

Fig. 2: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Auslösemechanismus mit einer Verklinkung in einer zweiten Endposition;

Fig. 3: Schematische Darstellung eines alternativen erfin dungsgemäßen Auslösemechanismus mit einer Verklin kung in einer ersten Endposition;

Fig. 4: Schematische Darstellung eines alternativen erfin dungsgemäßen Auslösemechanismus mit einer Verklin kung in einer zweiten Endposition;

Fig. 5: Schematische Darstellung eines alternativen erfin dungsgemäßen Auslösemechanismus mit einer Verklin- kung in einer ersten Endposition und doppelt ausge führten Bauteilen.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfin dungsgemäßen Auslösemechanismus 1 mit einer Verklinkung 10 in einer ersten Endposition 12. Die Verklinkung 10 verfügt hier über eine Antriebsstange 100, die mit einer nicht gezeigten Schalteinheit - zum Beispiel einer Vakuumschaltröhre, einem gasisolierten Schalter oder einem flüssigskeitsisolierten Schalter, zum Beispiel einem ölisolierten Schalter - verbun den ist.

Auf die Antriebsstange wirkt in der ersten Endposition 12 ei ne erste Kraft 1000, die hier in die Richtung weg von der Verklinkung 10 wirkt.

Die Antriebsstange 100 ist hier weiter mit einem Verbindungs element 110 verbunden, hier starr verbunden. Das Verbindungs element 110 verfügt über eine erste Drehachse 111 und eine zweite Drehachse 112. Über die erste Drehachse 111 ist ein erster Hebelarm 120 und über die zweite Drehachse 112 ist ein zweiter Hebelarm 125 mit dem Verbindungselement 110 beweg lich, insbesondere drehbar, verbunden. Der erste Hebelarm 120 weist eine erste Hebelarmdrehachse 121 und der zweite Hebel arm 125 weist eine zweite Hebelarmdrehachse 126 auf.

Über die erste Hebelarmdrehachse 121 ist ein erstes Übertra gungselement 130 mit dem ersten Hebelarm 120 beweglich, ins besondere drehbar, verbunden und über die zweite Hebelarm drehachse 126 ist ein zweites Übertragungselement 135 mit dem zweiten Hebelarm 125 beweglich, insbesondere drehbar, verbun den .

Das erste Übertragungselement 130 ist über eine erste Befes tigungsachse 131 an einem nicht gezeigten Gehäuse drehbar be festigbar und das zweite Übertragungselement 135 ist über ei ne zweite Befestigungsachse 136 an einem nicht gezeigten Ge häuse drehbar befestigbar. Die Bewegung des ersten Übertra gungselementes 130 und des zweiten Übertragungselementes 135 erfolgt also bei der verbauten Verklinkung 10 um die erste Befestigungsachse 131 am ersten Übertragungselement 130 und um die zweite Befestigungsachse 136 am zweiten Übertragungs element 135.

Weiter ist das erste Übertragungselement 130 über eine Sper relementdrehachse beweglich mit einem Sperrelement 150 ver bunden. Das zweite Übertragungselement 135 über ein Lager 141 beweglich mit einem Sperrelementgegenstück 140 verbunden.

In der gezeigten ersten Endposition 12 liegt das Sperrelement 150 derart am Sperrelementgegenstück 140 an, dass es eine Be wegung des ersten Übertragungselementes 130 um die erste Be festigungsachse 131 und des zweiten Übertragungselementes 135 um die zweite Befestigungsachse 136 verhindert wird, jeden falls eine Bewegung, die durch die Wirkungsrichtung der ers ten Kraft 1000 bewirkbar ist. Das Sperrelementgegenstück 140 wird hier durch eine Rolle gebildet. Bei einem Übergang von der zweiten Endposition 14 in die erste Endposition 12 be wirkt der Sperrelementrücksteller 200, hier durch eine Feder realisiert, die hier zumindest einmal um die Sperrelement drehachse 151 gewickelt ist, bewirkt, dass das Sperrelement 150, wieder in die sperrende Position zwischen das erste Übertragungselement 130 und das zweite Übertragungselement 135 zurückgedrückt wird.

Das Sperrelement 150 weist an einem sich an dem Sperrelement gegenstück 140 abstützendendes Ende des Sperrelementes 150 eine ebene, also gerade, oder runde Form, im Folgenden auch Kontur 153, mit einem ersten Radius auf und das Sperrelement

150 wird dadurch stabil, insbesondere stabiler, an dem Sper relementgegenstück 140 abgestützt, dass bei der Kontur 153 an einem Ende des Sperrelementes 150 der Mittelpunkt des ersten Radius nicht durch den Mittelpunkt der Sperrelementdrehachse

151 geht, also der Mittelpunkt des ersten Radius nicht auf einer Geraden 154 liegt, die durch den Mittelpunkt der Sper relementdrehachse 151 und den Mittelpunkt des Lagers 141 des Sperrelementgegenstücks 140 geht, sondern zu dieser Geraden 154 in der ersten Endposition 12 in Richtung der der An- triebsstange abgewandten Seite versetzt ist, also ein Versatz 155 vorhanden ist, insbesondere um 0,3 bis 1,2 mm oder 0,4 bis 1,0 mm. Der erste Radius ist dabei bevorzugt größer als ein zweiter Radius des Sperrelementgegenstücks 141, insbeson dere in Form des Sperrelementgegenstücks 141 als einer Rol le. Dadurch wird das Sperrelement 150 immer in eine sichere, verklinkte Stellung in der ersten Endposition 12 gebracht und gleichzeitig wird eine relativ leichte Auslösung, also Aus lenkung des Sperrelementes 150 aus der ersten Endposition er möglicht .

Weiter hat das Sperrelement 150 in der gezeigten optionalen Ausführung im Bereich auf der, in der ersten Endposition 12, der Antriebsstange 100 abgewandten Seite, eine Einkerbung 152 besitzt, die einem Teil der Außenkontur des Sperrelementge genstückes 140 entspricht, nachbildet. Die Einkerbung 152 entspricht also einem Inversen eines Teiles der Außenkontur des Sperrelementgegenstückes 140.

Auf der der Antriebsstange in der ersten Endposition 12 ent gegengesetzten Seite des Sperrelementes 150 ist ein Magnetan trieb 350 derart angeordnet, dass der Magnetstößel 300 im Falle einer Auslösung des Auslösemechanismus 1 das Sperrele ment 150 mit einer zweiten Kraft 2000 aus der sperrenden Lage des ersten Endposition 12 herausbewegbar ist und so die erste Kraft 1000, die auf die Antriebsstange 100 wirkt, durch die die Antriebsstange 100 in Richtung der ersten Kraft 1000 be wegbar ist und die Verklinkung 10 in die zweite Endposition 14 überführt.

Weiter zeigt die Figur 1 noch für eine erste Einbaulage die Richtung der Erdanziehungskraft 500 und eine alternative Ein baulage die Richtung der Erdanziehungskraft 501. Die Richtung der Erdanziehungskraft 500 dient hier im Zweifel für die De finition von Begriffen wie oben, über, unten und/oder unter. Die Einbaulagen sind hier exemplarisch genannt, es sin aber auch alle anderen Einbaulagen im Raum möglich. Außerdem zeigt die Figur 1 noch einen optionalen Sperrelemen tanschlag 400, der hier derart auf dem Magnetantrieb 350 an geordnet ist, dass der Sperrelementanschlag 400 eine Bewegung des Sperrelementes 150 über die erste Endposition 12 hinaus in Richtung des Magnetantriebs 350 verhindert und zusätzlich die sperrende Position des Sperrelementes 150 in der ersten Endposition 12 stabilisiert. Alternativ kann dder Sperrele mentanschlag 400 auch mit der gleichen Wirkung an einem hier nicht gezeigten Gehäuse oder Gehäuseteil 410 angeordnet sein.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfin dungsgemäßen Auslösemechanismus mit einer Verklinkung 10 in einer zweiten Endposition 14, wobei hier zusätzlich zur Figur 1 Gehäuseteile 410 dargestellt sind, an denen das erstes Übertragungselement 130 mit einer ersten Befestigungsachse 131 beweglich, insbesondere drehbar, angeordnet ist und das zweite Übertragungselement 135 mit einer zweiten Befesti gungsachse 136 beweglich, insbesondere drehbar angeordnet ist. Die Gehäuseteile bilden ein, oder zusammen mit anderen nicht gezeigten Gehäuseteilen, Gehäuse, in dem die Verklin kung beweglich angeordnet ist.

In der zweiten Endposition 14 wirkt eine erste Kraft 1000' auf die auf die Antriebsstange 100 wirkt. Die in der Figur 1 gezeigte erste Kraft 1000 hat die Antriebsstange 100 und die Verklinkung 10 insgesamt nach dem Entfernen des Sperrelemen tes 150 aus der ersten Endposition 12 in die zweite Endposi tion bewegt, überführt. Da dadurch ein Teil oder die gesamte dafür vorgehaltene Energie benutzt worden ist, wirkt in der zweiten Endposition 14 eine entsprechend geringere erste Kraft 1000'.

Im Unterschied zur Figur 1 ist der Sperrelementanschlag 400 hier alternativ an einem Gehäuseteil 410 angeordnet. Das hat den Vorteil, dass der Anschlag für das Sperrelement 150 durch den Sperrelementanschlag 400 am Gehäuseteil 410 definiert wird und so unabhängig ist von dem Einbau, insbesondere kor- rekten Einbau, des Magnetstößels 300 und des Magnetantriebs 350, beide hier nicht gezeigt.

Analog zur Figur 1 zeigt die Figur 2 eine Verklinkung 10 in einer zweiten Endposition 14. Die Verklinkung 10 verfügt hier über eine Antriebsstange 100, die mit einer nicht gezeigten Schalteinheit - zum Beispiel einer Vakuumschaltröhre, einem gasisolierten Schalter oder einem flüssigskeitsisolierten Schalter, zum Beispiel einem ölisolierten Schalter - verbun den ist.

Das erste Übertragungselement 130 ist über eine erste Befes tigungsachse 131 an dem Gehäuseteil 410 drehbar befestigt und das zweite Übertragungselement 135 ist über eine zweite Be festigungsachse 136 an dem Gehäuseteil 410 drehbar befestig. Die Bewegung des ersten Übertragungselementes 130 und des zweiten Übertragungselementes 135 erfolgt also bei der ver bauten Verklinkung 10 um die erste Befestigungsachse 131 am ersten Übertragungselement 130 und um die zweite Befesti gungsachse 136 am zweiten Übertragungselement 135. Weiter ist das erste Übertragungselement 130 über eine Sper relementdrehachse beweglich mit einem Sperrelement 150 ver bunden. Das zweite Übertragungselement 135 über ein Lager 141 beweglich mit einem Sperrelementgegenstück 140 verbunden.

In der gezeigten zweiten Endposition 14 liegt das Sperrele ment 150 nicht am Sperrelementgegenstück 140 an, sondern ist über das Sperrelementgegenstück 140 abgerollt, das Sperrele mentgegenstück 140 ist hier als Rolle ausgestaltet.

In der zweiten Endposition 14 wirkt der Sperrelementrückstel ler 200 derart auf das Sperrelement 150, hier durch eine Fe der realisiert, die hier zumindest einmal um die Sperrele mentdrehachse 151 gewickelt ist, dass das Sperrelement 150, wieder in die sperrende Position zwischen das erste Übertra gungselement 130 und das zweite Übertragungselement 135 zu rückgedrückt wird, wenn die Verklinkung wieder in die erste Endposition 12 der Figur 1 überführt wird. Bevorzugt wird da bei ein hier nicht gezeigter Energiespeicher, insbesondere ein Federpaket oder ein Tellerfederpaket 105, gespannt.

Das Sperrelement 150 weist optional an einem sich an dem Sperrelementgegenstück 140 abstützendendes Ende des Sperrele mentes 150 eine ebene, also gerade, oder runde Form, im Fol genden auch Kontur 153, mit einem ersten Radius auf und das Sperrelement 150 wird dadurch stabil, insbesondere stabiler, an dem Sperrelementgegenstück 140 abgestützt, dass bei der Kontur 153 an einem Ende des Sperrelementes 150 der Mittel punkt des ersten Radius nicht durch den Mittelpunkt der Sper relementdrehachse 151 geht, also der Mittelpunkt des ersten Radius nicht auf einer Geraden 154 liegt, die durch den Mit telpunkt der Sperrelementdrehachse 151 und den Mittelpunkt des Lagers 141 des Sperrelementgegenstücks 140 geht, sondern zu dieser Geraden 154 in der ersten Endposition 12 in Rich tung der der Antriebsstange abgewandten Seite versetzt ist, also ein Versatz 155 vorhanden ist, insbesondere um 0,3 bis 1,2 mm oder 0,4 bis 1,0 mm. Der erste Radius ist dabei bevor- zugt größer als ein zweiter Radius des Sperrelementgegen stücks 141, insbesondere in Form des Sperrelementgegen stücks 141 als einer Rolle. Dadurch wird das Sperrelement 150 immer in eine sichere, verklinkte Stellung in der ersten End position 12 gebracht und gleichzeitig wird eine relativ leichte Auslösung, also Auslenkung des Sperrelementes 150 aus der ersten Endposition ermöglicht.

Weiter hat das Sperrelement 150 in der gezeigten optionalen Ausführung im Bereich auf der, in der ersten Endposition 12, der Antriebsstange 100 abgewandten Seite, eine Einkerbung 152 besitzt, die einem Teil der Außenkontur des Sperrelementge genstückes 140 entspricht, nachbildet. Die Einkerbung 152 entspricht also einem Inversen eines Teiles der Außenkontur des Sperrelementgegenstückes 140. In der gezeigten zweiten Endposition 14 liegt das Sperrelementgegenstückes 140 teil weise oder vollständig an der Einkerbung 152 an und ermög licht so einen platzoptimierten Aufbau und einer stabilere zweite Endposition 14.

Sowohl in der Figur 1, als auch in der Figur 2 sind zur bes seren Darstellbarkeit das erste Übertragungselement 130 und das zweite Übertragungselement 135 auf unterschiedlichen Sei ten des Verbindungselementes 110 angeordnet. Das ist eine mögliche Anordnung, bevorzugt wird aber auch eine Anordnung auf einer Seite des Verbindungselementes 110 oder eine dop pelte Ausführung des ersten Übertragungselements 130 und des zweiten Übertragungselements 135 in der Art wie in Figur 5 beschrieben .

Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines alter nativen erfindungsgemäßen Auslösemechanismus 1 mit einer Ver klinkung 10 in einer ersten Endposition 12.

Im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 ist hier das Sperrele ment 150 mit dem Sperrelementgegenstück 140 an einer Verbin dungsstelle 142 beweglich, insbesondere um die Verbindungs stelle 142 drehbar, verbunden. Bei dem beispielhaften Aufbau der Fig. 3 ist eine Antriebs stange 100 wieder mit einem Verbindungselement 110 fest, ins besondere starr, verbunden.

Das Verbindungselement 110 verfügt über eine erste Drehachse 111 und eine zweite Drehachse 112. Über die erste Drehachse

111 ist ein erster Hebelarm 120 und über die zweite Drehachse

112 ist ein zweiter Hebelarm 125 mit dem Verbindungselement 110 beweglich, insbesondere drehbar, verbunden. Der erste He belarm 120 weist eine erste Hebelarmdrehachse 121 und der zweite Hebelarm 125 weist eine zweite Hebelarmdrehachse 126 auf .

Am zweiten Übertragungselement 135 ist an der Sperrelement drehachse 151 das Sperrelement 150 beweglich, insbesondere drehbar, angeordnet. Das Sperrelement 150 ist wiederum beweg lich, insbesondere drehbar, an der Verbindungsstelle 142, mit dem Sperrelementgegenstück 140 verbunden, wobei das Sperrele mentgegenstück 140 hier eine langestreckte Form aufweist. Das Sperrelementgegenstück 140 ist seinerseits über das Lager 141 beweglich, insbesondere drehbar mit dem ersten Übertragungs- element 130 verbunden. In der hier gezeigten ersten Endposi tion 12 liegt die Verbindungsstelle 142 und/oder das Sper relement 150 und/oder des Sperrelementgegenstück 140 auf dem Magnetstößel 300 des Magnetantriebes auf.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines alter nativen erfindungsgemäßen Auslösemechanismus 1 mit der Ver klinkung 10 der Figur 3 in der zweiten Endposition 14.

Bei dem beispielhaften Aufbau der Fig. 4 ist eine Antriebs stange 100 wieder mit einem Verbindungselement 110 fest, ins besondere starr, verbunden.

111 ist ein erster Hebelarm 120 und über die zweite Drehachse

Das erste Übertragungselement 130 ist über eine erste Befes tigungsachse 131 an einem nicht gezeigten Gehäuse drehbar be festigbar und das zweite Übertragungselement 135 ist über ei ne zweite Befestigungsachse 136 an einem nicht gezeigten Ge häuse drehbar befestigbar. Die Bewegung des ersten Übertra gungselementes 130 und des zweiten Übertragungselementes 135 erfolgt also bei der verbauten Verklinkung 10 um die erste Befestigungsachse 131 am ersten Übertragungselement 130 und um die zweite Befestigungsachse 136 am zweiten Übertragungs element 135. Am zweiten Übertragungselement 135 ist an der Sperrelement drehachse 151 das Sperrelement 150 beweglich, insbesondere drehbar, angeordnet. Das Sperrelement 150 ist wiederum beweg lich, insbesondere drehbar, an der Verbindungsstelle 142, mit dem Sperrelementgegenstück 140 verbunden, wobei das Sperrele mentgegenstück 140 hier eine langestreckte Form aufweist. Das Sperrelementgegenstück 140 ist seinerseits über das Lager 141 beweglich, insbesondere drehbar mit dem ersten Übertragungs element 130 verbunden.

In der hier gezeigten zweiten Endposition 14 hat sich die Verbindungsstelle 142 mit dem Sperrelement 150 und dem Sper relementgegenstück 140 auf eine Auslösebewegung des Mag netstößels 300 hin vom Magnetstößel 300 des Magnetantrie bes 350 gelöst und sich durch die in der Figur 1 gezeigte zweite Kraft 2000 von dem Magnetstößel 300 wegbewegt. Die in der Figur 1 gezeigte erste Kraft 1000 hat hier die Antriebs stange 100 von dem Magnetantrieb 350 wegbewegt.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines alter nativen erfindungsgemäßen Auslösemechanismus 1 mit einer Ver klinkung 10 in einer ersten Endposition 120und mit doppelt ausgeführten Bauteilen, hier

- den Verbindungselementen 110, 110',

- den ersten Übertragungselementen 130, 130',

- den zweiten Übertragungselementen 135, 135',

- den Sperrelementen 150, 150', und

- den Sperrelementgegenstücken 140, 140'.

Die Antriebsstange 100 ist hier mit einem Tellerfedernpaket 105 zur Erzeugung der hier nicht gezeigten ersten Kraft 1000, siehe Figur 1, verbunden.

Die Antriebsstange 100 ist mit sich an einem Ende der An triebsstange gegenüberliegenden Verbindungselementen 110, 110', also in doppelter Ausführung, verbunden. Über die hier nicht erkennbare erste Drehachse 111 ist mit den Verbindungs- elementen 110, 110' ein hier nicht sichtbarer erster Hebelarm 120 drehbar verbunden angeordnet und über die hier nicht er kennbare zweite Drehachse 112 ist mit den Verbindungselemen ten 110, 110' ein zweiter Hebelarm 125 drehbar verbunden an geordnet .

Der erste Hebelarm 120 und der zweite Hebelarm 125 sind hier beispielhaft jeweils zwischen den beiden Verbindungselementen 110, 110' angeordnet.

Der erste Hebelarm 120 ist über eine erste Hebelarmdrehach se 121 mit den beiden ersten Übertragungselementen 130, 130' drehbar verbunden, wobei der erste Hebelarm 120 zwischen den zwei ersten Übertragungselementen 130, 130' angeordnet ist.

Der zweite Hebelarm 125 ist über eine zweite Hebelarmdrehach se 126 mit den beiden zweiten Übertragungselementen 135, 135' drehbar verbunden, wobei der zweite Hebelarm 125 zwischen den zwei zweiten Übertragungselementen 135, 135' angeordnet ist.

Hier nicht gezeigt können die zwei ersten Übertragungselemen ten 130, 130' über erste Befestigungsachse 131 und die zwei zweiten Übertragungselementen 135, 135' über die zweite Be festigungsachse 136 an einem Gehäuse drehbar befestigt sein.

An den zwei zweiten Übertragungselementen 135, 135' sind über eine Sperrelementdrehachse 151 zwischen den zwei zweiten Übertragungselementen 135, 135' zwei Sperrelemente 150, 150' drehbar verbunden angeordnet.

An den zwei ersten Übertragungselementen 130, 130' sind über ein Lager 141, hier als Achse ausgeführt, zwischen den zwei ersten Übertragungselementen 130, 130' zwei Sperrelementge genstücke 140, 140' drehbar verbunden angeordnet. Die zwei Sperrelemente 150, 150' sind an einer Verbindungs- stelle 142, hier als Achse ausgeführt, drehbar mit den zwei Sperrelementgegenstücken 140, 140' verbunden. Hier nicht gezeigt aber auch möglich ist optional auch die doppelte Ausführung des Hebelarmpaares 120, 125.

Bezugszeichenliste

1 Auslösemechanismus;

10 Verklinkung;

12 erste Endposition;

14 zweite Endposition;

100 Antriebsstange;

105 Tellerfedernpaket;

110 Verbindungselement;

110' Verbindungselement;

111 erste Drehachse am Verbindungselement 110;

112 zweite Drehachse am Verbindungselement 110;

120 erster Hebelarm;

121 erste Hebelarmdrehachse am ersten Hebelarm 120;

125 zweiten Hebelarm;

126 zweite Hebelarmdrehachse am zweiten Hebelarm 125;

130 erstes Übertragungselement;

130' erstes Übertragungselement;

131 erste Befestigungsachse am ersten Übertragungsele

ment 130;

135 zweites Übertragungselement;

135' zweites Übertragungselement;

136 zweite Befestigungsachse am zweiten Übertragungsele ment 135;

140 Sperrelementgegenstück;

140' Sperrelementgegenstück;

141 Lager, bevorzugt Nadellager oder Kugellager für das Sperrelementgegenstück;

142 Verbindungsstelle, insbesondere bewegliche Verbindungs stelle zwischen Sperrelement 150 und Sperrelementgegen stück 140;

150 Sperrelement;

150' Sperrelement;

151 Sperrelementdrehachse;

152 Einkerbung an einer Seite des Sperrelementes;

153 Kontur an einem Ende des Sperrelementes; 154 Gerade durch den Mittelpunkt der Sperrelementdrehachse 151 und den Mittelpunkt des Lagers 141;

155 Versatz zwischen Mittelpunkt der Sperrelementdrehachse 151 und Mittelpunkt oder Ausgangspunkt des ersten Radi us ;

200 Sperrelementrücksteller, insbesondere eine Sperrelement rückstellfeder;

300 Magnetstößel ;

350 Magnetantrieb;

400 Sperrelementanschlag;

410 Gehäuseteile;

500 Erdanziehungskraft;

501 Erdanziehungskraft in einer anderen Einbaulage;

1000 erste Kraft;

2000 zweite Kraft.

Claims

Patentansprüche

1. Verklinkung (10) für Niederspannungsanwendungen, Mit

telspannungsanwendungen und/oder Hochspannungsanwendungen, mit mindestens folgenden Bestandteilen:

einer Antriebstange (100) zum Antreiben einer Bewegung, einem Verbindungselement (110), (Verbindungselement kann auch in die Antriebsstange integriert sein)

einem Hebelarmpaar (120, 125),

einem Übertragungselementepaar (130, 135),

einem Sperrelement (150) und

einem Sperrelementgegenstück (140), wobei

die Verklinkung derart aufgebaut ist, dass eine stärkere, auf die Antriebsstange wirkende, erste Kraft (1000) derart durch

das Verbindungselement (110),

das Hebelarmpaar (120, 125), und

das Übertragungselementepaar (130, 135)

verringert wird, dass eine kleinere zweite Kraft (2000) ausreicht, um das Sperrelement (150) derart auszulenken, dass eine Bewegung der Antriebstange (100) relativ zu den übrigen Bestandteilen nicht mehr durch das Sperrelement (150) oder das Sperrelement (150) und das Sperrelementge genstück (140) verhindert wird.

2. Verklinkung (10) 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 Verklinkung zwischen einer ersten Endposition (12) und einer zweiten Endposition (14) beweglich ist, und

- die Antriebstange (100) mit dem Verbindungselement

(110) verbunden ist,

- das Verbindungselement (110) eine erste Drehachse

(111) und eine zweite Drehachse (112) aufweist, und wobei an der ersten Drehachse (111) ein erster He belarm (120) und an der zweiten Drehachse (112) ein zweiter Hebelarm (125) jeweils drehbar gelagert be festigt ist, - der erste Hebelarm (120) über eine erste Hebelar machse (121) und der zweite Hebelarm (125) über eine zweite Hebelarmachse (126) verfügt,

- das erste Übertragungselement (130) über die erste Hebelarmachse (121) beweglich mit dem ersten Hebel arm (120) verbunden ist und das zweite Übertragungs element (135) über die zweite Hebelarmachse (126) beweglich mit dem zweiten Hebelarm (125) verbunden ist,

- das erste Übertragungselement (130) über eine erste Befestigungsachse (131) drehbar an einem ersten Ge häuseteil lagerbar oder gelagert ist und das zweite Übertragungselement (135) über eine zweite Befesti gungsachse (136) drehbar an einem zweiten Gehäuse teil lagerbar oder gelagert ist,

- das erste Übertragungselement (130) oder zweite

Übertragungselement (135) ist über eine Sperrele mentachse (151) mit einem drehbargelagerten Sper relement (150) verbunden, wobei das Sperrelement

(150) an einem Sperrelementgegenstück (140) lagerbar oder mit dem Sperrelementgegenstück (140) verbunden ist, wobei das Sperrelementgegenstück (140) fest o- der drehbar mit dem zweiten Übertragungselement (135) oder dem ersten Übertragungselement (130) ver bunden ist,

- bei einem Übergang von der ersten Endposition (12) in die zweite Endposition (14) die Antriebsstange sich von der ersten Befestigungsachse (131) am ers ten Übertragungselement (130) und von der zweiten Befestigungsachse (136) am zweiten Übertragungsele ment (135) wegbewegt und sich die Sperrelementachse

(151) und das Sperrelementgegenstück (140) sich auf einander zubewegen, und

- bei einem Übergang von der zweiten Endposition (14) in die erste Endposition (12) sich die Antriebsstan ge auf die erste Befestigungsachse (131) am ersten Übertragungselement (130) und auf die zweite Befes- tigungsachse (136) am zweiten Übertragungsele ment (135) zubewegt und sich die Sperrelementachse (151) und das Sperrelementgegenstück (140) sich von einander wegbewegen,

- in der ersten Endposition (12) das Sperrelement

(150) derart zwischen dem ersten Übertragungselement (130) und dem zweiten Übertragungselement (135) an geordnet ist, dass eine Bewegung des Übertragungs elementepaares unterbunden wird.

3. Verklinkung (10) 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 Sperrelement (150) und das Sperrelementgegen

stück (140) beweglich, insbesondere drehbar, miteinander an einer Verbindungsstelle (142) verbunden sind, wobei das Sperrelementgegenstück (140) drehbar mit dem zweiten Übertragungselement (135) oder dem ersten Übertragungsele ment (130) verbunden ist, so dass das Sperrelement (150) und das Sperrelementgegenstück (140) sich in der ersten Endposition (12) in einer gestreckten Lage befinden, in der eine Bewegung der Verklinkung (10) in die zweite End position (14) verhindert wird und so dass das Sperrelement (150) und das Sperrelementgegenstück (140) sich in der zweiten Endposition (14) in einer geknickten Lage befin den, so dass die Verbindungsstelle (142) im Vergleich zu der ersten Endposition (12) in Richtung der Antriebsstan ge (100) bewegt hat.

4. Verklinkung (10) nach Anspruch 3,

stück (140) beweglich durch eine Drehachse an der Verbin dungsstelle (142) verbunden sind,

das Sperrelementgegenstück (140) mit einer Achse oder ei nem Lager (141) drehbar mit dem zweiten Übertragungsele ment (135) oder dem ersten Übertragungselement (130) ver bunden ist, wobei die Verbindungsstelle in etwa mittig zwischen dem Lager (141) und der Sperrelementachse (151) angeordnet ist.

5. Verklinkung (10) 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 Sperrelement (150) in der ersten Endposition (12) an dem Sperrelementgegenstück (140) derart gelagert ist, dass das Sperrelement (150) eine Bewegung der Verklinkung (10) aus der ersten Endposition (12) verhindert.

6. Verklinkung (10) nach Anspruch 5,

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 Sperrelementgegenstück (140) als Rolle ausgebildet ist .

7. Verklinkung (10) 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 Lager (141) ein Nadellager ist.

8. Verklinkung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

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 ein Sperrelementrücksteller (200) an dem Sperrelement (150) derart vorgesehen ist, dass wenn die Verklinkung (10) aus der zweiten Endposition (14) in die erste Endpo sition (12) überführt wird, der Sperrelementrücksteller (200) bewirkt, dass das Sperrelement (150) zwischen das erste Übertragungselement (130) und das zweite Übertra gungselement (135) zurückgestellt wird, so dass eine Bewe gung des Übertragungselementepaares unterbunden wird und das Sperrelement (150) am Sperrelementgegenstück (140) an liegt .

9. Verklinkung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 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 das Sperrelement (150) in einem Bereich auf der, in der ersten Endposition (12), der Antriebsstange (100) abge wandten Seite eine Einkerbung (152) besitzt, die einem Teil der Außenkontur des Sperrelementgegenstückes (140) entspricht .

10. Verklinkung (10) nach einem der vorstehenden 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 erste Übertragungselement (130) und das zweite Übertragungselement (135) an der gleichen Seite oder an sich gegenüberliegenden Seiten des Verbindungs elements (110) beweglich gelagert angeordnet sind, oder

- das Verbindungselement (110) aus zwei Verbindungs elementteilen gebildet wird, und dass das erste Übertragungselement (130) und das zweite Übertra gungselement (135) zwischen den zwei Verbindungsele mentteilen beweglich gelagert angeordnet sind.

11. Auslösemechanismus (1) für einen schnellen Schalter mit einer

Verklinkung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Sperrelement (150) von einem Magnetstößel (300) eines Magnetantriebs (350) oder einer anderen Auslöseeinheit aus der die Bewegung des Übertragungselementepaares un terbinden ersten Endposition (12) bewegbar ist.

12. Auslösemechanismus (1) gemäß Anspruch 11,

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 Sperrelement (150) in der ersten Endposition (12) auf oder an einem Sperrelementanschlag (400) anliegt.

13. Auslösemechanismus (1) gemäß Anspruch 12,

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 Sperrelementanschlag (400) auf dem Magnetantrieb (350) oder an einem oder mehr Gehäuseteilen (410) ange ordnet ist.

14. Auslösemechanismus (1) gemäß Anspruch 13, 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 erste Übertragungselement (130) über eine erste Be festigungsachse (131) drehbar an einem ersten Gehäuseteil lagerbar oder gelagert ist und das zweite Übertragungs element (135) über eine zweite Befestigungsachse (136) drehbar an einem zweiten Gehäuseteil lagerbar oder gela gert ist, und

das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil unbeweg lich in einem Gehäuse des Auslösemechanismus (1) befes tigt sind oder das Gehäuse bilden.

15. Schnellerder oder Kurzschließer mit einem Auslösemecha nismus (1) gemäß einem der

Ansprüche 11 bis 14, wobei der der Auslösemechanismus und zusammen mit dem Schalter in eine, Gehäuse angeordnet ist und der Auslösemechanismus sich nach dem Schalten von der ersten Endposition (12) in die zweite Endposition (14) reversibel in die erste Endposition (12) zurückversetzten lässt .