EP0136253B1 - Driving device for a vacuum switch - Google Patents
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- EP0136253B1 EP0136253B1 EP84730080A EP84730080A EP0136253B1 EP 0136253 B1 EP0136253 B1 EP 0136253B1 EP 84730080 A EP84730080 A EP 84730080A EP 84730080 A EP84730080 A EP 84730080A EP 0136253 B1 EP0136253 B1 EP 0136253B1
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- movable contact
- switching tube
- contact bolt
- bolt
- drive
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01H3/46—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using rod or lever linkage, e.g. toggle
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- Y10T403/32681—Composite ball
- Y10T403/32704—Stud extends into ball
Definitions
- the invention relates to a drive for a vacuum switch with between its movable contact pin and a actuating, fixedly mounted drive lever for transmitting the actuating force to a switching tube arranged joint parts which are provided with central bores for the passage of the movable contact pin of the switching tube and a spherical cap and one of these have adapted spherical joint socket, the spherical center of the spherical cap being offset from the center line of the drive lever, which in the switched-on state is perpendicular to the axis of the contact bolt, in the direction of the switching tube.
- a drive of this type has become known through a publication by Sace, Bergamo (Italy) with the designation CAT 8-0 / 12-1980.
- the joint parts enable a relatively low-wear introduction of the actuation force from the drive lever onto the movable contact pin of the switching tube, but transverse forces directed transversely to its longitudinal axis are exerted on the movable contact pin.
- it is necessary to carefully align the movable contact bolt with the bore of the joint parts.
- the switching tube is also pivotally attached to its fixed contact pin with joint parts in the manner of a ball joint.
- a ball joint for attaching the switching tube of a vacuum switch to its fixed contact pin is described in detail in GB-A-2 095 476.
- switching tubes in vacuum switches can also be rigidly attached (US-A-3 267 247), in connection with a drive which, similar to the arrangement mentioned at the beginning, has a stationary, pivotably mounted drive lever and a body with a spherical working surface .
- this working surface interacts with a flat counter surface of the drive lever, friction, wear and the occurrence of transverse forces between the drive lever and the movable contact pin being inevitable.
- the invention is based on the object of specifying a drive in which the switching tube and its movable contact bolt and the drive lever actuating the latter are relieved of stresses caused by transverse forces during the switching movements, the service life of both the drive lever and the switching tube is raised without expensive means.
- this object is achieved in that the distance of the center of the ball from the center line of the drive lever corresponds to approximately half the stroke of the contact bolt when switching on and off. With this position of the center of the ball, the relative displacement between the drive lever and the movable contact pin becomes a minimum of such a small amount that the offset can be neglected under practical conditions. This eliminates the need for a pivotable or adjustable fastening of the switching tube. It is only necessary to ensure that the movable contact pin and the drive lever are aligned with one another in the basic position without force.
- the distance between the center of the sphere and the center line can deviate from the exact value (half the stroke of the movable contact pin) within a normal tolerance. It can also be taken into account that the stroke of the switching tube can increase somewhat over the course of its service life.
- the force-free passage of the movable contact bolt through the joint arrangement can advantageously be achieved in that the bore diameter of the joint parts is approximately twice the bolt diameter and that a force transmission piece covering the bore diameter is present for a transverse alignment of the contact bolt relative to the joint parts in the force-free state.
- the switching tube can then be rigidly attached to the frame of the switching device with its fixed contact bolt. A tolerance occurring at this fastening point only has an effect that the movable contact bolt does not pass through the bore of the joint parts centrally. This position of the parts resulting from the assembly of the switching tube is maintained when switching on and off, so that an operational sliding movement between the power transmission piece and the joint parts practically does not occur.
- the rigid attachment of the switching tube can advantageously be carried out in such a way that the fixed contact pin of the switching tube is provided with an internally accessible internal thread and laterally with at least one flattened portion and is fixed rigidly and non-rotatably by a screw engaging in the internal thread on a stationary connecting piece between webs is.
- Figure 1 shows schematically a vacuum switch according to the invention in a side view.
- Figures 2 and 3 show a first embodiment of the arranged between a drive lever and a movable contact pin Joint parts in section, the joint socket being molded onto the drive lever.
- Figures 4 and 5 also show in section a further embodiment of the joint parts, wherein the spherical cap is molded onto the drive lever.
- Figures 6 and 7 show an example of the rigid attachment of a switching tube with its fixed contact pin in a front view and in a partially sectioned side view.
- Fig. 1 the drive of a vacuum switch 20 is shown schematically in a side view, all parts not necessary for understanding the invention such as on and off springs, contact force generator and. Like., Not drawn.
- the vacuum switch 20 contains a switching tube 1 with a fixed contact piece 2 and a movable contact piece 3 opposite this, which is sealed and movably guided from the outside by means of a bellows 4 made of metal. Switching tubes of this type are generally known and therefore do not require any further explanation in the above context.
- the switching tube 1 is rigidly fastened by means of the contact pin 5 carrying the fixed contact piece 2 via a holding device 6.
- the movable contact piece 3, which carries the movable contact piece 3, is connected to a drive lever 9 which is mounted in a stationary manner via a swivel joint 8, joint parts, which are designated by 10, being arranged between the drive lever 9 and the contact bolt 7 for transmitting the actuating force.
- the drive lever 9 is pivoted with a force P in the direction of the arrow 11.
- a frame or support 12 receives the parts shown and in particular determines the distance between the pivot bearing 8 of the drive lever 9 and the holding device 6.
- the lever 9 made of insulating material is connected to the movable contact pin 7 via the joint parts 10, which in particular include a spherical cap 13 and a spherically shaped socket 14 adapted to the spherical cap.
- the joint parts 10 which in particular include a spherical cap 13 and a spherically shaped socket 14 adapted to the spherical cap.
- On the spherical cap 13 is a disk-shaped force transmission piece 15, which covers the diameter D of a bore 16 passing through the spherical cap 13.
- the force transmission piece 15 is supported on a nut 17 which is screwed onto a thread 18 provided at the end of the movable contact bolt 7.
- the force transmission piece and the nut can also be formed in one piece.
- the socket 14 is also provided with a central opening 21 with the diameter D. This is approximately twice as large as the diameter d of the contact pin 7.
- FIG. 7 shows the position of the drive lever 9 and the movable contact bolt 7 when the vacuum switch according to FIG. 1 is switched on
- the center line 22 of the drive lever 9 which is shown in dash-dotted lines and passes through the swivel joint 8, and the axis 23, which is also shown in chain-dotted lines of the movable contact pin 7 at right angles to each other.
- the center of the sphere 24 is located on the longitudinal axis 23 on the side of the center line 22 which faces the switching tube which is not visible in FIGS. 2 and 3.
- the distance of the center point 24 from the center line 22 is approximately half the stroke of the contact pin 7, which is covered between the switch-on position and the switch-off position, an idle stroke of the drive lever 9 provided in practice for the force-free alignment of the contact pin relative to the articulated parts, for simplification is not shown.
- the switch-off position is shown in FIG. 3, in which the parts that correspond to FIG. 2 are provided with the same reference numerals.
- the drive lever 9 is modified compared to FIGS. 2 and 3 in such a way that it does not contain the socket, but is provided with a spherical cap 30.
- a joint socket 31 is exposed, which is provided with a bore 32 for the passage of the movable contact bolt 7.
- the diameter D of the bore 32 like the diameter of the bore 33 passing through the spherical cap 30, is approximately twice as large as the diameter d of the contact bolt 7.
- the position of the center point of the ball 24 on the side of the center line 22 of the drive lever 9, which faces the switching tube which is not visible in FIGS. 4 and 5, is again essential.
- the distance from the point of intersection of the center line 22 and the longitudinal axis 23 of the contact pin 7 is again approximately half the stroke of the contact pin 7 when switching on and off.
- the lever 9 In the switch-off position according to FIG. 5, the lever 9 is pivoted counterclockwise, but the longitudinal axis of the contact bolt 7 does not suffer any lateral offset.
- the power transmission Piece 15 is therefore in the unchanged position on the socket 31.
- the force transmission piece and the nut can be in one piece.
- the joint arrangement described allows the switching tube 1 shown in FIG. 1 to be rigidly fastened with its fixed contact bolt 5.
- An example of such a rigid attachment is shown in FIG. 6 in a view and FIG. 7 partially in section on the side.
- a support body made of insulating material is designated 40.
- Side walls 41 and 42 and a floor 43 delimit a space provided for receiving the switching tube 1, which, as FIG. 6 shows, is open towards the front.
- On the bottom 43 there is a connection bracket 44 which has a fastening leg 45 and a clamping bracket 47 which is at right angles thereto.
- the fastening leg 45 is provided with bores for the passage of fastening screws 46 and a central holding screw 48.
- the connection bracket 44 On both sides of the bore 50 provided for receiving the retaining screw 48, the connection bracket 44 has webs 51, between which the fixed connection bolt 51 of the switching tube 1 is received.
- the connecting pin is expediently provided on both sides with flats 52 in order to prevent the switching tube from rotating, and contains a threaded bore 54 accessible on the end face 53.
- the switching tube 1 rests with the flat end face 53 of its connecting bolt 5 on the flat fastening leg 45 of the connecting bracket 44
- Retaining screw 48 establishes the rigid mechanical connection between the switching tube and the connection bracket 44 and at the same time ensures a low-loss current transfer between these parts.
- This type of fastening of the switching tube requires a considerably reduced effort compared to the ball joints previously required, for example in accordance with GB-A-2 095 476, and at the same time ensures that operational or external stresses, such as heating, switching forces and shocks, have no effect on the position the switching tube remain inside the switching device.
- connection angle can also be attached to the underside of the base 43 without any change in the parts, as a result of which the clamping angle 47 is given the position indicated by dash-dotted lines in FIG. It is then possible to use a switching tube with a greater axial length, a spacer being able to be inserted between the end face 53 and the fastening leg 45 to compensate for different dimensions.
- the joint arrangement described is suitable for vacuum switching devices that have a very high, i.e. should reach more than 1 million operating cycles without maintenance.
- Such switching devices are, for example, contactors for the voltage range of about 1 - 15 kV, as are used for switching high-voltage motors and similar consumers on and off.
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Vakuumschalter mit zwischen dessen beweglichem Kontaktbolzen und einem diesen betätigenden ortsfest gelagerten Antriebshebel zur Übertragung der Betätigungskraft auf eine Schaltröhre angeordneten Gelenkteilen, die mit zentrischen Bohrungen zum Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens der Schaltröhre versehen sind und die eine Kugelkalotte sowie eine dieser angepasste kugelig geformte Gelenkpfanne aufweisen, wobei der Kugelmittelpunkt der Kalotte von der im Einschaltzustand rechtwinklig zur Achse des Kontaktbolzens verlaufenden Mittellinie des Antriebshebels in Richtung der Schaltöhre versetzt angeordnet ist.The invention relates to a drive for a vacuum switch with between its movable contact pin and a actuating, fixedly mounted drive lever for transmitting the actuating force to a switching tube arranged joint parts which are provided with central bores for the passage of the movable contact pin of the switching tube and a spherical cap and one of these have adapted spherical joint socket, the spherical center of the spherical cap being offset from the center line of the drive lever, which in the switched-on state is perpendicular to the axis of the contact bolt, in the direction of the switching tube.
Ein Antrieb dieser Art ist durch eine Druckschrift der Firma Sace, Bergamo (Italien) mit der Bezeichnung CAT 8-0/12-1980 bekannt beworden. Die Gelenkteile ermöglichen eine relativ verschleissarme Einleitung der Betätigungskraft von dem Antriebshebel auf den beweglichen Kontaktbolzen der Schaltröhre, wobei jedoch auf den beweglichen Kontaktbolzen transversal zu seiner Längsachse gerichtete Querkräfte ausgeübt werden. Um die Funktion dieser Gelenkanordnung sicherzustellen, ist es erforderlich, den beweglichen Kontaktbolzen auf die Bohrung der Gelenkteile sorgfältig auszurichten. Hierzu ist die Schaltröhre an ihrem feststehenden Kontaktbolzen gleichfalls mit Gelenkteilen nach Art eines Kugelgelenkes schwenkbar befestigt.A drive of this type has become known through a publication by Sace, Bergamo (Italy) with the designation CAT 8-0 / 12-1980. The joint parts enable a relatively low-wear introduction of the actuation force from the drive lever onto the movable contact pin of the switching tube, but transverse forces directed transversely to its longitudinal axis are exerted on the movable contact pin. To ensure the function of this joint arrangement, it is necessary to carefully align the movable contact bolt with the bore of the joint parts. For this purpose, the switching tube is also pivotally attached to its fixed contact pin with joint parts in the manner of a ball joint.
Bei ungünstiger Toleranzlage zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktbolzen können durch die notwendige Ausrichtung der Schaltröhre sogar zusätzliche Querkräfte in den beweglichen Kontaktbolzen eingeleitet werden. Trotz des relativ grossen Aufwandes von zwei Kugelgelenken je Schaltröhre ist somit das Auftreten von Kräften nicht zu verhindern, die einen Verschleiss hervorrufen und die Lebensdauer des Vakuumschalters verringern.In the event of an unfavorable tolerance position between the fixed and the movable contact bolt, additional transverse forces can even be introduced into the movable contact bolt due to the necessary alignment of the switching tube. Despite the relatively large expenditure of two ball joints per switching tube, the occurrence of forces that cause wear and reduce the service life of the vacuum switch cannot be prevented.
Ein Kugelgelenk für die Befestigung der Schaltröhre eines Vakuumschalters an seinem feststehenden Kontaktbolzen ist ausführlich in der GB-A-2 095 476 beschrieben.A ball joint for attaching the switching tube of a vacuum switch to its fixed contact pin is described in detail in GB-A-2 095 476.
Es ist zwar bekannt, dass Schaltröhren in Vakuumschaltern auch starr befestigt werden können (US-A-3 267 247), und zwar in Verbindung mit einem Antrieb, der ähnlich der eingangs genannten Anordnung einen ortsfest schwenkbar gelagerten Antriebshebel und einen Körper mit balliger Arbeitsfläche aufweist. Diese Arbeitsfläche wirkt allerdings mit einer ebenen Gegenfläche des Antriebshebels zusammen, wobei Reibung, Verschleiss und das Auftreten transversaler Kräfte zwischen dem Antriebshebel und dem beweglichen Kontaktbolzen unvermeidlich sind.It is known that switching tubes in vacuum switches can also be rigidly attached (US-A-3 267 247), in connection with a drive which, similar to the arrangement mentioned at the beginning, has a stationary, pivotably mounted drive lever and a body with a spherical working surface . However, this working surface interacts with a flat counter surface of the drive lever, friction, wear and the occurrence of transverse forces between the drive lever and the movable contact pin being inevitable.
Der Erfindung liegt ausgehend von einem Vakuumschalter der eingangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb anzugeben, bei dem die Schaltröhre und ihr beweglicher Kontaktbolzen sowie der diesen betätigende Antriebshebel von Beanspruchungen durch Querkräfte bei den Schaltbewegungen entlastet ist, wobei die Lebensdauer sowohl des Antriebshebels als auch der Schaltröhre ohne aufwendige Mittel erhöht ist.Starting from a vacuum switch of the type mentioned in the introduction, the invention is based on the object of specifying a drive in which the switching tube and its movable contact bolt and the drive lever actuating the latter are relieved of stresses caused by transverse forces during the switching movements, the service life of both the drive lever and the switching tube is raised without expensive means.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand des Kugelmittelpunktes von der Mittellinie des Antriebshebels etwa der Hälfte des Hubes des Kontaktbolzens beim Ein- und Ausschalten entspricht. Bei dieser Lage des Kugelmittelpunktes wird die relative Verschiebung zwischen dem Antriebshebel und dem beweglichen Kontaktbolzen zu einem Minimum von derart geringem Betrag, dass der Versatz unter praktischen Verhältnissen vernachlässigt werden kann. Damit entfällt die Notwendigkeit einer schwenkbaren oder ausrichtbaren Befestigung der Schaltröhre. Es ist lediglich erforderlich, dafür zu sorgen, dass der bewegliche Kontaktbolzen und der Antriebshebel in der Grundstellung aufeinander kräftefrei ausgerichtet sind.According to the invention, this object is achieved in that the distance of the center of the ball from the center line of the drive lever corresponds to approximately half the stroke of the contact bolt when switching on and off. With this position of the center of the ball, the relative displacement between the drive lever and the movable contact pin becomes a minimum of such a small amount that the offset can be neglected under practical conditions. This eliminates the need for a pivotable or adjustable fastening of the switching tube. It is only necessary to ensure that the movable contact pin and the drive lever are aligned with one another in the basic position without force.
Der Abstand des Kugelmittelpunktes von der Mittellinie kann von dem genauen Wert (Hälfte des Hubes des beweglichen Kontaktbolzens) im Rahmen einer üblichen Toleranz abweichen. Dabei kann auch berücksichtigt werden, dass sich der Hub der Schaltröhre im Lauf ihrer Lebensdauer etwas vergrössern kann.The distance between the center of the sphere and the center line can deviate from the exact value (half the stroke of the movable contact pin) within a normal tolerance. It can also be taken into account that the stroke of the switching tube can increase somewhat over the course of its service life.
Der kräftefreie Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens durch die Gelenkanordnung kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass der Bohrungsdurchmesser der Gelenkteile etwa das Doppelte des Bolzendurchmessers beträgt und dass ein den Bohrungsdurchmesser überdeckendes Kraftübertragungsstück für eine transversale Ausrichtung des Kontaktbolzens gegenüber den Gelenkteilen im kräftefreien Zustand vorhanden ist. Die Schaltröhre kann dann mit ihrem festen Kontaktbolzen an dem Rahmen des Schaltgerätes starr befestigt werden. Eine an dieser Befestigungsstelle auftretende Toleranz wirkt sich lediglich dadurch aus, dass der bewegliche Kontaktbolzen die Bohrung der Gelenkteile nicht zentrisch durchsetzt. Diese bei der Montage der Schaltröhre sich ergebende Stellung der Teile bleibt beim Ein- und Ausschalten erhalten, so dass eine betriebsmässige Gleitbewegung zwischen dem Kraftübertragungsstück und den Gelenkteilen praktisch nicht auftritt.The force-free passage of the movable contact bolt through the joint arrangement can advantageously be achieved in that the bore diameter of the joint parts is approximately twice the bolt diameter and that a force transmission piece covering the bore diameter is present for a transverse alignment of the contact bolt relative to the joint parts in the force-free state. The switching tube can then be rigidly attached to the frame of the switching device with its fixed contact bolt. A tolerance occurring at this fastening point only has an effect that the movable contact bolt does not pass through the bore of the joint parts centrally. This position of the parts resulting from the assembly of the switching tube is maintained when switching on and off, so that an operational sliding movement between the power transmission piece and the joint parts practically does not occur.
Die starre Befestigung der Schaltröhre kann in vorteilhafter Weise so ausgeführt sein, dass der feststehende Kontaktbolzen der Schaltröhre mit einem stirnseitig zugänglich Innengewinde und seitlich mit wenigstens einer Abflachung versehen ist und durch eine in das Innengewinde eingreifende Schraube an einem ortsfesten Anschlussstück zwischen Stegen starr und unverdrehbar befestigt ist.The rigid attachment of the switching tube can advantageously be carried out in such a way that the fixed contact pin of the switching tube is provided with an internally accessible internal thread and laterally with at least one flattened portion and is fixed rigidly and non-rotatably by a screw engaging in the internal thread on a stationary connecting piece between webs is.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures.
Die Figur 1 zeigt schematisch einen Vakuumschalter nach der Erfindung in einer Seitenansicht.Figure 1 shows schematically a vacuum switch according to the invention in a side view.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der zwischen einem Antriebshebel und einem beweglichen Kontaktbolzen angeordneten Gelenkteile im Schnitt, wobei die Gelenkpfanne an den Antriebshebel angeformt ist.Figures 2 and 3 show a first embodiment of the arranged between a drive lever and a movable contact pin Joint parts in section, the joint socket being molded onto the drive lever.
Die Figuren 4 und 5 zeigen gleichfalls im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gelenkteile, wobei die Kugelkalotte an den Antriebshebel angeformt ist.Figures 4 and 5 also show in section a further embodiment of the joint parts, wherein the spherical cap is molded onto the drive lever.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein Beispiel für die starre Befestigung einer Schaltröhre mit ihrem feststehenden Kontaktbolzen in einer Frontansicht und in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht.Figures 6 and 7 show an example of the rigid attachment of a switching tube with its fixed contact pin in a front view and in a partially sectioned side view.
In der Fig. 1 ist der Antrieb eines Vakuumschalters 20 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt, wobei alle nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile wie Ein- und Ausschaltfedern, Kontaktkrafterzeuger u. dgl., nicht gezeichnet sind. Der Vakuumschalter 20 enthält eine Schaltröhre 1 mit einem feststehenden Kontaktstück 2 und einem diesen gegenüberstehenden beweglichen Kontaktstück 3, das gegenüber dem Aussenraum mittels eines aus Metall bestehenden Faltenbalges 4 abgedichtet und bewegbar geführt ist. Schaltröhren dieser Art sind allgemein bekannt und bedürfen daher im vorstehenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung. Die Schaltröhre 1 ist mittels des das feststehende Kontaktstück 2 tragenden Kontaktbolzens 5 über eine Haltevorrichtung 6 starr befestigt.In Fig. 1, the drive of a
Der das bewegliche Kontaktstück 3 tragende bewegliche Kontaktbolzen 7 ist mit einem ortsfest über ein Drehgelenk 8 gelagerten Antriebshebel 9 verbunden, wobei zwischen dem Antriebshebel 9 und dem Kontaktbolzen 7 zur Übertragung der Betätigungskraft Gelenkteile angeordnet sind, die gemeinsam mit 10 bezeichnet sind. Zum Ausschalten des Vakuumschalters wird der Antriebshebel 9 mit einer Kraft P in der Richtung des Pfeiles 11 verschwenkt. Ein Rahmen oderTräger 12 nimmt die dargestellten Teile auf und bestimmt insbesondere den Abstand des Drehlagers 8 des Antriebshebels 9 und der Haltevorrichtung 6.The
In den Figuren 2 und 3 ist als Einzelheit nach der Figur 1 der Bereich der Gelenkteile 10 vergrössert dargestellt.2 and 3, the area of the
Der aus Isolierstoff bestehende Hebel 9 ist mit dem beweglichen Kontaktbolzen 7 über die Gelenkteile 10 verbunden, zu denen insbesondere eine Kugelkalotte 13 und eine der Kugelkalotte angepasste kugelig geformte Gelenkpfanne 14 gehören. Auf der Kugelkalotte 13 liegt ein scheibenförmiges Kraftübertragungsstück 15 auf, das den Durchmesser D einer die Kugelkalotte 13 durchsetzenden Bohrung 16 überdeckt. Das Kraftübertragungsstück 15 stützt sich an einer Mutter 17 ab, die auf ein am Ende des beweglichen Kontaktbolzens 7 vorgesehenes Gewinde 18 aufgeschraubt ist. Das Kraftübertragungsstück und die Mutter können auch einstückig ausgebildet sein. Die Gelenkpfanne 14 ist gleichfalls mit einer zentrischen Öffnung 21 mit dem Durchmesser D versehen. Dieser ist etwa doppelt so gross wie der Durchmesser d des Kontaktbolzens 7.The
Wie der Figur 7 zu entnehmen ist, welche die Stellung des Antriebshebels 9 und des beweglichen Kontaktbolzens 7 im Einschaltzustand des Vakuumschalters gemäss der Figur 1 zeigt, stehen die strichpunktiert eingezeichnete, das Drehgelenk 8 durchsetzende Mittellinie 22 des Antriebshebels 9 und die gleichfalls strichpunktiert eingezeichnete Achse 23 des beweglichen Kontaktbolzens 7 rechtwinklig zueinander. Der Kugelmittelpunkt 24 befindet sich auf der Längsachse 23 auf der Seite Mittellinie 22, die der in den Figuren 2 und 3 nicht sichtbaren Schaltröhre zugewandt ist. Der Abstand des Mittelpunktes 24 von der Mittellinie 22 beträgt dabei etwa die Hälfte des Hubes des Kontaktbolzens 7, der zwischen der Einschaltstellung und der Ausschaltstellung zurückgelegt wird, wobei ein in der Praxis zur kräftefreien Ausrichtung des Kontaktbolzens gegenüber den Gelenkteilen vorgesehener Leerhub des Antriebshebels 9 zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Die Ausschaltstellung ist in der Figur 3 gezeigt, in der im übrigen die mit der Figur 2 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.As can be seen from FIG. 7, which shows the position of the
Wie man erkennt, tritt trotz der veränderten Winkelstellung des Antriebshebels 9 nur eine rein axiale Verschiebung des Kontaktbolzens 7 auf. Zu einer Verschiebung zwischen dem Kraftübertragungsstück 15 und der Kugelkalotte 13 kommt es dagegen nicht. Es kann jedoch der Fall eintreten, dass die Längsachse 23 des beweglichen Kontaktbolzens 7 schon in der Ausgangsstellung gemäss der Figur 2 die Bohrung 16 der Kugelkalotte 13 bzw. die Bohrung 21 der Gelenkpfanne 14 nicht zentrisch, sondern mit einer gewissen Verschiebung durchsetzt. Diese Abweichung kann auf einer Toleranz an der Befestigungsstelle der Schaltröhre innerhalb des Schaltgerätes beruhen. Diese sich bei der Montage des Schaltgerätes ergebende Stellung der Teile zueinander bleibt jedoch beim Ein- und Ausschalten erhalten, so dass praktisch keine Querkräfte auf den Antriebshebel 9 bzw. den Kontaktbolzen 7 ausgeübt werden.As can be seen, only a purely axial displacement of the
In dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 4 und 5 ist der Antriebshebel 9 gegenüber den Figuren 2 und 3 in der Weise verändert ausgeführt, dass er nicht die Gelenkpfanne enthält, sondern mit einer Kugelkalotte 30 versehen ist. Auf diese ist eine Gelenkpfanne 31 ausgesetzt, die mit einer Bohrung 32 zum Durchtritt des beweglichen Kontaktbolzens 7 versehen ist. Wie in dem zuvor erläuterten Beispiel ist der Durchmesser D der Bohrung 32 ebenso wie der Durchmesser der die Kugelkalotte 30 durchsetzenden Bohrung 33 etwa doppelt so gross wie der Durchmesser d des Kontaktbolzens 7. Auf der ebenen Aussenfläche der Gelenkpfanne 31 liegt ein den Figuren 2 und 3 entsprechendes Kraftübertragungsstück 15 auf, das sich über eine Mutter 17 an dem Kontaktbolzen 7 abstützt. Wesentlich ist wiederum die Lage des Kugelmittelpunktes 24 auf der Seite der Mittellinie 22 des Antriebshebels 9, die der in den Figuren 4 und 5 nicht sichtbaren Schaltröhre zugewandt ist. Der Abstand vom Schnittpunkt der Mittellinie 22 und der Längsachse 23 des Kontaktbolzens 7 beträgt wiederum etwa die Hälfte des beim Ein- und Ausschalten zurückgelegten Hubes des Kontaktbolzens 7.In the further exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, the
In der Ausschaltstellung gemäss der Figur 5 ist der Hebel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, die Längsachse des Kontaktbolzens 7 erleidet jedoch keinen seitlichen Versatz. Das Kraftübertragungsstück 15 liegt daher in unveränderter Stellung an der Gelenkpfanne 31 an. Auch in diesem Ausführungsbeispiel können das Kraftübertragungsstück und die Mutter einstückig sein.In the switch-off position according to FIG. 5, the
Wie bereits erwähnt, erlaubt es die beschriebene Gelenkanordnung, die in der Figur 1 gezeigte Schaltröhre 1 mit ihrem feststehenden Kontaktbolzen 5 starr zu befestigen. Ein Beispiel für eine solche starre Befestigung zeigt die Figur 6 in einer Ansicht und die Figur 7 seitlich teilweise im Schnitt.As already mentioned, the joint arrangement described allows the switching
In beiden Figuren ist ein aus Isolierstoff bestehender Tragkörper mit 40 bezeichnet. Seitenwände 41 und 42 sowie ein Boden 43 begrenzen einen zur Aufnahme der Schaltröhre 1 vorgesehenen Raum, der, wie die Figur 6 zeigt, nach vorn offen ist. Auf dem Boden 43 liegt ein Anschlusswinkel 44 auf, der einen Befestigungsschenkel 45 und einen rechtwinklig hierzu stehenden Klemmwinkel 47 aufweist. Der Befestigungsschenkel 45 ist mit Bohrungen zum Durchtritt von Befestigungsschrauben 46 und einer zentralen Halteschraube 48 versehen. Zu beiden Seiten der zur Aufnahme der Halteschraube 48 vorgesehenen Bohrung 50 besitzt der Anschlusswinkel 44 Stege 51, zwischen denen der feststehende Anschlussbolzen 51 der Schaltröhre 1 aufgenommen wird. Der Anschlussbolzen ist zweckmässig beidseitig mit Abflachungen 52 versehen, um eine Verdrehbarkeit der Schaltröhre auszuschliessen, und enthält eine an der Stirnfläche 53 zugängliche Gewindebohrung 54. Die Schaltröhre 1 ruht mit der ebenen Stirnfläche 53 ihres Anschlussbolzens 5 auf dem ebenen Befestigungsschenkel 45 des Anschlusswinkels 44. Die Halteschraube 48 stellt die starre mechanische Verbindung zwischen der Schaltröhre und dem Anschlusswinkel 44 her und sorgt zugleich für einen verlustarmen Stromübergang zwischen diesen Teilen. Diese Art der Befestigung der Schaltröhre erfordert einen im Vergleich zu den bisher benötigten Kugelgelenken etwa entsprechend der GB-A-2 095 476 erheblich verringerten Aufwand und stellt zugleich sicher, dass betriebsmässige oder äussere Beanspruchungen, wie Erwärmung, Schaltkräfte und Stösse ohne Wirkung auf die Stellung der Schaltröhre innerhalb des Schaltgerätes bleiben.In both figures, a support body made of insulating material is designated 40.
Wie man erkennt, lässt sich der Anschlusswinkel ohne jede Änderung der Teile auch an der Unterseite des Bodens 43 anbringen, wodurch der Klemmwinkel 47 die in der Figur 7 strichpunktiert angedeutete Lage erhält. Es besteht dann die Möglichkeit, eine Schaltröhre mit grösserer axialer Länge zu verwenden, wobei zum Ausgleich unterschiedlicher Abmessungen zwischen die Stirnfläche 53 und den Befestigungsschenkel 45 ein Abstandsstück eingefügt sein kann.As can be seen, the connection angle can also be attached to the underside of the
Die beschriebene Gelenkanordnung eignet sich für Vakuumschaltgeräte, die eine sehr hohe, d.h. über 1 Million liegende Schaltspielzahl wartungsfrei erreichen sollen. Solchen Schaltgeräte sind beispielsweise Schütze für den Spannungsbereich von etwa 1 - 15 kV, wie sie zum Ein- und Ausschalten von Hochspannungsmotoren und ähnlichen Verbrauchern eingesetzt werden.The joint arrangement described is suitable for vacuum switching devices that have a very high, i.e. should reach more than 1 million operating cycles without maintenance. Such switching devices are, for example, contactors for the voltage range of about 1 - 15 kV, as are used for switching high-voltage motors and similar consumers on and off.
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