DE1131304B

DE1131304B - Verriegelungseinrichtung, insbesondere loesbare Verklinkung fuer Hochspannungsschalter u. dgl.

Info

Publication number: DE1131304B
Application number: DES37870A
Authority: DE
Inventors: Paul Duffing
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-03-31
Filing date: 1954-03-31
Publication date: 1962-06-14
Also published as: CH310354A; CH338510A; DE1298605B; FR1124088A; US2849571A; GB803791A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung, die die Bewegung eines unter der Wirkung einer Kraft stehenden zu verriegelnden Teiles mit Hilfe einer Abstützung aus Wälzkörpern verhindert. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine lösbare Verklinkung für Hochspannungsschalter.

Gemäß der Erfindung wird der zu verriegelnde Teil wenigstens von zwei in bezug auf die Richtung dieser Kraft hintereinanderliegenden Wälzkörpern festgehalten, wobei sich diese Wälzkörper auf zwei Widerlager abstützen, von denen mindestens das eine eine konvexe Oberfläche hat. Die Wälzkörper werden in der verriegelten Stellung senkrecht zur Kraftrichtung an eine zur Kraftrichtung parallel liegenden ebenen Wand im labilen Gleichgewichtszustand angelegt, und zur Lösung der Verriegelung wird mindestens ein Wälzkörper von der Wand wegbewegt. Dadurch, daß mindestens zwei Wälzkörper vorgesehen sind, ist man sicher, daß bei der Lösung der Verriegelung nur eine rollende und keine gleitende Reibung auftritt, so daß die Auslösekräfte klein sind. Dadurch, daß mindestens eines der Widerlager — eines der Widerlager kann das zu verriegelnde Teil selbst sein — eine konvexe Oberfläche hat, wird bewirkt, daß ein kleiner Auslöseweg genügt, um die Wälzkörper in eine solche Lage zu bringen, in der die auf den zu verriegelnden Teil einwirkende Kraft selbst die Verriegelung zusammenbrechen läßt. Die Kraft, welche die Wälzkörper an die Wand anlegt, braucht nur so groß zu sein, daß durch Erschütterungen keine Lösung der Verriegelung erfolgt. Da, wie erwähnt, die Auslösekraft und der Auslöseweg klein sind, ist auch die Auslösearbeit klein. Da die vom Auslöser zur Verfügung gestellte Arbeit beschränkt ist, ist eine kleine Auslösearbeit wesentlich, denn je mehr die vom Auslöser gelieferte Arbeit die Auslösearbeit überschreitet, um so rascher geht die Lösung der Verriegelung vor sich. Dieser Arbeitsüberschuß dient zur Beschleunigung der wegzubewegenden Massen. Da bei der Einrichtung nach der Erfindung im wesentlichen nur die Wälzkörper die zu bewegenden Massen darstellen — z. B. ist die Masse einer eventuell verwendeten Feder zum Anlegen der Wälzkörper an die Wand verhältnismäßig klein — so ist die Eigenzeit def Einrichtung nach der Erfindung klein. Es ist vorteilhaft, als Wälzkörper Kugeln zu verwenden. Noch vorteilhafter ist es, Walzen zu verwenden, da bei gleicher noch ertragbarer Kraft die Masse der Walzen kleiner ist als die von Kugeln.

Die Kugeln bzw. Walzen werden zwischen parallelen Wänden eines Gehäuses angeordnet. Sie brauchen keinen Zapfen und keine Laschen, die mitbewegt Verriegelungseinrichtung,
insbesondere lösbare Verklinkung
für Hochspannungsschalter u. dgl.

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Paul Duffing t, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt worden

werden müssen. Die Kraft, welche die Wälzkörper an die Wand anlegt, kann mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch sein.

Die Auslösevorrichtung wirkt auf die Wälzkörper beispielsweise mit Hilfe eines Stiftes, der auf einen oder beide Wälzkörper beim Auslösevorgang einen Stoß ausübt, ein. Man kann auch mehr als zwei, beispielsweise vier Wälzkörper, vorsehen. Man kann jedem Wälzkörper einen besonderen Auslöser zuordnen. Besonders zweckmäßig ist es, beide Widerlager konvex auszuführen, weil dann der' Auslöseweg noch kleiner wird. Insbesondere wird man den Krümmungsradius der Widerlager gleich dem Krümmungsradius der Wälzkörper machen, so daß Widerlager und Wälzkörper der gleichen spezifischen Beanspruchung unterliegen.

Die Einrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich vorteilhaft von einer bekannten Einrichtung, bei der zwei Kugeln weggeschoben werden, um zwei weiteren Kugeln Platz zu machen, durch die eine Verklinkung gelöst wird. Bei dieser bekannten Verriegelungseinrichtung hat die Auslösekraft im wesentlichen nur gleitende und nicht rollende Reibung zu überwinden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Eine erste Ausführung zeigen die Fig. 1 bis 3. Die Fig. 1 und 3 sind Querschnitte nach der Linie C-D der Fig. 3. Die

Fig. 1 zeigt die Einrichtung im verriegelten, die

Fig. 2 im entriegelten Zustand; die

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B.

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3 4

Die Verriegelungseinrichtung nach den Fig. 1 bis 3 Widerlager dienenden Wälzkörpern 22 und 23 ab.

besteht im wesentlichen aus drei Teilen, und zwar Der eingefügte Wälzkörper 22 wird in einer Schale 25

1. aus der Verriegelungsanordnung mit dem zu ver- ^des Gehäuses 34 abgestützt, die sich dem Wälzkörper riegelnden Teill und zwei Wälzkörpern 2 und 3, großflächig anschmiegt. Der eingefügte Wälzkörper

2. der Auslöse- und Rückstellvorrichtung mit dem ⁵ 5?.^ ^v°ⁿ dem Bolzen 24 getragen, welcher dem Auslösestift 4 und den Federn 5 und 6 sowie ^Tei1 * ^bel .^der Ausfuhrung nach den Fig. 1 bis 3 ent-

„ , ^, ,_..,,·· π o spricht. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß alle

3. dem Gehäuse? mit einer Kammer 8. Wälzvorgänge an Körpern stattfinden, die aus der

Die Widerlager für die Wälzkörper 2 und 3 sind Spezialfabrikation von Kugel- und Wälzlagern stammit 11 und 12 bezeichnet. Das Widerlager 11 wird io men. Der Bolzen 24 steht in Verbindung mit dem von dem einen Ende des Teils 1 und das Widerlager Schalter und wird von der Kraft P in dem gezeich-12 von der Wand der Kammer 8 gebildet. Die Ein- neten Ausführungsbeispiel nach oben gedrückt. Er richtung arbeitet folgendermaßen: mündet in eine Aussparung 26 des Gehäuses 34. In

Es sei angenommen, daß die Einrichtung zur Ver- diese Aussparung ist der Wälzkörper 23 verschiebbar riegelung eines elektrischen Schalters dienen soll, und 15 und spielfrei angeordnet. Mit 31 ist eine Feder und daß der Teil 1 über Zwischenglieder mit den Schalt- mit 30 ein Bolzen bezeichnet, um den ein Federbügel kontakten gekuppelt ist. Die geschlossenen Kontakte mit den beiden Enden 28 und 29 drehbar gelagert ist. stehen unter der Kraft einer Ausschaltfeder, die die Das eine Bügelende 28 drückt den Wälzkörper 2 und Kontakte öffnen will, was aber durch den Teill ver- das andere Bügelende29 den Wälzkörper3 gegen die hindert wird, solange er in der verriegelten Stellung 20 Wand 18. Die Feder 31 kann mit der Schraube 33 nach Fig. 1 steht. In dieser Stellung lastet der Feder- mehr oder weniger gespannt werden, so daß dadurch druckP auf dem Teill. Er wird über die Wälzkör- der Druck der beiden Bügelenden28 und 29 auf die per 2 und 3 auf das Widerlager 12 übertragen. Wälzkörper 2 und 3 geregelt werden kann. Die Ein-

Im verriegelten Zustand (Fig. 1) liegen die beiden richtung arbeitet in der gleichen Weise wie die vorher Wälzkörper 2 und 3 in bezug auf die Richtung der 25 beschriebene Einrichtung.

KraftPhintereinander und liegen ander Wandl8 der Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Sper-

Kammer8 an. Die Krümmungsmittelpunkte 13, 14. rung einer Schalterwelle 40. Mit 43 ist ein Klinken-IS und 16 von allen miteinander zusammenarbeiten- hebel, mit 41 die Ausschaltfeder des Schalters beden Abwälzflächen liegen dabei auf einer geraden zeichnet, die den Hebel 43 in Richtung 42 zu ziehen Linie 17. Die unter der Belastung P stehenden Wälz- 30 bestrebt ist. Der Klinkenhebel 43 hat eine Klinke 44, körper 2 und 3 sind im labilen Gleichgewicht. Damit mit der er an der Gegenklinke 45 eines um die Welle die Wälzkörper 2 und 3 bei Erschütterungen nicht 47 drehbaren Hebels 46 anliegt. Die einzelnen Teile nach rechts bewegt werden, werden sie durch die der Verriegelungseinrichtung tragen dieselben BeFedern 5 und 6 an die Wand 18 gedrückt. Die Federn zugszeichen wie die entsprechenden Teile in den stützen sich mit ihren anderen Enden auf den Schrau- 35 Fig. 1 und 2. Die Einrichtung arbeitet folgenderben 9 und 10 ab. Es gibt noch andere Mittel, diese maßen:

labile Lage der Wälzkörper 2 und 3 zu sichern. Bei Sobald der Impuls für die Auslösung gegeben wird,

unzulässig hohem Überstrom wird der Auslösestift 4 drückt der Auslösestift 4 die beiden Wälzkörper 2 nach rechts geschoben. Dadurch rollen die beiden und 3 aus ihrer Gleichgewichtslage, so daß die Ab-Wälzkörper2 und 3 aus der Gleichgewichtslage ge- 40 Stützung unter dem Druck der Feder 41 zusammengen den Druck der Federn 5 und 6 nach rechts. Die bricht. Diese zieht nämlich den Klinkenhebel 43 nach durch die Wälzkörper 2 und 3 gebildete Abstützung rechts. Dabei kann der Hebel 46 nach oben ausweides verriegelten Teils 1 bricht zusammen und unter chen, weil die beiden Klinken 44 und 45 eine solche der Wirkung der Kraft P drückt der Teil 1 die Wälz- Neigung haben, daß die beiden Hebel 43 und 46 nicht körper 2 und 3 in die in der Fig. 2 gezeichnete Lage. 45 selbstsperrend miteinander verbunden sind. Der Teill Der Auslösestift 4 gibt nur den Anstoß zu dem Zu- weicht ebenfalls nach oben aus. Der Ansatz 49 des sammenbruch der Abstützung, der dann selbsttätig Klinkenhebels 43 liegt in der entriegelten Stellung an durch die Kraft P vollzogen wird. Wird der elektrische der Fläche 48 des Hebels 46 und stützt dadurch die-Schalter wieder eingeschaltet, so geht der Teil 1 wie- sen ab. Die Rückstellung der Entriegelungsvorrichder in seine Lage entsprechend der Fig. 1 zurück, so 50 tung wird in der gleichen Weise wie bisher vorgedaß die Federn 5 und 6 die Wälzkörper 2 und 3 wie- nommen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der der in ihre Verriegelungslage an der Wand 18 bringen Teil 1 durch das Zwischenglied, nämlich den Hebel können. 46, vom seitlichen Druck entlastet, der auf ihn aus-

Im Ausführungsbeispiel dienen als Wälzkörper geübt werden würde, wenn der Klinkenhebel 43 an Walzen, die durch die Gehäusewände (Fig. 3) so ge- 55 dem Teil 1 unmittelbar angreifen würde, führt sind, daß sie sich nicht übereck stellen können. Man kann auch gemäß der weiteren Erfindung, wie

An Stelle von Walzen können auch andere Körper als es in der Fig. 7 dargestellt ist, mehr als zwei Wälz-Wälzkörper verwendet werden, beispielsweise Kugeln. körper verwenden. Dadurch ist die Möglichkeit ge-Gemäß der weiteren Erfindung kann man zwischen geben, auch mehrere Betriebsgrößen zur Entriegelung Gehäuse und zu verriegelndem Teil noch je einen 60 heranzuziehen. In dem Ausführungsbeispiel nach Wälzkörper als Widerlager für die Wälzkörper 2 Fig. 7 sind vier Wälzkörper 50, 51, 52 und 53 zwi- und 3 einfügen. Das hat den Vorteil, daß Widerlager sehen den Widerlagern 54 und 55 angeordnet. Zu je- und Wälzkörper gleichen spezifischen Beanspruchun- dem Wälzkörper 50 bis 53 gehört eine durch einen gen unterliegen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist Pfeil angedeutete Auslösevorrichtung 56, 57, 58 bzw. in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt. Soweit 65 59, z. B. mit je einem Auslösestift. Überschreitet z. B. die Teile mit denen der vorhergehenden Figuren über- die überwachte Betriebsgröße, die auf den Auslöseeinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. stift 57 einwirkt, den eingestellten Wert, so wird die Die Wälzkörper 2 und 3 stützen sich auf den als Entriegelung über den Wälzkörper 51 in an sich be-

schriebener Weise durchgeführt. Man ist also dadurch in der Lage, die Auslösung auf Grund von verschiedenen voneinander unabhängigen Betriebsgrößen herbeizuführen.

Zur Entriegelung kann für mehrere Wälzkörper (2, 3) ein gemeinsames Auslöseorgan vorgesehen sein, wie es beispielsweise in Fig. 1 angenommen wurde. In diesem Fall werden beide Wälzkörper von dem zum Auslöseorgan gehörigen Auslösestift 4 angestoßen. Man kann aber auch nur einen der beiden Wälzkörper allein durch den Stift anstoßen lassen, beispielsweise den oberen der beiden Wälzkörper, was aber in der Zeichnung nicht besonders dargestellt ist.

Zum Festhalten der Wälzkörper in ihrer Sperrlage kann man auch magnetische Kräfte verwenden.

Durch Herein- und Herausdrehen der Schrauben 9 und 10 beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist es möglich, die Spannung der Federn 5 und 6 zu regeln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verriegelungseinrichtung, die die Bewegung eines unter der Wirkung einer Kraft stehenden zu verriegelnden Teiles mit Hilfe einer Abstützung aus Wälzkörpern verhindert, insbesondere lösbare Verklinkung für Hochspannungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verriegelnde Teil von wenigstens zwei in bezug auf die Richtung dieser Kraft hintereinanderliegenden Wälzkörpern festgehalten wird, daß sich diese Wälzkörper auf zwei Widerlager abstützen, von denen mindestens das eine eine konvexe Oberfläche hat, daß in der verriegelten Stellung die Wälzkörper senkrecht zur Kraftrichtung an eine zur Kraftrichtung parallel liegenden ebenen Wand im labilen Gleichgewichtszustand angelegt werden, und daß zur Lösung der Verriegelung mindestens ein Wälzkörper von der Wand wegbewegt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Widerlager konvexe Oberflächen haben.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager den gleichen Krümmungsradius haben wie die Wälzkörper.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper durch Federn an die Wand angelegt werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper magnetisch an die Wand angelegt werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Wälzkörper vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wälzkörper einen eigenen Auslöser hat.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper zwischen parallelen Wänden eines Gehäuses angeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wälzkörper Walzen verwendet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerlager ebenfalls Walzen verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 445 215, 475 760,
216;

französische Patentschrift Nr. 1 035 302;
britische Patentschrift Nr. 510 521.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen