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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einer Vakuumschaltröhre, welche
innerhalb eines Kapselungsgehäuses
angeordnet ist, für
einen elektrischen Schalter mit zwei Kontaktstücken, von denen ein erstes
Kontaktstück
während
eines Schaltvorganges gegen ein zweites Kontaktstück antreibbar
ist, und mit einer Vorrichtung zur Einstellung des relativen Abstandes
des ersten Kontaktstückes
zum zweiten Kontaktstück.
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Eine
derartige Anordnung ist beispielsweise aus dem
US-Patent 3,787,649 bekannt. Dort
ist ein elektrischer Schalter beschrieben, welcher drei Schaltpole
aufweist. Jeder der drei Schaltpole weist zur Unterbrechung eines
elektrischen Strompfades eine Vakuumschaltröhre auf, welche innerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet
ist. Jede der Vakuumschaltröhren
weist jeweils ein feststehendes Kontaktstück sowie ein antreibares Kontaktstück auf.
Die antreibbaren Kontaktstücke
sind mittels einer Mechanik durch eine Antriebsvorrichtung antreibbar.
Zum Synchronisieren der Schaltzeitpunkte der einzelnen Vakuumschaltkammern
der Schaltpole sind an den antreibbaren Schaltkontaktstücken Vorrichtungen
zur Einstellung des relativen Abstandes der jeweiligen Kontaktstücke zueinander
vorgesehen.
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Mittels
Gewindebolzen sind die Antriebsstangen der antreibbaren Kontaktstücke in ihrer
Länge so
einstellbar, dass der Zeitpunkt des Kontaktierens der jeweiligen
Kontaktstücke
einstellbar ist. Zwangsweise ergibt sich daraus auch eine Einstellung
des Abstandes der Kontaktstücke
in ihrer Aus-Posi tion sowie daraus folgend auch der relative Abstand
der Kontaktstücke
während
einer Schaltbewegung. Zum Einstellen des relativen Abstandes muss
dabei aufwendig in den Antriebsmechanismus eingegriffen werden.
Zwar kann der Schaltzeitpunkt jedes Schaltpols individuell eingestellt
werden, jedoch ist dies mit einem relativ hohen Aufwand verbunden.
Aufgrund des komplexen Aufbaus des gesamten Antriebes als auch der
Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes sind Fehlbedienungen oder ein
unvorteilhaftes Verstellen des gesamten Antriebsmechanismus nicht
auszuschließen.
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Weiter
ist aus der
GB 1 143 083 bekannt,
zur Einstellung eines Abstandes zwischen zwei Kontaktstücken, von
denen eines antreibbar ist, die Lage des anderen Kontaktstückes an
der Vakuumschaltröhre selbst
zu justieren. Dazu ist vorgesehen, entsprechende Verformungen an
der Vakuumschaltröhre selbst
vorzunehmen.
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Eine
derartige Verformung muss dabei derart erfolgen, dass die Dichtigkeit
der Vakuumschaltröhre nicht
beeinflusst wird. Daher sind entsprechend aufwendig konstruierte
Vakuumschaltröhren
vorzusehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einer Vakuumschaltröhre für einen
elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so auszubilden,
dass eine Einstellung des relativen Abstandes der Kontaktstücke der
Vakuumschaltröhre
in vereinfachter Weise ermöglicht
ist.
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Die
Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
zur Einstellung des relativen Abstandes das zweite Kontaktstück mittels
der an dem Kapselungsgehäuse
gelagerten Vorrichtung zur Einstellung des relativen Abstandes bewegbar
ist.
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Durch
das Kapselungsgehäuse
ist die Vakuumschaltröhre
vor äußeren Einflüssen geschützt. Ist nunmehr
vorgesehen, die Einstellung des relativen Abstandes der Kontaktstücke von
der Außenseite vorzunehmen,
so ist es nicht erforderlich, das Kapselungsgehäuse zu entfernen und die Vakuumschaltröhre so der
Gefahr einer Beschädigung
oder Verunreinigung auszusetzen. Somit sind zur Einstellung keine
besonderen Vorsichtmaßnahmen
zum Schutz der Vakuumschaltröhre
zu ergreifen, da auch während
der Betätigung
der Vorrichtung zur Einstellung des relativen Abstandes stets das
Kapselungsgehäuse
um die Vakuumschaltröhre
herum angeordnet ist.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht weiterhin vor, dass die Vorrichtung
zur Einstellung des relativen Abstandes eine Öffnung in dem Kapselungsgehäuse verschließt.
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Verschließt die Vorrichtung
zur Einstellung des relativen Abstandes eine Öffnung im Kapselungsgehäuse, so
bildet die Vorrichtung einen Teil des Kapselungsgehäuses aus.
Insbesondere bei einer Befüllung
des zwischen dem Kapselungsgehäuse
und der Vakuumschaltröhre
befindlichen Raumes mit einem speziellen Medium, beispielsweise
mit einem unter erhöhtem
Druck stehenden Isoliergas, ist so eine Bedienung der Vorrichtung
in einfacher Weise möglich.
Auf zusätzliche
Verschlussdeckel oder Blindeinsätze
zum Verschließen
der Öffnung
kann verzichtet werden. Weiterhin kann die Vorrichtung zur Einstellung
des relativen Abstandes die Öffnung
derartig verschließen,
dass beispielsweise im Innern des Kapselungsgehäuses befindliches Isoliergas
nicht nach außen
weichen kann.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass die Öffnung
ein Gewinde aufweist, in welches eine Verzahnung der Vorrichtung
zur Einstellung des relativen Abstandes eingreift.
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Ein
mechanisch robustes Gewinde eignet sich in besonderer Weise aufgrund
seiner Einfachheit zum Verbinden der Öffnung mit der Vorrichtung
zur Einstellung des relativen Abstandes. Weiterhin ist durch ein
derartiges Gewinde in einfacher Art und Weise eine sehr feinstufige
Einstellung des relativen Abstandes ermöglicht.
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Durch
die Bewegbarkeit des zweiten Kontaktstückes kann völlig auf einen Eingriff in
die Antriebsmechanik zur Einstellung des relativen Kontaktabstandes
verzichtet werden. Gegenüber
den bisher nur in Antriebsrichtung längenverschiebbaren Kontaktstücken ist
nunmehr auch in einfacher Weise eine Justage in mehreren Raumachsen
ermöglicht.
Dazu ist es beispielsweise notwendig, das zweite Kontaktstück bewegbar
anzuordnen. Somit ist es auch möglich,
seitliche Verkippungen oder ungleichmäßige Abbrandbilder der Kontaktstücke in einer
geeigneten Art und Weise durch eine Justage des zweiten Kontaktstückes auszugleichen.
Durch die Bewegung des zweiten Kontaktstückes ist der Abstand der Kontakte in
der Ausschaltstellung einstellbar. Weiterhin ist auch die Anpresskraft
des ersten Kontaktstückes
gegen das zweite Kontaktstück
einstellbar.
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Weiterhin
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass bei einer Vakuumschaltröhre deren
Kontaktstücke
auf einer Längsachse
axial gegenüberstehend angeordnet
sind, das zweite Kontaktstücke
entlang der Längsachse
bewegbar ist.
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Wird
die Einstellung des Abstandes lediglich durch eine Bewegung des
zweiten Kontaktstückes entlang
der Längsachse
ausge führt,
so können
Vakuumschaltröhren
verwendet werden, die eine einfache Gestaltung aufweisen, da lediglich
die Bewegung des zweiten Kontaktstückes in einer Achsrichtung
ermöglicht
werden muss.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück mit einem Röhrenkörper der
Vakuumschaltröhre
verbunden ist, wobei das zweite Kontaktstück gemeinsam mit dem Röhrenkörper bewegbar
ist.
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Durch
eine derartige Ausgestaltung ist es möglich, herkömmliche Vakuumschaltröhren, bei
denen das zweite Kontaktstück
starr oder federelastisch mit dem Röhrenkörper verbunden ist, ohne Modifikationen
zu verwenden. Unabhängig
von dem zur Verwendung vorgesehenen Vakuumschaltröhren ist eine
erfindungsgemäße Einstellung
des relativen Abstandes der Kontaktstücke erzielbar. Der Röhrenkörper umfasst
die Bauteile, welche die Vakuumkammer der Vakuumschaltröhre bilden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in einer Zeichnung
gezeigt und nachfolgend näher
beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 schematisch
eine erste Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre,
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2 eine
schematische Ansicht einer zweiten Ausgestaltungsvariante einer
erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre,
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3 eine
dritte schematische Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre und
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4 schematisch
eine vierte Variante einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre.
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Die
in den 1 bis 4 dargestellten gleichwirkenden
Baugruppen sind mit den selben Bezugszeichen versehen.
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Die
in der 1 dargestellte Vakuumschaltröhre 1 ist Teil eines
Schaltpoles eines nicht dargestellten elektrischen Schalters. Die
Vakuumschaltröhre 1 weist
einen Röhrenkörper 2 auf.
Der Röhrenkörper 2 ist
im Wesentlichen ein Hohlzylinder, welcher an seinen Stirnflächen mit
einer ersten Deckplatte 3 sowie mit einer zweiten Deckplatte 4 verschlossen
ist.
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Durch
die erste Deckplatte 3 ist ein erstes Kontaktstück 5 gasdicht
hindurchgeführt.
Das erste Kontaktstück 5 ist
mittels eines Antriebes 7 antreibbar. Zur Abdichtung des
ersten Kontaktstückes 5 gegenüber der
ersten Deckplatte 3 ist ein Faltenbalg 8 sowohl
gasdicht mit dem ersten Kontaktstück 5 als auch gasdicht
mit der ersten Deckplatte 3 verbunden. Zur Führung und
Lenkung des ersten Kontaktstückes 5 ist
eine Führungsmechanik 9 vorgesehen.
Das erste Kontaktstück 5 ist
mittels des Antriebes 7 entlang seiner Längsachse
verschiebbar. Im Wesentlich starr bzw. leicht elastisch federnd
ist ein zweites Kontaktstück 6 an
der zweiten Deckplatte 4 angeordnet. Durch die Bewegbarkeit
des ersten Kontaktstückes 5 ist
zwischen dem ersten Kontaktstück 5 und
dem zweiten Kontaktstück 6 ein
elektrischer Kontakt herstellbar. Auf eine Darstellung der elektrischen
Anschlusskontakte wurde im Interesse einer klaren Darstellung der
Erfindung verzichtet.
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An
dem Röhrenkörper 2 ist
eine Tragvorrichtung 10a, 10b angeordnet. Die
Tragvorrichtung 10a, 10b weist mehrere Öffnungen
auf, welche mit einem Innengewinde versehen sind. In dieses Innengewinde
greifen an einem auf einer Grundfläche 12 angeordneten
Kapselungsgehäuse 13 gelagerte
Schrauben 11a, 11b ein. In der 1 sind
symbolisch zwei Schrauben 11a, 11b dargestellt.
Es ist jedoch auch möglich,
eine größere Anzahl
von Schrauben am Umfang der Vakuumschaltröhre 1 anzuordnen.
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Durch
ein Drehen der Schrauben 11a, 11b ist der Röhrenkörper 2 in
seiner Position verschiebbar. Aufgrund der starren bzw. leicht federnden
Verbindung des zweiten Kontaktstückes 6 mit
dem Röhrenkörper 2 ist
dadurch auch das zweite Kontaktstück 6 verschiebbar.
Demgegenüber
ist das erste Kontaktstück 5 nicht
einstellbar. Durch entsprechende Drehbewegungen der Schrauben 11a, 11b ist
somit der relative Abstand zwischen dem ersten Kontaktstück 5 und
dem zweiten Kontaktstück 6 einstellbar.
Je nach Anzahl der vorgesehenen Schrauben 11a, 11b und
der Anzahl der Umdrehungen der einzelnen Schrauben ist sowohl eine
Verschiebung des zweiten Kontaktstückes 6 entlang seiner
Längsachse
als auch ein Verkippen und/oder Verschieben des zweiten Kontaktstückes 6 möglich. Durch
das Verschieben bzw. Verkippen ist somit der relative Abstand zwischen
dem ersten Kontaktstück 5 und
dem zweiten Kontaktstück 6 in
mehreren Raumachsen einstellbar. Zusätzlich kann vorgesehen sein,
dass die Schrauben 11a, 11b in Langlöchern gelagert
sind, wodurch zusätzlich
eine seitliche Justage des zweiten Kontaktstückes 6 ermöglicht wird.
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In
der 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Vorrichtung dargestellt. Das in der 2 dargestellte
zweite Kontaktstück 6 weist ein
Gewinde auf, welches in der zweiten Deckplatte 4 gelagert
ist. Durch das Drehen des zweiten Kontaktstückes 6 ist der Abstand
zwischen dem ersten Kontaktstück 5 und
dem zweiten Kontaktstück 6 einstellbar.
Zur Abdichtung des Gewindes ist ein weiterer Faltenbalg 8a verwendet.
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In
der 3 ist abweichend von der Beschreibung der 2 und
der 1 das erste Kontaktstück 5 starr mit der
ersten Deckplatte 3 verbunden und das zweite Kontaktstück 6 beweglich
durch die zweite Deckplatte 4 hindurchgeführt. Zur Abdichtung
des zweiten Kontaktstückes 6 gegenüber der zweiten
Deckplatte 4 ist der Faltenbalg 8 vorgesehen.
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Der
Antrieb 7 ist an das erste Kontaktstück 5 angekoppelt.
Das erste Kontaktstück 5 ist
mittels des Antriebes antreibbar. Aufgrund der starren Verbindung
des ersten Kontaktstückes 5 mit
dem Röhrenkörper 2 der
Vakuumschaltröhre 1 ist
auch der Röhrenkörper 2 selbst
antreibbar. Das zweite Kontaktstück 6 weist
eine Tragvorrichtung 10a, 10b auf. Die Tragvorrichtung 10a, 10b weist Öffnungen
auf, welche mit einem Innengewinde versehen sind. Die Schrauben 11a, 11b sind
gegenüber
der Grundfläche 12 winkelsteif
gelagert. Wie zur 1 bereits beschrieben, ist nunmehr
durch ein Drehen der Schrauben 11a, 11b eine Einstellung
des relativen Abstandes des zweiten Kontaktstückes 6 zum ersten
Kontaktstück 5 möglich.
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Die 4 zeigt
eine Detailansicht einer Ausgestaltungsvariante in einem Ausschnitt,
bei welcher der Röhrenkörper 2 der
Vakuumschaltröhre 1 gemeinsam
mit dem zweiten Kontaktstück 6 zur
Einstellung des relativen Abstandes zwischen dem zweiten Kontaktstück 6 und
dem ersten Kontaktstück 5 (in 4 nicht
dargestellt) bewegbar ist. Die in der 4 dargestellte
Vakuumschaltröhre 1 ist
innerhalb eines Kapselungsgehäuses 13 angeordnet.
Das Kapselungsgehäuse 13 ist
im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Das Kapselungsgehäuse 13 weist
an seiner Stirnseite einen Armaturring 14 auf. Der Armaturring 14 bildet
einen Anschlagpunkt zur Befestigung weiterer Bauteile einer Abschlussarmatur 15 des
Kapselungsgehäuses 13.
Unter Zwischenlage eines Kontaktierungskörpers 16 wird eine
Anpresshaube 17 mittels Anpressschrauben 18a,
b gegen den hohlzylindrischen Grundkörper des Kapselungsgehäuses 13 gepresst.
Zur Abdichtung sind zwischen dem hohlzylindri schen Grundkörper des Kapselungsgehäuses 13,
dem Kontaktierungskörper 16 und
der Anpresshaube 17 Dichtringe 19a, 19b eingelegt.
In einer Öffnung 30 der
Anpresshaube 17 ist ein zentraler Tragkörper 20 geführt. Der
Tragkörper 20 weist
eine konzentrische Bohrung auf, durch welche eine Hauptschraube 21 hindurchgeführt ist. Die
Hauptschraube 21 presst die zweite Deckplatte 4 des
Röhrenkörpers 2 der
Vakuumschaltröhre 1 gegen
den Tragkörper 20 und
haltert sowie kontaktiert somit das zweite Kontaktstück 6 sowie
den Röhrenkörper 2.
Am Umfang des Tragkörpers 20 ist
ein Führungsring 22a vorgesehen,
welcher den Tragkörper 20 in
der Öffnung 30 axial
führt.
Weiterhin ist ein Gleitkontakt 22b am Tragkörper 20 zur
elektrischen Kontaktierung angeordnet. In der Öffnung 30 ist eine Ringnut
vorgesehen, in welcher ein weiterer Dichtring 19c eingelegt
ist. Dieser Dichtring 19c dichtet den Tragkörper 20 gegenüber der
Anpresshaube 17 ab.
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Die Öffnung 30 ist
mit einem Innengewinde versehen, in welchem ein Außengewinde
des Tragkörpers 20 geführt ist.
An dem von dem zweiten Kontaktstück 6 abgewandten
Ende des Tragkörpers 20 ist
ein Sicherungsring 23 auf das Gewinde des Tragkörpers 20 aufgeschraubt.
Mittels dieses Sicherungsringes 23 ist der Tragkörper 20 in
seiner Lage bezüglich
der Anpresshaube 17 fixierbar. Um den Sicherungsring 23 vor
einem Verdrehen zu sichern, ist dieser mittels Sicherungsschrauben 24a,
b sicherbar.
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Nach
dem Entfernen der Sicherungsschrauben 24a, b ist der Sicherungsring 23 lösbar. Nunmehr ist
der Tragkörper 20 durch
entsprechende Drehbewegungen im Gewinde der Öffnung 30 verschiebbar. Dadurch
ist der Röhrenkörper 2 mit
der zweiten Deckplatte 4 und dem zweiten Kontaktstück 6 bezüglich des
ersten Kontaktstückes 5 verschiebbar.
Nach erfolgter Justage des zweiten Kontaktstückes 6 ist der Tragkörper mittels
des Steuerringes 23 nach Art einer Kontermutter festlegbar.
Nach dem Hindurchführen
der Sicherungsschrauben 24a, 24b durch Öffnungen
des Sicherungsringes 23 und einer Verschraubung in der
Anpresshaube 17 ist ein unbeabsichtigtes Lösen des
Sicherungsringes 23 verhindert.
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Alternativ
kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Tragkörper 20 gleitend in
die Öffnung 30 der Anpresshaube 17 eingeschoben
ist. Die Einstellung des Abstandes der Kontaktstücke erfolgt dann durch Drehen
des Sicherungsringes 23.
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Der
Zugang zu der Vorrichtung zur Einstellung des relativen Abstandes
des ersten Kontaktstückes 5 und
des zweiten Kontaktstückes 6 ist
mittels eines Deckels 25 verschließbar. Zur Abdichtung ist ein
Dichtring 19d zwischen den Deckel 25 und der Anpresshaube 17 eingelegt.
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Die
in den 1 bis 4 dargestellten Ausgestaltungsbeispiele
sind untereinander kombinierbar, so dass weitere Ausgestaltungsvarianten entstehen.