DE1690061C

DE1690061C - Gas-tight implementation of a bumper for electrical switchgear

Info

Publication number: DE1690061C
Application number: DE19671690061
Authority: DE
Inventors: Werner Grunefeld Hans Joachim Kogler Werner 1000 Berlin Kohler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-09-29
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1973-05-17

Description

SoSo

Bei vielen elektrischen Schaltgeräten, die mit Druckgas arbeiten, wird eine Abdichtung für bewegliche Stößel an der Durchtrittsstelle des Stößels durch eine Wandung benötigt, die das Druckgas von der umgebenden Atmosphäre trennt. Die hierzu verwendeten Durchführungen sollen einerseits die Bewegung des Stößels möglichst wenig behindern, andererseits jedoch gasdicht sein. Diese Forderungen bestehen insbesondere bei den Einrichtungen, die an elektrischen Druckgasschaltern mit geschlossenem Gaskreislauf zur Meldung der Schaltstellung dienen. Es ist bekannt, daß sich für die beschriebenen Zwecke Faltenbälge aus Metall eignen. Jedoch läßt die Beständigkeit dieser Faltenbälge gegen häufige Beanspruchung zu wünschen übrig. Außerdem handelt es sich um verhältnismäßig kostspielige Bauteile.In many electrical switching devices that work with compressed gas, a seal is used for moving The plunger is required at the point where the plunger passes through a wall that removes the pressurized gas from the surrounding area Atmosphere separates. The bushings used for this purpose should on the one hand the movement of the Impair the plunger as little as possible, but on the other hand be gas-tight. These demands exist in particular in the case of devices connected to electrical pressure gas switches with a closed gas circuit serve to report the switch position. It is known that bellows are used for the purposes described made of metal. However, the resistance of these bellows to frequent use leaves something to be desired left over. They are also relatively expensive components.

Es ist ferner bei elektrischen Durchlauferhitzern be,kann.t, zur Abdichtung eines Schaltstößels ein gummielastisches Röhrchen zu verwenden, dessen eines Ende gegenüber dem Stößel und dessen anderes Ende gegenüber der Wandung einer Membrankammer abgedichtet ist. Die Bewegung des Stößels bei einer Durchbiegung der Membran geschieht hierbei unter Stauchung des Röhrchens. Diese Anordnung ist zwar für den verhältnismäßig geringen Schalthub d~s Schalters von Durchlauferhitzern brauchbar, ist .jedoch dann ungeeignet, wenn ein größerer Hub verlangt wird, wie dies bei der Schaltstellungsanzeige von Hochspannungsdruckgasschaltern der Fall ist. Hier handelt es sich darum, die Schaltstellungen »Ein« und »Aus« mit einwandfreier Trennung zu signalisieren und unter Umständen auch eine Zwischenstellung anzuzeigen, falls es zu Störungen in dem Schalter kommt. Durch eine einfache Verlängerung des gummielastischen Röhrchens, das den Stößel umgibt, läßt sich diese Aufgabe jedoch nicht lösen.In addition, in the case of electric instantaneous water heaters, it is possible to use a rubber-elastic tube to seal a switch plunger, one end of which is sealed against the plunger and the other end of which is sealed against the wall of a diaphragm chamber. The movement of the plunger in the event of a deflection of the membrane takes place here by compressing the tube. This arrangement is useful namely for the relatively small switching stroke d ~ s switch of heaters is .However then suitable when a larger stroke is required, as is the case with the switch position indicator of high voltage gas pressure switches. Here it is a matter of signaling the switch positions "On" and "Off" with perfect separation and, under certain circumstances, also indicating an intermediate position in the event of malfunctions in the switch. However, this task cannot be achieved by simply lengthening the rubber-elastic tube that surrounds the plunger.

Die Erfindung behebt diese Schwierigkeiten bei einer gasdichten Durchführung eines relativ zur Wandung eines Gasbehälters beweglichen Stößels für mit Druckgas arbeitende elektrische Schaltgeräte, insbesondere für Einrichtungen zur Meldung der Schaltstellung von Druckgasschaltern mit geschlossenem Gaskreislauf. Gemäß der Erfindung ist der Stößel in an sich bekannter Weise von einem hohlzylindrischen gummielastischen Körper umgeben, der an seinem einen Ende gegenüber dem Stößel und an seinem anderen Ende gegenüber der Wandung des Behälters abgedichtet ist, und der gummielastische Körper ist durch konzentrisch zu ihm angeordnete Metallteile gegen radiale Kräfte abgestützt. Durch diese Maßnahme bleibt die Beweglichkeit des Stößels relativ zu dem gummielastischen Körper auch bei größerer Länge, wie sie zur Erzielung eines großen Hubes erforderlich ist, erhalten.The invention overcomes these difficulties in a gas-tight implementation of a plunger which is movable relative to the wall of a gas container for electrical switching devices operating with compressed gas, in particular for devices for reporting the switching position of compressed gas switches with a closed gas circuit. According to the invention, the plunger is surrounded in a manner known per se by a hollow cylindrical rubber-elastic body which is sealed at one end from the plunger and at its other end from the wall of the container, and the rubber-elastic body is formed by metal parts arranged concentrically with it supported against radial forces. As a result of this measure, the mobility of the plunger relative to the rubber-elastic body is retained even with a greater length, as is necessary to achieve a large stroke.

Die beschriebene Einrichtung kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gasbehälters angeordnet werden. Es empfiehlt sich jedoch, sie im Inneren des Gasbehälters anzuordnen, weil sich hierdurch ein Schutz für den gummielastischen Körper ergibt. Die Metallteile, die den gummielastischen Körper gegen den Gasdruck abstützen, können dabei in den gummielastischen Körper selbst eingebettet sein, z. B. durch Einvulkanisieren. Man erhält auf diese Weise ein einheitliches Bauteil für die gasdichte Durchführung des Stößels, das gegenüber den bekannten FaI-tenbälgen aus Metall einen geringeren Außendurchmesser besitzt.The device described can be arranged both inside and outside the gas container. It is advisable, however, to arrange them inside the gas container because this provides protection for the rubber-elastic body. The metal parts that support the rubber-elastic body against the gas pressure can be embedded in the rubber-elastic body itself, for. B. by vulcanization. Obtained in this manner a unitary component for the gas-tight passage of the tappet which has a smaller outside diameter compared to the known AI-tenbälgen of metal.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Metallteile in dem Zwischenraum zwischen dem Stößel und dem gummielastischen Körper anzuordnen. Zu dem genannten Vorteil kommt hierbei hinzu, daß bei der Bewegung des Stößels Reibung nur zwischen dem Stößel und den Metallteilen auftreten kann. Die zu überwindenden Reibungskräfte sind deshalb besonders gering. However, there is also the possibility of arranging the metal parts in the space between the plunger and the rubber-elastic body. In addition to the mentioned advantage, there is the fact that when the tappet moves, friction can only occur between the tappet and the metal parts. The frictional forces to be overcome are therefore particularly low.

In allen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann an Stelle einer Anzahl von Metallteilen eine Schraubenfeder verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Anordnung einer Schrauben- Q-feder in dem Zwischenraum zwischen dem Stößel und ■'.· dem gummielastischen Körper, weil dieser dadurch in T* gleichmäßigen Abständen gegen den Gasdruck abge- '^ stützt wird. In all of the described embodiments of the invention, a helical spring can be used instead of a number of metal parts. Particularly advantageous is the arrangement of a screw Q-pen "the rubber elastic body, because the latter characterized * in uniform intervals T off against the gas pressure. · '^ Is based in the space between the plunger and ■.

Der gummielastische Körper kann an seinen Enden ^r flanschartige Ansätze besitzen. Dies ermöglicht in ..«, Verbindung mit Druckringen, die eine Ausnehmung -\ The elastomeric member may have at its ends ^r flange approaches. This enables in .. «, connection with pressure rings that have a recess - \

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für den flanschartigen Ansatz besitzen, eine zweckmäßige Befestigung des gummielastischen Körpers.have for the flange-like approach, an appropriate attachment of the rubber-elastic body.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the figure explained.

Die Figur zeigt die Durchführung eines Stößels durch die Wandung eines Druckbehälters eines elektrischen Druckgasschalters mit geschlossenem Ga-,-kreislauf. The figure shows the implementation of a plunger through the wall of a pressure vessel of an electrical Compressed gas switch with closed gas circuit.

In der Figur ist I die Wandung des Druckgasbehälters, der den Druckgasraum 2 von der umgebenden Atmosphärr trennt. Der Stößel 4, der in nicht näher gezeigter Wt.^j von dein beweglichen Kontaktstück des Druckgasschalter bei dessen Verschiebung von der Ein- in die Ausschaltstellung betätigt wird, ist zur Erleichterung des Zusammenbaus der Einrichtung in den inneren Stößel 5 und den äußeren Stößel 6 unterteilt. Zur Verbindung des inneren Stößels S und des äußeren Stößels 6 dient die Kupplungsplatte 7, in welche der innere Stößel 5 lösbar eingesetzt ist. Der innere Stößel 5 kann aus Isolierstoff bestehen, wodurch die Einrichtung gegenüber dem beweglichen Kontaktstück des Druckgasschalters isoliert wird.In the figure, I is the wall of the pressurized gas container, which separates the compressed gas space 2 from the surrounding atmosphere. The plunger 4, which is in no detail shown Wt. ^ j of your movable contact piece the compressed gas switch is operated when it is moved from the on to the off position, is for To facilitate the assembly of the device divided into the inner plunger 5 and the outer plunger 6. The coupling plate 7, in FIG which the inner plunger 5 is detachably inserted. the inner plunger 5 can consist of insulating material, whereby the device relative to the movable Contact piece of the gas pressure switch is isolated.

Die öffnung 8 der Wandung 1 wird durch den Flansch 10 verschlossen, der eine Bohrung 11 zur Führung des äußeren Stößels 6 besitzt. Der quadratisch ausgebildete Flansch 10 ist durch in den Ecken angeordnete Schrauben 12 mit der Wandung 1 des Druckgasbehälters verbunden. Zur Abdichtung des Flansches 10 gegenübi- der Wandung 1 dient der Rundschnurring 13.The opening 8 of the wall 1 is through the Flange 10 closed, which has a bore 11 for guiding the outer plunger 6. The square formed flange 10 is arranged in the corners screws 12 with the wall 1 of the Pressurized gas container connected. The serves to seal the flange 10 against the wall 1 O-ring 13.

Zwischen der Kupplungsplatte 7 und dem Flansch 10 ist der hohlzylmdrische Gummibalg 14 mit flanschartigen Ansätzen 15 angeordnet. Der Gummibalg 14 kann beispielsweise aus synthetischem Kautschuk hergestellt «fin An seinem unteren Ende ist der Gummiba!e 14 durch den Druckring 16 gehalten, der eine der Form des Gummibalges 14 einschließlich des Ansatzes 15 angepaßte Ausdrehung 17 besitzt. Zur Verbindung des Drackringes 16 mit dem Flansch 10 dienen Schrauben 18. Am oberen Ende des Gummibalges 14 ist ein weiterer Druckring 20 mit einer ebenfalls der Form des Gummibalges angepaßten Ausnehmung 21Between the coupling plate 7 and the flange 10 is the hollow-cylindrical rubber bellows 14 with a flange-like shape Approaches 15 arranged. The rubber bellows 14 can be made of synthetic rubber, for example "Fin At its lower end is the rubber ba! E 14 held by the pressure ring 16, which is one of the shape of the rubber bellows 14 including the approach 15 adapted recess 17 has. To connect the pressure ring 16 to the flange 10 are used Screws 18. At the upper end of the rubber bellows 14 is another pressure ring 20 with a likewise the Recess 21 adapted to the shape of the rubber bellows

ίο vorgesehen, der durch Schrauben 22 mit uer Kupplungsplatte? verbunden ist. Der Flanscn 10 und die Kupplungsplatte 7 besitzen je eine Hülse 23 bzw. 24. die den äußeren Stößel 6 umgeben und den Gummibalg 14 im Bereich der Druckringe 16 und 20 von in-ίο provided that by screws 22 with outer clutch plate? connected is. The flange 10 and the coupling plate 7 each have a sleeve 23 and 24, respectively. which surround the outer plunger 6 and the rubber bellows 14 in the area of the pressure rings 16 and 20 from internal

nen stützen. Zwischen dem äußeren Stößel 6 und dem Gummibalg 14 besteht ein Zwischenraum 25, in dem die Schraubenfeder 26 angeordnet ist, die den von dem Druckgas auf den Gummibalg 14 ausgeübten Druck aufnimmt.support. Between the outer plunger 6 and the rubber bellows 14 there is a space 25 in which the coil spring 26 is arranged, which is exerted on the rubber bellows 14 by the pressurized gas Takes up pressure.

ao Zur Führung des Stößels 6 dient der Zylinder 27, der an der Wandung 1 befestigt ist. In diesem Zylinder 27 kann der Druckring 20 mit seinem äußeren Umfang "leiten, z. B. um den Hub α. Damit ein Druckausgleich stattfinden kann, ist der Zylinder 27 mnao The cylinder 27, which is attached to the wall 1, serves to guide the plunger 6. In this cylinder 27, the pressure ring 20 can "guide" with its outer circumference, for example by the stroke α can take place, the cylinder is 27 mn

einer Bohrung 30 versehen.a bore 30 is provided.

Die beschriebene Einrichtung eignet sich ohne Abänderung auch für Drehbewegungen des Stößels 4 υ :n einen begrenzten Winkel, z. B. von 90°, da der Gummibalg 14 eine Verformung sowohl in axialer als auchThe device described is also suitable, without modification, for rotary movements of the plunger 4 υ: n a limited angle, e.g. B. of 90 °, since the rubber bellows 14 deformation in both the axial and

in Umfangsrichtung zuläßt.in the circumferential direction.

Der Stößel6 kann in geeigneter Weise z.B. auf elektrische Schalter und optische Einrichtungen einwirken, um die Schaltstellung des Druckgasschalter:, zu melden bzw. anzuzeigen.The plunger 6 can suitably e.g. electrical switches and optical devices act to the switch position of the gas pressure switch :, to report or display.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Gas-tight implementation of a Siüßcis which is movable relative to the wall of a gas container for electrical switchgear working with compressed gas, especially for avoidance devices the switching position of compressed gas chakers with a closed gas circuit, characterized in that that the plunger (6) is surrounded in a manner known per se by a hollow cylindrical rubber-elastic body (14) which is connected to its one end opposite the plunger (6) and at its other end opposite the wall (1) the container is sealed, and that the rubber elastic body through concentrically to metal parts arranged in it is supported against radial forces.

2. Implementation according to claim 1, characterized in that the rubber-elastic body (14) is arranged in the interior (2) of the pressurized gas container and that the metal parts of the plunger (6) surround.

3. Implementation according to claim 2, characterized in that that the metal parts are embedded in the rubber-elastic body (14).

4. Implementation according to claim 2, characterized in that that the metal parts are arranged in the space (25) between the plunger (6) and the rubber-elastic body (14).

5. Implementation according to claim i, characterized in that for support against radial Forces a helical spring (26) is used.

6. Implementation according to claim 1, characterized in that the rubber-elastic body (14) has flange-like projections (15) at its ends.

7. Implementation according to claim 5, characterized in that the rubber-elastic body (14) is held at its ends by a pressure ring (16, 20), one of which is a pressure ring (16) with a flange (10) inserted into an opening (8) in the wall (1) and the other Pressure ring (20) is connected to a plate into which the plunger (6) is inserted.