DE1768269U

DE1768269U - Trennschalter.

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Publication number: DE1768269U
Application number: DE1955S0018025
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-09-07
Filing date: 1955-09-07
Publication date: 1958-06-12

Description

Trennschalter

t'

Die'Erfindung bezieht sich auf Trennschalter, insbesondere für

Freiluftanlagen mit beweglichen, z. B. an Seilen angeordneten,

Gegenkontaktstücken. Die bekannten Trennschalter bestehen aus

einer Schere mit einem Greiferkontakt am Scherenende. Bei ihnen führt die Strombahn über mehrere teils hintereinander und teils parallel geschaltete Scherengelenke. Diese Gelenke haben den Nachteil, daß der Strom über die sich gegeneinander bewegenden und vielfach gefetteten Teile der Gelenke gleitet werden muß, also über Stellen, welche elektrische Übergangswiderstände aufweisen, dauernd gewartet werden müssen und auch schwierige

mechanische Konstruktionsteile darstellen.

ß4U4Z., 1

Diese Nachteil werden gemäß der HedCne dadurch vermieden, daß

der Trennschalter einen schwenkbaren Schaltarm hat, welcher eine

ununterbrochene Strombahn zwischen der Kontakt-und der Strom-

abnahmestelle bildet, und daß am Schaltarm ein Klemmhebel angelenkt ist, welcher im eingeschalteten Zustand des Trennschalter zusammen mit dem Schaltarm das bewegliche Gegenkontaktstück zangenartig einklemmt. Die Bewegungen des Schaltarmes und des Klemmhebels können durch einen gemeinsamen Antrieb bewirkt werden.
Der Antrieb kann am Klemmhebel angreifen, welcher zu diesem Zeck als doppelarmiger Hebel ausgebildet sein kann. Der Antrieb kann aber auch am Schaltarm angreifen, wobei dann die Schaltarmbewegung dazu ausgenutzt wird, den Klemmhebel anzutreiben.
Dabei kann der Klemmhebelantrieb im Innern des Schaltarmes ange- ( ordnet sein. Weitere Merkmale und Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der schematischen Zeichnung mit den Fig. 1 bis 15 zu entnehmen. Von diesen behandeln die Fig. 1 und 2 einen Trennschalter mit einem doppelarmigen Klemmhebel, an welchem der gemeinsame Antrieb mit einem Antriebshebel angreift. Die Fig.
3 und 4 betreffen einen Trennschalter, bei welchem der Antrieb am Schaltarm angreift und der Antrieb des Klemmhebels vom Schaltarmantrieb abgeleitet und im Innern des Schaltarmes untergebracht ist. Die Fig. 5 bis 7 zeigen verschiedene Stellungen des rennschalters nach-den Fig. 3 und 4 während des Aus-bzw. Einschaltvorganges. Die Fig. 8 bis 10 und 15 betreffen einen besonders vorteilhaften Antrieb des Klemmhebels, welcher vom Antrieb des Schaltarmes mit Hilfe eines Malteserkreuzgetriebes abgeleitet ist.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen weitere Ausführungsmöglichkeiten des Erfindurggegenstande ; s ähnlich denen nach den Fig. 1 und 2.. Der Trennschalter nach den Fig. 1 und 2 besteht im wemntlichen aus einem Isolator 1, einem Grundrahmen 2, dem Schaltarm 3 und dem Klemmhebel 4. Der Schaltarm 3 hat ein Schaltarmunterteil 5

und Schaltarmgabelteile 6 und 6a. Das Schaltarmunterteil 5 ist

,.

um die Welle 7 drehbar, welche in den Schaltarmtagern 8 geführt

ist. Am Schaltarmunterteil 5 ist eine Anschlußscholle 9 für den

Anschluß der elektrischen Leitung vorgesehen. Das Schaltarmunterteil 5 ist als, Winkelhebel ausgebildet. An dem Hebelarm 10 greift eine Feder 11 an, deren anderes Ende bei 12 am Grundrahmen 2 befestigt ist. Die Schaltarmgabelteile 6 und 6a haben Lager 19 für eine Welle 13, um welche der Klemmhebel 4 drehbar angeordnet'-ist.

Der Klemmhebel 4 ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet. Er hat einen oberen Hebelarm 14, der das Druckstück 25 trägt, und einen unteren Hebelarm 17, an welchem der Antrieb angreift. Zum Antrieb gehört der Antriebshebel 16, welcher mit'Hilfe des Bolzens 18 mit dem Klemmhebel 4 gelenkig verbunden ist. Der Antriebshebel 16

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ist mit einer in den Lagern 20 und 20a drehbar gelagerten Wolle 21 fest vertunden, mit welcher ein Hebelarm 22 ebenfalls fest verbunden ist. Der Hebelarm 22 hat an seinem freien Ende eine Öse 23 zur Verbindung mit der Antriebsstange 24. Wird die Antriebsstange 24 nach oben gedrückt, so bewegt sich der Antriebshebel 16. um seine Drehachse im Uhrzeigersinn, welche die Achse der Welle 21 ist. Gleichzeitig bewegen sich der Klemmhebel 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 13 und der Schaltarm 13 im Uhrzeigersinn um die Schaltarmwelle 7. Dadurch wird das das Gegenekontaktstück bildende Leitungsseil 15 freigegeben. Die Spitze des Hebelarmes 14 beschreibt beim Öffnen des Trennschalter die Kurve 26 und die Spitzen der Schaltarmgabelteile 6 und 6a je eine Kurve 28. Die Hebel 16 und 22 sind mit Keilen auf der Welle 21 befestigt, so daß bei jeder Bewegung der Antriebsstange 24 der Antriebshebel 16 mitbewegtwird. Die Ruhestellung 29 des geöffneten Trennschalter ist gestrichelt angegeben. Bei geschlossenem Trennschalter nehmen der Klemm-und der Antriebshebel 4 bzw.
16 mindestens eine Totpunktslage zueinander ein. Das hat den Vorteil, daß'sich der Trennschalter nicht unbeabsichtigt von selbst öffnen kann. Man kann an Stelle des gegabelten Schaltarmes 3, 6,6a auch zwei Schaltarme 87 und 88 verwenden, vgl.

Fig. 11 und 12, zwischen denen der Klemmhebel 14 angeordnet sein kann. Ferner kann man mit Schaltarmen 3, 91, siehe Fig. 13 und 14, auskommen, wenn man die Schaltarmes und den

Klemmhebel 92 entsprechend so kröpft, daß das Schalt-und das

Druckstück 93, 94 in einer Ebene liegen, vgl. die Fig. 14. Die

Schaltarme 87,88,89, 91 bilden auch hier ununterbrochene Strombah-

nen.

Nach den Fig. 3 und 4 besteht der Trennschalter aus einem Schalt-

arm 30, welcher unten eine untere Getriebekapsel 31 und oben

eine obere Getriebekapsel 32 hat. Auf der Getriebekapsel 32

sind zwei Schaltarmgabelteile 33 und 34 befestigt, z. B. angeschweißt, welche Kontaktstücke 35 und 36 tragen. Die obere Getriebekapsel 32 enthält das Lager und einen Teil des Antriebes für den Klemmhebel 38. Der Klemmhebel ; 8 ist auf einer Buchse 40 befestigt, die ein Kegelrad 41 trägt. Die Buchse 40 ist auf der Welle 42 drehbar gelagert, die in den Lagern 43 und 44 der oberen Getriebekapsel 32 ruht. Die Getriebekapsel 32 hat einen Schlitz 45, durch den hindurch der Klemmhebel 38 ragt. Sie wird von-dem Schaltarm 30 getragen, an welchen sie z. B. angeschweißt sein kann. Die Teile 30, 32 und 33, 34 bilden eine ununterbrochene Strombahn. Der Schaltarm 30 ist hohl. In ihm ist eine Welle 46 in den Lagern 47 und 48 geführt. Die Welle 46 trägt oben ein Kegelrad 49, welches mit dem Kegelrad 41 kämmt. Unten ragt sie in die untere Getriebekapsel 31 hinein und trägt dort ein Kegelrad 50, das mit dem Kegelrad 51 kämmt. Das Kegelrad 51 ist mit der Welle 52 fest'verbunden. Die Welle 52 kann sich nicht drehen. Sie wird von dem Lagerbock 53 getragen, in welchem sie festgeklemmt ist. Auf ihr ist die untere Getriebekapsel 31 mit Hilfe der Lager 54 und 55 drehbar gelagert. An der unteren Getriebekapsel 31 ist ein Bolzen 56 mit Hilfe eines Flansches 56a und den Schrauben 57 und 58 befestigt. Mit dem Bolzen 56 ist der Hebel 59 fest verbunden. Der Hebel 59 endigt in e ; ner Gabel 60, die eine Welle 61 trägt, auf welcher die Antriebsstange 62 drehbar gelagert ist. Der Trennschalter wird vom Isolator 63 getragen, an welchem der Lagerbock 53 mit Schrauben 64 befestigt ist. Der Trennschalter ist in der geschlossenen Stellung gezeichnet. Wird die Antriebsstange 62 nach oben bewegt, so wird dadurch der Schaltarm 30 nach rechts um die still stehende Welle 52 gedreht. Dabei wälzt sich das Kegelrad 50 an dem still stehenden Kegelrad 51 ab, so daß über die Welle 46 und den Kegeltrieb 49, 41 der Klemmhebel 38 nach links bewegt wird. Dadurch wird der Trennschalter geöffnet, siehe die Fig. 5 bis 7. Die Fig. 5 und 6 zeigen Zwischenstellungen. Die Fig. 7 zeigt die Endstellung. Das Übersetzungsverhältnis der Kegeltriebe zwischen dem Schaltarm und dem Klemmhebel ist dabei 1 : 2. Wenn der Schaltarm 30 einen Winkel von z. B. 30°, 60° oder 900 zurücklegt im Uhrzeigersinn, so bewegt sich der Klemmhebel 38 um 60 °, 120°, 1800 entgegen dem Uhrzeigersinn und umgekehrt.

Man kann den Antrieb des'Klemmhebels 38 verschiedenartig gestalten. Um ein schnelles Öffnen der zangenartigen Umfassung des Gegenschaltstückes beim Öffnen des Trennschalters zu erreichen, kann man auch Kurvenscheibengetriebe oder Einzahntgetriebe, z. B. die an sich bekannten Malteserkreuzgetriebe, verwenden.
Ein Ausführungsbeispiel eines Klemmhebelantriebes mit einem Malteserkreuzgetriebe ist in den Fig. 8 bis 10 schematisch dargestellt. Der Schaltarm 70 trägt ein Kapselgehäuse 71, auf welchem oben die Schaltarmverlängerung 72 mit Schrauben oder einer Schweißung 73 befestigt ist. Die Schaltarmverlängerung 72 trägt am Ende ein Kontaktstück 74. Dieses legt sich gegen das Gegenkontaktstück 15, welches gegen das Kontaktstück 74 durch das Druckstück 76 ge-. drückt wird. Dieses ist am Ende des Klemmhebels 77 befestigt. Die Schaltarmverlängerung 72 und der Klemmhebel 77 sind derart gekröpft, daß die Kontakt-und Druckstücke 74 bzw. 76. in einer Ebene liegen. Der Klemmhebel 77 ist auf einer Buchse 78 befestigt, welche ein Malteserkreuzrad 79 trägt. Die Buchse 78 kann sich im Lager 80 und auf der Welle 81 drehen. Die Welle 81 ist mit ihren linken Ende im Lager 82 am. Kapselgehäuse 71 geführt. Im Kapselgehäuse 71 ist außerdem eine Welle 83 in den Lagern 84 und 85 angeordnet. Sie trägt eine Buchse 86, auf welcher ein Kegelrad 112 und eine Scheibe 113 befestigt sind. Das Kegelrad 112 wird von dem Kegelrad 114-angetrieben. Dieses ist auf der Welle 46 aufgekeilt, welche der Welle 46 gemäß der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 entspricht. Die übrigen Antriebsteile für die Welle 46 entsprechen den Antriebsteilen auf dem Sockel 63 des Trennschalter nach den Fig. 3 und 4. Der Schaltarm 70, Fig. 8, entspricht dem Schaltarm 30 in der Fig. 3. Die Triebverbindung zwischen dem Kegelrad 112 und dem Malteserkreuzrad 79 ist durch einen Mitnehmerstift 115 bewirkt, welcher an dem Kegelrad 112 befestigt ist. Dieser Mitnehmerstift greift in die Mitnehmerfûhrungen 96 bzw. 97 des Malteserkreuzrades 79 ein. Die Mitnehmerführungen 98,99 wellen nicht benötigt.
Die Kegelräder und Wellen sind so zueinander angeordnet, daß beim

Aufwärtsbewegen der Antriebsstange 62 der Schaltarm 70 im Uhr-

zeigersinn bewegt wird. Dabei bewegt sich das Kegelra ange-

trieben über die Teile 62, 59, 56, 51, 50, 90, 114 in Richtung

des Pfeiles 100 und das Malteserkreuzrad 79 in Richtung des

Pfeiles 100. Da der Klemmhebel 77 mit dem Malteserkreuzrad 79 über die Buchse 78 unmittelbar verbunden ist, so bewegt sich der Klemmhebel 77 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Schalter geöffnet.

In der Fig. 10 sind mehrere Stellungen des Schaltarmes 70 beim

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Öffnen bzw. beim Schließen des Schalters schematisch dargestellt.
Man erkennt, daß der Klemmhebel 77 bei der Öffnungsbewegung des Schaltarmes 70 aus der Stellung 101 in die Stellung 102 einen Winkel 103 von 900 zurücklegt, wobei der Schaltarm 70 nur einen Kinkel 104 von 180, zurückgelegt hat. Während sich der Schaltarm 70 aus der Stellung 102 um 54° in die Stellung 105 bewegt, führt der Klemmhebel 77 keine weitere Bewegung aus, so daß er in der Stellung 105 mit dem Schaltarm 70 noch den Winkel von 900 bildet. Bei der weiteren Bewegung des Schaltarmes 70 um weitere 180 bewegt sich der Klemmhebel 77 um weitere 90°, so daß er am Ende der öffnungsbewegung mit dem Schaltarm 70 einen Winkel 106 von 1800 einschließt. Diese Bewegungen des Klemmhebels 77 in Absätzen ergeben sich daraus, daß der Mitnehme@stift beim Anfang der Öffnungsbewegung in die Mitnehmerführung 96 des Malteserkreuzrades 79 eintaucht und das Malteserkreuzrad 79 um 900 dreht. Anschließend verläßt der Mitnehmerstift die Mitnehmerführung 96, so daß das Malteserkreuzrad 79 während der weiteren Drehung des Kegelrades um 2400 stehenbleibt. und durch die Scheibe 113 in dieser Stellung gegen Kraftangriff von außen an dem Klemmarm verriegelt wird. Jetzt tritt der Mitnehmerstift in die aufnahmebereite Mitnehmerführung 97 des Malteserkreuzrades 79 ein und nimmt bei dem letzten Stück der Drehung des Kegelrades 112 um einen Winkel von

900-wobei sich der Schaltarm 70 nur um 180 dreht-das Malto-

serkreuzrad 79 um 900 mit. Beim Schließen des Schalters laufen die Bewegungsvorgänge in umgekehrter Richtung ab.
Bei dieser Ausführung wird der Trennschalter absatzweise geöffnet, in dem der Klemmhebel zweimal je eine Bewegung von 900 mit einer dazwischen liegenden Pause ausführt. Man kann das Öffnen aber auch so durchführen, daß der Klemmhebel 77 beim öffnen des Trennschalters in einem ununterbrochenen Zuge sofort 1800 zurücklegt.

Das hat den Vorteil, daß der Klemmhebel 77 doppelt so schnell wie bei der erstgenannten Anordnung öffnet. Man kann das in einfacher Weise dadurch erreichen, daß man, siehe Fig. 15, die schematische Getriebedarstellung, den Klemmhebel 77, nicht unmittelbar, sondern mittelbar über ein Ubersetzungsgetriebe 108 im Verhältnis 1 : 2 vom Malteserkreuzrad 79 und dieses seinerseits vom Schaltarm 70 aus über die beiden Kegelräderpaare 50, 51 bzw. 112, 104 ein Übersetzungsgetriebe 1 : 4 aufgibt. Die Anordnung bleibt im übrigen unverändert. Bewegt sich der Schaltarm 70 beim öffnen des Trennschalters um 221501 so bewegt sich das den Mitnehmerstift 115 tragende Kegelrad um 900. Dieses nimmt über den Mitnehmerstift 115 das Malteserkreuzrad 79 um 90°, den Winkel 107 mit. Das Ge-" triebe 108 mit seinem Übersetzungsverhältnis 1 : 2 bewirkt, daß der Klemmhebel 77 den Winkel von 1800 zurücklegt, gestrichelte Stellung 109. Während der restlichen Drehung des Schalthebels 70 um 67, 50, wird der Klemmhebel 77 nicht weiter bewegt, weil der Mitnehmerstift 115 die Mitnehmerführung 96, die inzwischen die Stellung 96'eingenommen hat, verläßt und den Winkel 110 von

2700zurücklegt.

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Der 2einschalter gemäß der-Erfindung hat gegenüber dem bekannten

e

2

ecntrennschalter den Vorteil, daß seine Bauhöhe geringer ist,

weil beim Scherentrennschalter die Schere im zusammengekiappten

Zustand noch eine erhebliche Höhe über dem Grundrahmen beansprucht,

während der Trennschalter nach der raktisch in die

p

Ebene des Grundrahmes einschwenkt. Ein weiterer Vorteil des Trenn-

schalters nach der besteht darin, daß die Breite 111,

siehe Fig. 1, des ausgeschalteten Trenners geringer als die ent-

sprechende Breite eines ausgeschalteten Scherentrenners ist. Hier-

durch wird ein besonderer Vorteil für den Aufbau großer Schaltan-

lagen erzielt, weil die Feldteilung bei diesen durch die Breite

des ausgeschalteten Trenners bestimmt wird. Da der Trenner gemäß

der eine geringere Breite als der bekannte Scherentren-

ner hat, so wird auch die Feldteilung von Schaltanlage mit dem

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Trenner nach der 9 kleiner, was bei Innenr-aumanlagen eine

Verringerung der Gebäudekos. ten mit sich'bringt. Hierzu trägt auch

der Umstand bei, daß die Kurve 26 nicht über den Grundrahmen 2,

also nicht über die Linie 116 nach links hinausgeht.

15 Fig. 12 Anspr.

Claims

Schutz-... .xtxeExnxk a n s p r ü c h e ----------------

1. Trennschalter, insbesondere für Freiluftschaltanlagen, mit be-

weglichen, z. B.. an Seilen angeordneten,. Gegenkontaktstücken, gekennzeichnet, durch einen schwenkbaren Schaltarm, welcher eine ununterbrochene Strombahn zwischen der Kontakt-und der Stromabnahmestelle bildet, und an welchen ein Klemmhebel angelenkt ist, der in eingeschalteter Stellung des Schalters zusammen mit dem Schaltarm das bewegliche Gegenkontaktstück zangenartig einklemmt.
2. Trennschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Antrieb für den Schaltarm und den Klemmhebel.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmhebel als doppelarmiger Hebel ausgebildet und mit einem Antriebshebel verbunden-ist (Fig. 1 und 2).
4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm-und der Antriebshebel in der geschlossenen Stellung des Schalters eine Totpunktslage zueinander einnehmen.
5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb am Schaltarm angreift.
6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Klemmhebels von dem des Schaltarmes abgezweigt ist.
7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Klemmhebels im Innern des Schaltarmes angeordnet ist.
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmhebel am Schaltarm drehbar gelagert ist und die Bewegung des Klemmhebels zum Erfassen oder Freigeben des Gegenkontaktstückes durch die Schließ-oder Öffnungsbewegung des Schaltarmes bewirkt wird (Fig. 3 und 4).
9. Schalter nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Kegelräderantrieb für den Klemmhebel.
10. Schalter nach Anspruch 9, gekerzeichnet durch einen zusätzlichen Malteserkreuzantrieb für den Klemmhebel.
11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Malteserkreuzrad unmittelbar mit dem Klemmhebel verbunden ist.
12. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Malteserkreuzrad mittelbar über ein Zwischengetriebe mit dem Klemmhebel verbunden ist.