PL184352B1 - Mechanizm sterowania elektrycznym wyłącznikiem o szerokim kącie rozwarcia - Google Patents

Abstract

1. Mechanizm sterowania elektrycznym wylacznikiem o szerokim kacie rozwarcia z obudowa izolacyjna oslaniajaca pare styków, nierucho- my i ruchomy, przy czym styk ruchomy jest podparty przez ramie stykowe sterowane pomiedzy zamknieta pozycja, a pozycja otwarta, za pomoca mechanizmu, który zawiera: uchwyt wyposazony wpierwszy zespól p r z ekazywan ia informacji o polozeniu i/lub dzialaniu; plytke napedowa do napedzania dzwigni wsporczej utrzymujacej ramie stykowe, przy czym plytka jest zamontowana obrotowo na przegubie w celu wyznaczenia pierwszego przesuniecia katowego 'a' rozrywalne ogniwo mechaniczne przewidziane pomiedzy plytka, a pretem sprzezonym z uchwytem, przy czym ogniwo jest sterowane przez dzwignie wylaczajaca kontrolowana przez element wylaszajacy w celu powodowania przerwania mechanicz- nego ogniwa w przypadku pojawienia sie uszkodzenia, powodujac auto- matyczne wylaczenie mechanizmu, oraz drugi zespól, przewidzimy na dzwigni wylaczajacej, do przekazywania informacji ozasilaniu i/lub dzialaniu, znamienny tym, ze przegubowy trzpien obrotowy (42) ramie- nia stykowego (12) jest bezpiecznie przymocowany do obudowy (46) ¡ przechodzi przez otwór (62) plytki (16) z wstepnie przewidzianym przesunieciem wzgledem przegubu (14), przy czym plytka (16) jest wyposazona w ogranicznik napedu (10) odsuniety odpowiednio od trzpienia obrotowego (42) ramienia stykowego (12) na odleglosc równa pierwszemu promieniowi (R1), oraz od przegubu (14) na odleglosc równa drugiemu promieniowi (R2), przy czym róznica dlugosci prom ie- ni (R 1, R2) umozliwia powstanie zwiekszonego kata rozwarcia (b ) ramienia stykowego (12), który jest wiekszy niz przesuniecie katowe (a) plytki (16) Fig. 6 PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest mechanizm sterowania elektrycznym wyłącznikiem o szerokim kącie rozwarcia z izolacyjną obudową osłaniającą parę styków: nieruchomy i ruchomy.

Ruchomy styk jest utrzymywany na ramieniu stykowym, które może przyjmować pozycję zamkniętą albo pozycję otwartą w wyniku działania mechanizmu, który zawiera: uchwyt wyposażony w pierwszy zespół do przekazywania informacji o pozycji i/lub działaniu; płytkę sterującą do sterowania dźwignią podpierającą, ramię stykowe, przy czym wspomniana płytka jest zamontowana w sposób obrotowy na przegubie w celu określania pierwszego przesunięcia kątowego a; przerywalne mechaniczne ogniwo przewidziane pomiędzy płytką a prętem sprzężonym z uchwytem, przy czym wspomniane ogniwo jest sterowane przez dźwignię wyłączającą kontrolowaną przez wyłączający element składowy w celu spowodowania przerwania mechanicznego ogniwa w przypadku pojawienia się uszkodzenia, które spowo184 352 duje automatyczne wyłączenie mechanizmu; oraz drugi zespół przenoszący przewidziany na dźwigni wyłączającej, przeznaczony do przekazywania zasilania i/lub informacji o działaniu .

Mechanizm wyłącznika według znanych rozwiązań w dziedzinie wynalazku zawiera dźwignię wsporczą utrzymującą ruchome ramię stykowe, które jest zamocowane przegubowo na przegubie obrotowej płytki napędowej. Dźwignia wyłączająca jest także zamocowana przegubowo na płytce, ale jest przesunięta o odległość trzpienia obrotowego względem przegubu. Pręt łączący pomiędzy uchwytem, a hakiem zatrzaskowym płytki, nie został pokazany dla przejrzystości rysunku. Uchwyt oraz dźwignia wyłączająca zawierają odpowiednio pierwszy zespół przenoszący oraz drugi zespół przenoszący zdolne do przekazywania danych 0 pozycji i zasilaniu modułom pomocniczym.

Moduły pomocnicze są modułami wyłączania lub sygnalizowania, które mogą być wpasowane w większą powierzchnię boczną obudowy wyłącznika. Pierwszy zespół przenoszący uchwytu wyłącznika jest mechanicznie powiązany z uchwytem modułu pomocniczego za pomocą pierwszego ogniwa sterowniczego. Drugi zespół przekazywania jest mechanicznie powiązany z modułem pomocniczym za pomocą drugiego ogniwa sterowniczego. Pierwsze ogniwo sterownicze służy przekazywaniu sygnału wskazującego zamknięty lub otwarty stan wyłącznika modułowi pomocniczemu, gdy jest on przewidziany jako moduł sygnalizujący. Dwukierunkowe drugie ogniwo sterownicze służy przekazywaniu w jednym kierunku sygnału wskazującego wyłączanie wyłącznika modułowi pomocniczemu, gdy jest on przewidziany jako moduł sygnalizujący uszkodzenie, lub przekazywaniu w przeciwnym kierunku sygnału wskazującego tryb wyłączania modułu pomocniczego, na przykład jednostki chroniącej przed upływami prądu, wyłącznikowi.

Działanie mechanizmu tego typu jest opisane szczegółowo w dokumencie nr EPA 295,158. Gdy styki, są oddzielone, ogranicznik płytki obrotowej steruje dźwignią wsporczą w kierunku przeciwnym do zegara wokół przegubu. W otwartej pozycji, kąt rozwarcia ruchomego ramienia stykowego odpowiada przesunięciu kątowemu płytki po pojawieniu się luzu pomiędzy ogranicznikiem, a dźwignią wsporczą.

Aby te same moduły pomocnicze mogły być nadal stosowane, konieczne jest przy poszerzaniu zakresu wyłącznika, by wziąć pod uwagę ustalenie położenia i kątowy luz zespołu przenoszenia, w różnych stanach działania, mianowicie w stanie zamkniętym, otwartym i wyłączonym. Jeżeli jest utrzymywane połączenie przegubowe dźwigni wsporczej na przegubie płytki, kąt rozwarcia ruchomego styku pozostanie stały. Wytrzymałość dielektryczna wyłącznika tego typu, będąca wprost proporcjonalna do odległości oddzielającej styki w stanie otwartym, byłaby przez to niewystarczająca dla aparatury łączeniowej o wysokiej wartości znamionowej.

Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie mechanizmu wyłącznika, który posiada ulepszoną wytrzymałość dielektryczną bez modyfikowania kinematyki zespołu przekazywania w celu dopasowywania modułów pomocniczych, bez względu na to, czy tryb sterowania jest manualny czy automatyczny.

Mechanizm według niniejszego wynalazku charakteryzuje się tym, że zamocowany przegubowo trzpień obrotowy ramienia stykowego jest bezpiecznie przymocowany do obudowy i przechodzi przez otwór płytki z zadanym przesunięciem względem przegubu, przy czym płytka ta jest wyposażona w ogranicznik napędu odsunięty odpowiednio od trzpienia obrotowego ramienia stykowego o odległość równą pierwszemu promieniowi, oraz od przegubu o odległość równą drugiemu promieniowi, przy czym różnica długości promieni umożliwia uzyskanie większego kąta rozwarcia ramienia stykowego, który jest większy niż przesunięcie kątowe płytki.

Korzystnym jest, że otwór w płytce, w którym usytuowany jest trzpień obrotowy ma podłużny kształt dla wywierania zmiennego efektu dźwigniowego na ramię stykowe w kierunku rozdzielania styków.

Korzystnym jest także, że otwór w płytce jest nachylony w z góry przewidzianym kierunku dla wywierania dodatkowego efektu ścinania, odpowiedniego do samooczyszczania styków.

184 352

Korzystnym jest ponadto, że przegub płytki jest umieszczony pomiędzy przegubowym trzpieniem obrotowym ramienia stykowego, a ruchomym stykiem, oraz tym, że przegubowy trzpień obrotowy dźwigni wyłączającej jest umieszczony na płytce.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania, na rysunku, na którym trzy pierwsze figury należą do stanu techniki, zaś pozostałe ilustrują rozwiązania według wynalazku. I tak fig.1 przedstawia schematyczny boczny widok mechanizmu wyłącznika według wcześniejszego rozwiązania, na którym styki są pokazane w stanie zamkniętym, fig. 2 w zmniejszonej skali, powiązanie wyłącznika z fig.1 z modułem pomocniczym, a mianowicie modułem wyłączającym lub sygnalizującym, fig. 3 - widok identyczny z widokiem na fig.1, przy czym styki są tu pokazane w stanie otwartym, fig.4 - pionowy widok przekrojowy mechanizmu sterującego według niniejszego wynalazku, fig.5 i fig.6 - widoki przekrojów poprzecznych wykonanych po liniach, odpowiednio, 5-5 i 6-6 na fig.4, przy czym mechanizm jest przedstawiony ze stykami w stanie zamkniętym, fig.7 - widok identyczny z widokiem na fig.6, przy czym mechanizm jest pokazany ze stykami w stanie otwartym, fig.8 - schematyczny widok mechanizmu według fig.6, po próbie wykonania manualnego otwarcia po zespawaniu styków, fig.9 -widok identyczny z widokiem na fig.8, pokazujący alternatywny przykład wykonania.

W rozwiązaniu według wynalazku przedstawionym na fig. 4 do 7 mechanizm 40 jest wyposażony w ruchome ramię stykowe 12 o szerokim kącie rozwarcia b uzyskanym za pomocą zdecentrowanią trzpienia obrotowego 42 względem przegubu 14 płytki napędowej 16.

Podwójna płytka 16 jest utworzona przez parę elementów 16a, 16b, z których każdy posiada przegub 14 sprzęgnięty w łożysku 44a, 44b obudowy izolacyjnej 46. Dźwignia wyłączająca 18 jest zamontowana przegubowo na trzpieniu obrotowym 48 płytki 16 i współpracuje z elementem wyłączającym 50 sterowalnym przez łopatkę 52 elektromagnetycznego urządzenia wyłączającego 54 .

Drugi zespół przenoszący 24 jest przewidziany na dźwigni wyłączającej 18, która jest przeznaczona, aby, gdy pojawi się uszkodzenie, przerywać mechaniczne ogniwo pomiędzy płytką 16, a prętem 56 sprzężonym z uchwytem 20. To mechaniczne ogniwo jest uzyskiwane za pomocą haka zatrzaskowego 58 połączonego przegubowo z trzpieniem obrotowym 60 płytki 16.

Przegubowy trzpień obrotowy 42 ruchomego ramienia stykowego 12 przechodzi przez podłużny otwór 62 płytki 16 i jest oparty na łożyskach przewidzianych w przeciwległych powierzchniach obudowy 46. Otwór 62 każdego elementu 16a, 16b płytki 16 jest odsunięty względem przegubu 14 oraz przegubowego trzpienia obrotowego 48, przy czym przegub 14 jest umieszczony pomiędzy przegubowym trzpieniem obrotowym 42 ramienia stykowego 12, a ruchomym stykiem 36.

Pierwsza sprężyna 64 do aktywowania płytki 16 na pozycję otwartą zawiera sprężynę skrętową otaczającą przegub 14. Jedna z końcowych skrętek sprężyny 64 jest przymocowana do płytki 16, zaś przeciwległa skrętka jest sprzęgnięta z zamocowanym ogranicznikiem obudowy 46. Druga sprężyna 66 do naciskania stykowego jest przewidziana na występie 68 dźwigni wsporczej 11 i otacza przegubowy trzpień obrotowy 42. Sprężyna ta 66 umożliwia względny ruch przegubowy pomiędzy płytką 16, a dźwgnią wsporczą 11, oraz popycha te dźwignię na pozycję zamkniętą w celu zapewnienia z góry określonego nacisku stykowego na nieruchomy styk 34.

Płytka 16 jest wyposażona w ogranicznik napędu 70 przewidziany do sprzęgania powierzchni łożyskowej 72 dźwigni wsporczej 11 w celu przesuwania jej na pozycję otwartą. Promień R1 przewidziany pomiędzy trzpieniem obrotowym 42 ramienia stykowego 12, a ogranicznikiem napędu 70 jest mniejszy niż promień R2 pomiędzy przegubem 14 płytki 16, a ogranicznikiem 70.

Odsunięcie styków 34, 36 ma miejsce po przesunięciu płytki 16 na pozycję otwartą, co może być uzyskane manualnie za pomocą sterowania uchwytem 20 lub automatycznie po wyłączeniu, gdy wykryte zostanie uszkodzenie. W obu wypadkach, ogranicznik napędu 70 sprzęga powierzchnię łożyskową 72 dźwigni wsporczej 11 i napędza ją w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na pozycję otwartą styków 34, 36 (fig.7).

184 352

Różnica długości promieni R1 i R2 warunkuje zwiększony kąt rozwarcia b ramienia stykowego 12, podczas gdy płytka 16 prezentuje typowy ruch przegubowy z przesunięciem odpowiadającym przesunięciu na fig.3. Efekt zwiększenia ruchu rozwarcia ramienia stykowego 12 umożliwia uzyskanie większej odległości izolacyjnej, podczas gdy kąt obrotu płytki 16 pozostaje dostosowany do kinematyki zespołu przekazywania 22, 24 na poziomie uchwytu 26 oraz dźwigni wyłączającej 18..

Odnośnie fig.8, gdy wykonywana jest próba otworzenia za pomocą uchwytu 20, osłona trzpienia obrotowego 42 w podłużnej szczelinie 62 obudowy 46 powoduje efekt dźwigni wywierany na ruchome ramię stykowe 12, usiłujący spowodować rozerwanie styków 34, 36 ze stanu złączenia ich w punkcie S. Przegubowy trzpień obrotowy 42 jest zazwyczaj popychany za pomocą sprężyny 66 w kierunku prawego końca podłużnego otworu 62. Ze stanu złączenia styków 34, 36, ruch uchwytu 20 na pozycję otwartą powoduje nieznaczny ruch podnoszący ramię stykowe 12, oraz ruch trzpienia obrotowego 42 w lewo w otworze 62 z początkowej pozycji 0 na pierwszą pozycję 1.

Według alternatywnego przykładu wykonania z fig. 9, nachylenie otworu 62 umożliwia uzyskanie efektu ścinania na poziomie spawu S, oprócz efektu dźwigniowego, po ruchu trzpienia obrotowego 42 z pozycji początkowej 0 na drugą pozycję 2. Efekt ścinania powoduje ponadto suwanie ruchomego styku 36 na nieruchomym styku 34 umożliwiając samooczyszczanie styków.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm sterowania elektrycznym wyłącznikiem o szerokim kącie rozwarcia z obudową izolacyjną osłaniającą parę styków, nieruchomy i ruchomy, przy czym styk ruchomy jest podparty przez ramię stykowe sterowane pomiędzy zamkniętą pozycją, a pozycją otwartą, za pomocą mechanizmu, który zawiera: uchwyt wyposażony w pierwszy zespół przekazywania informacji o położeniu i/lub działaniu; płytkę napędową do napędzania dźwigni wsporczej utrzymującej ramię stykowe, przy czym płytka jest zamontowana obrotowo na przegubie w celu wyznaczenia pierwszego przesunięcia kątowego 'a' rozrywalne ogniwo mechaniczne przewidziane pomiędzy płytką, a prętem sprzężonym z uchwytem, przy czym ogniwo jest sterowane przez dźwignię wyłączającą kontrolowaną przez element wyłączający w celu powodowania przerwania mechanicznego ogniwa w przypadku pojawienia się uszkodzenia, powodując automatyczne wyłączenie mechanizmu, oraz drugi zespół, przewidziany na dźwigni wyłączającej, do przekazywania informacji o zasilaniu i/lub działaniu, znamienny tym, że przegubowy trzpień obrotowy (42) ramienia stykowego (12) jest bezpiecznie przymocowany do obudowy (46) i przechodzi przez otwór (62) płytki (16) z wstępnie przewidzianym przesunięciem względem przegubu (14), przy czym płytka (16) jest wyposażona w ogranicznik napędu (10) odsunięty odpowiednio od trzpienia obrotowego (42) ramienia stykowego (12) na odległość równą pierwszemu promieniowi (R1), oraz od przegubu (14) na odległość równą drugiemu promieniowi (R2), przy czym różnica długości promieni (R1, R2) umożliwia powstanie zwiększonego kąta rozwarcia (b) ramienia stykowego (12), który jest większy niż przesunięcie kątowe (a) płytki (16) .
2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór (62) w płytce (16), w którym usytuowany jest trzpień obrotowy (42) ma podłużny kształt dla wywierania zmiennego efektu dźwigniowego na ramię stykowe (12) w kierunku rozdzielania styków (34, 36).
3. 3. Mechanizm według zastrz.2, znamienny tym, że otwór (62) w płytce (16) jest nachylony w z góry przewidzianym kierunku dla wywierania dodatkowego efektu ścinania, odpowiedniego do samooczyszczania styków.
4. 4. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że przegub (14) płytki (16) jest umieszczony pomiędzy przegubowym trzpieniem obrotowym (42) ramienia stykowego, a ruchomym stykiem (36), oraz tym, że przegubowy trzpień obrotowy (48) dźwigni wyłączającej (18) jest umieszczony na płytce (16).