用於電開關設備的驅動裝置的製作方法

2023-05-06 05:47:21

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的用於電開關設備、尤其是用於高壓開關的驅動裝置。這樣的驅動裝置例如從de9109812中公知。

背景技術：

所述公知的裝置具有如下缺點：在可運行狀態下，不能夠對蓄能裝置的彈簧的特性以及藉此蓄能裝置的運行性能發揮影響。尤其是，包含隔絕流體的外殼必須被打開，以便能夠影響彈簧，這首先需要花費高地吸走隔絕流體，而且然後在可能進行的對彈簧的維修之後需要重新裝滿，以便恢復可交付使用的狀態。

技術實現要素：

因此，本發明的任務是按如下地改善開頭所提到的類型的裝置：避免在上文提到的缺點並且尤其是能夠實現對蓄能裝置的運行性能發揮影響，而不必打開外殼。

按照本發明，該任務在開頭提到的類型的驅動裝置的情況下通過如下方式來解決：設置能在外殼的外側操縱的調整裝置，藉助於所述調整裝置能沿著軸調整擋塊在外殼中的位置。有利地，這能夠實現：通過改變擋塊的位置對在拉緊的狀態下存儲在彈簧中的機械能進行影響。特別有利地，在使用按照本發明的調整裝置的情況下，可以通過在外殼的外側進行的對調整裝置的操縱來實現被用於將彈簧拉緊的擋塊的位置，使得不需要將外殼抽真空或在調整之後重新裝滿隔絕流體、尤其是隔絕氣體。更確切地說，所述外殼可以在整個調整過程內保持不打開並且保持裝滿隔絕流體，使得按照本發明的驅動裝置始終準備好運行，而且仍然能在存儲在彈簧中的能量方面靈活地來調整。由此，尤其是也可以在現場在驅動裝置運行期間簡單地實現對彈簧能量的調整以及藉此對開關設備的蓄能裝置的運行性能的調整。

特別有利地，在使用按照本發明的原理的情況下，可以實現開關設備的運行性能、尤其是開關性能（轉接性能）與開關設備、特別是開關時間的適配，所述開關時間除了開關設備的功能鏈（彈簧、（一個或多個）驅動杆、軸、（一個或多個）開關觸點）的質量系統之外還取決於存儲在彈簧中的能量。例如，按照本發明的驅動裝置的彈簧可以被用作所謂的「關斷彈簧」，所述「關斷彈簧」因此就關斷過程而言驅動所分配的開關設備的至少一個開關觸點。因此，有利地，在應用本發明的情況下，可以在不必打開驅動裝置的通常包含隔絕氣體的外殼的情況下改變開關時間，由此例如可以以簡單的方式補償彈簧和其它構件的製造公差、由老化造成的漂移效應以及諸如此類的。在具有多個開關設備以及與此相應地多個分別被分配給各個開關設備的驅動裝置的配電設備中，通過按照本發明給出的調整可能性可以使所有開關設備的開關時間相適應，使得例如可以提供三相或更多相的高壓功率開關，所述三相或更多相的高壓功率開關在相應的相之間不具有在開關時間方面的值得注意的偏差。

在一個實施方式中，所述外殼具有孔，其中所述調整裝置的能與擋塊耦合的調整元件能運動地、尤其是能平行於軸或沿著軸運動地布置在所述孔中。

在一個實施方式中，所述外殼在孔的區域內具有用於調整元件的導向裝置。特別優選地，所述外殼在孔的區域內具有內螺紋，其中調整元件具有與所述內螺紋共同作用的外螺紋。以這種方式，通過將調整元件擰入到外殼中或通過將調整元件從外殼擰出，可以改變用於彈簧的拉緊的擋塊的位置並且藉此改變能存儲在彈簧中的機械能。

在一個實施方式中設置有密封元件，所述密封元件使外殼的內部空間相對孔密封，其中優選地給所述密封元件分配至少一個環形密封圈和/或唇形密封圈。在其它實施方式中，替換於密封元件或補充於密封元件地，也可以設計調整元件的導向裝置或調整元件的螺紋，使得滿足密封效果。

在另一實施方式中規定：在密封元件的朝向內部空間的端側上布置擋塊，由此得到特別小地構造的造型。

在另一實施方式中規定：所述密封元件能在其背離內部空間的端側上與調整元件耦合。在一個變型方案中，所述元件的耦合可以被構造為使得（只）能傳遞壓力，出發點是，彈簧將相對應的壓力傳遞到密封元件上並且因此將所述密封元件壓到調整元件上。尤其是也可以規定：所述密封元件和所述調整元件不是抗扭地彼此連接，使得所述調整元件的可能在所述調整元件的擰緊過程期間得到的旋轉沒有被傳遞到所述密封元件和/或所述彈簧上。藉此，尤其是也可以保證：可能存在的環形密封圈沒有屈服於旋轉。

在另一實施方式中規定：所述密封元件與所述調整元件一體化地來構造，由此存在更小的安裝花費。

按照另一實施方式，得到對用於彈簧的擋塊的位置以及藉此能存儲的能量的特別簡單的調整，其中所述調整元件在其背離外殼的內部空間的一側上具有鎖定輪廓（mitnahmeprofil）、例如內六角螺釘輪廓或者諸如此類的。

在另一實施方式中規定：所述外殼具有空心圓柱形區段，其中所述調整裝置和/或所述彈簧的至少一部分布置在所述空心圓柱形區段中，由此所述驅動裝置特別小地來構造並且可能不需要其它裝置來使彈簧在外殼中導向。此外，由此可以使在所述空心圓柱形區段的區域內的外殼與彈簧的幾何形狀適配，由此，所述外殼在該區域內例如具有比所述外殼的其它區域更小的尺寸，使得關於驅動裝置在目標系統（尤其是高壓開關或者配電設備）內或者在目標系統（尤其是高壓開關或者配電設備）上的布置方面存在其它自由度。

在另一實施方式中規定：所述空心圓柱形區段的外徑與所述彈簧的外徑之比為在大約110%與大約200%之間、尤其是在大約110%與大約150%之間，由此得到了特別小地構造的造型。

在另一實施方式中規定：所述彈簧在其背離所述擋塊的末端上與能旋轉地布置在所述外殼中的搖杆的第一搖杆臂耦合、尤其是藉助於能旋轉地布置在所述搖杆上的彈簧座圈來耦合。有利地，通過所述搖杆可以將彈簧力傳遞到驅動裝置的功能鏈的或者被分配給所述驅動裝置的開關裝置的另一元件上。

在另一實施方式中規定：所述搖杆的第二搖杆臂與用於操縱開關設備的開關觸點的驅動杆耦合。

在另一實施方式中設置有副密封元件，所述副密封元件使外殼的內部空間相對孔密封，尤其是與密封元件無關或與密封元件的狀態無關。所述副密封元件有利地似乎可以與在上文已經提及的（主）密封元件「串聯」地來布置，而且可以進一步改善在所述孔的區域內的密封效果。

在另一實施方式中，設置鎖止元件，所述鎖止元件被構造用於將調整裝置鎖緊、尤其是用於將調整裝置的部件鎖緊。以這種方式，有利地避免了所述調整裝置的意外的調節，如例如由于振動和/或溫度變化而可能出現的那樣。

說明了一種具有至少一個開關設備並且具有至少一個按照本發明的驅動裝置的配電設備，作為本發明的任務的另一解決方案。

本發明的其它特徵、應用可能性以及優點從對本發明的實施例的隨後的描述中得到，所述實施例在附圖的圖中示出。在此，所有被描述或者被示出的特徵本身或以任意的組合來形成本發明的主題，與它們在專利權利要求書中的合併或者它們的回引無關，以及與它們在說明書中或在附圖中的表達或呈現無關。

附圖說明

在附圖中：

圖1示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的第一實施方式，

圖2a示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的第二實施方式在第一運行狀態下的部分橫截面，

圖2b示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的第二實施方式在第二運行狀態下的部分橫截面，

圖3示意性地示出了按照一個實施方式的三相配電設備，而

圖4a、4b示出了其它實施方式。

具體實施方式

圖1示意性地示出了按照本發明的驅動裝置100的第一實施方式。驅動裝置100例如被設置用於驅動電開關設備10的、尤其是高壓開關或高壓功率開關的開關觸點（未示出），而且在一個實施方式中例如可以與開關設備10一起安裝在一個共同的外殼102中。所述外殼102的內部空間可裝有隔絕流體、尤其是隔絕氣體，例如裝有sf6（六氟化硫）和/或cf4（四氟化碳）和/或co2（二氧化碳）和/或由氟化腈的組構成的氣體或它們的混合物。特別優選地作為隔絕液體的例如是氟化腈與二氧化碳的混合物，所述氟化腈也在商品名novec4710下由3m公司銷售。這樣的混合物也被稱作「g3」隔絕氣體。

本身公知地，驅動裝置100擁有蓄能裝置12，所述蓄能裝置12藉助於至少一個彈簧（未在圖1中示出）在所述彈簧的拉緊的狀態下存儲機械能。

按照本發明，設置有能在外殼102的外側操縱的調整裝置114，藉助於所述調整裝置能沿著軸調整擋塊（未示出）在外殼中的位置，彈簧相對所述擋塊拉緊。由此，可以簡單地從外部在驅動裝置100上調整機械能的大小，而不必打開所述驅動裝置100，所述機械能能夠存儲在蓄能裝置12的彈簧中，而且所述機械能能針對開關過程來調用。

圖2a示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的第二實施方式100a的部分橫截面。如已經參考圖1所描述的那樣，驅動裝置100a可以與被分配給所述驅動裝置100a的開關設備一起布置在共同的外殼102中，所述開關設備中，在圖2中只示出了一個驅動杆104。外殼102的內部空間可裝滿隔絕流體、尤其是可裝滿隔絕氣體（諸如sf6）。

在外殼102中設置搖杆106，所述搖杆能旋轉地安置在第一軸106a上並且具有兩個搖杆臂106b、106c。搖杆106用於將同樣布置在外殼102中的彈簧108的彈簧力傳遞到驅動杆104上，所述驅動杆104例如對被分配給驅動裝置100a的開關設備的未示出的開關觸點起作用。例如，彈簧108可以被用作所謂的「關斷彈簧」，所述「關斷彈簧」就關斷過程而言從相對擋塊112a拉緊的狀態出發通過遙感106和驅動杆104來驅動所分配的開關設備的至少一個開關觸點。

在一個實施方式中，軸106a也可以經過外殼壁向外引導（未示出），使得可以通過其它驅動部件（諸如機電驅動裝置或者諸如此類的）從外部將轉矩引入到軸106a中，以便使彈簧108（重新）拉緊。

在所述彈簧的朝向搖杆106的末端108a，所述彈簧108如在圖2a中所示出的那樣貼靠在彈簧座圈110上，所述彈簧座圈優選地能旋轉地與在圖2a中在左側的搖杆臂106b連接。所述彈簧108的另一端如已經描述的那樣拉緊地貼靠到擋塊112a上，所述擋塊112a是按照本發明的調整裝置114的部分。

調整裝置114具有基本上圓盤形的調整元件114a，所述圓盤形的調整元件114a沿著在圖2a中垂直地延伸的軸能旋轉地布置在外殼102的孔102a中，所述在圖2a中垂直地延伸的軸在本情況下對應於彈簧108的縱軸la1。調整元件114a具有外螺紋，所述外螺紋與外殼102的內螺紋114b共同作用，使得所述調整元件114a可以通過繞著軸la1的旋轉而被擰入到外殼中或者從外殼中擰出，由此也得到由方框箭頭p1表示的軸向活動性。為此，例如可以在調整元件114a的外側的、也就是說在圖2a在下方的端側上設置一個鎖定輪廓、例如一個常用的內六角螺釘輪廓或者諸如此類的。

因為外殼102的孔102a在本情況下布置在所述外殼的空心圓柱形區段102b中，所以所述區段102b可以有利地同時容納和/或引導所述彈簧108的至少一部分以及所述調整裝置114的部分。

調整元件114a優選地與密封元件112耦合，其中所述密封元件112的內側的端面有利地具有或構造用於彈簧108的擋塊112a。

通過密封元件112與調整元件114的耦合，得到部件112、114的軸向活動性並且藉此也得到擋塊112a的軸向活動性，彈簧108能相對所述擋塊112a拉緊，使得所述彈簧108的彈簧行程以及藉此也包括機械能的大小能夠以簡單的方式通過將調整元件擰入或擰出來調整，所述機械能可通過使彈簧108拉緊而存儲在所述彈簧108中。經此，有利地，可以通過僅僅操縱調整元件114a而從外部、也就是說在不打開外殼102的情況下補償由製造造成的公差和/或所述彈簧108的彈性常數的由老化造成的或由溫度造成的改變，使得在所述裝置的整個使用壽命內保證了通過對擋塊112a的位置的簡單並且成本有利的調整準確地維持由驅動裝置100a驅動的開關設備的所需的開關時間。有利地，尤其是可以以這種方式避免隔絕氣體的氣體交換並且完全避免外殼102的打開/關閉。

在圖2a中示出的運行狀態下，擋塊112a的支承面處在圖2a中垂直指向下的坐標軸x的位置坐標x0上。在圖2b中示出的運行狀態下，擋塊112a的支承面處在坐標軸x的位置坐標x1>x0上，這對應於能存儲在彈簧108中的更小的能量。

在另一實施方式中，所述密封元件112的朝向調整元件114a的端側112b（圖2a）可以以能拆卸的方式或者以不能拆卸的方式與調整元件114a的對向接觸面連接。

在另一實施方式中，密封元件112具有至少一個未被描述的環形導槽，在所述環形導槽中插入有環形密封圈112c，所述環形密封圈112c使內部空間i相對周圍環境或孔102a密封。可替換地或補充地，密封元件112的側面以及空心圓柱形外殼區段102b的與所述密封元件112的側面徑向向外地對置的內表面都可具有高的表面光潔度、尤其是微小的粗糙度，所述高的表面光潔度同樣可以有助於密封效果。在其它實施方式中，替換於密封元件112或補充於密封元件112地，也可以設計調整元件114的導向裝置或調整元件的螺紋114b，使得滿足密封效果。

在另一實施方式中規定：所述空心圓柱形區段的外徑d1（圖2b）與所述彈簧108的外徑d2之比為在大約110%與大約200%之間、尤其是在大約110%與大約150%之間，由此得到了特別小地構造的造型。

圖3示意性地示出了按照一個實施方式的三相配電設備200。配電設備200針對每個相都具有一個開關設備10a、10b、10c，給所述開關設備10a、10b、10c分別分配一個按照本發明的驅動裝置100a、100b、100c。有利地，驅動裝置100b、100c與在上文參考圖2a、2b所描述的驅動裝置100a一樣地來構造。

有利地，通過針對擋塊112a（圖2a）的位置的按照本發明給出的調整可能性可以使全部三個開關設備10a、10b、10c的開關時間相適應，使得在相應的相之間不出現在所述開關時間方面的值得注意的偏差。

在另一實施方式（未示出）中，彈簧108也可以被構造為拉力彈簧，而且例如也關於驅動杆104（圖2a）以其第一端108a布置在第二搖杆臂106c上。在這種情況下，第二彈簧末端可以安裝在被構造用於與拉力彈簧連接的調整元件或相對應的調整裝置上。因此，在該實施方式中，可以省去第一搖杆臂106b，而且所述外殼102的例如在圖2a中在驅動杆104的固定點之下的類似於區段102b的部分可以布置在搖杆臂106c上。在這種情況下，能通過彈簧來實現的拉力能通過調整裝置與在根據圖2a、2b的實施例中的預壓應力一樣簡單地從外部來調整。

圖4a示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的另一實施方式100b'的一個方面。為了更清楚，只描繪了外殼102的容納調整裝置114的部分。在按照圖4a的驅動裝置100b'中，除了調整裝置114和（主）密封元件112（也參見圖2a）之外，設置副密封元件1120，所述副密封元件1120使外殼102的內部空間i相對孔102a（圖2a）密封，尤其是與主密封元件112無關和/或與主密封元件112的狀態無關。在本情況下，副密封元件1120配備有外螺紋，所述外螺紋與區段102b的內螺紋114b共同作用，使得所述副密封元件1120能擰入到外殼102中或從所述外殼102中擰出。在本情況下，所述副密封元件1120在其在圖4a中在下方的區域內具有法蘭狀的加寬部，所述法蘭狀的加寬部支承第二密封圈1122，所述第二密封圈1122在將副密封元件1120擰入到外殼102中時相對外殼102被壓緊並且因此有助於使內部空間i密封。因此，得到在內部空間i與周圍環境之間的兩個密封元件112、1120的串聯。整體上，所述副密封元件1120例如具有基本上t形的橫截面。

在另一實施方式中，所述副密封元件1120也可具有密封箱。

在另一實施方式中，外殼區段102b在其在圖4a中在下方的區域內例如也可以具有法蘭（未示出），在所述法蘭上布置有類似於部件1122的密封圈。在這種情況下，所述副密封元件例如可以由基本上圓盤形的物體來形成，所述基本上圓盤形的物體能安裝（尤其是能擰緊或者能夾緊）到法蘭上，而且以這種方式相對於外殼102相對密封圈1122保持密封。

圖4b示意性地示出了按照本發明的驅動裝置的另一實施方式100c'的一個方面。為了更清楚，再次只描繪了外殼102的容納調整裝置114的部分。在本情況下，設置有鎖止元件116，所述鎖止元件116被構造用於將調整裝置114鎖緊，由此避免了調整裝置114的不符合期望的調節，如例如由于振動和/或溫度變化而可能出現的那樣。在本情況下，所述鎖止元件116被構造為具有與內螺紋114b相配的外螺紋（未示出）的埋頭螺釘，而且可以為了將調整裝置114鎖緊而通過擰入到外殼區段102b中來相對調整裝置114擰緊。圖4b示出了一種狀態，在所述狀態下，埋頭螺釘116已經不與調整元件114a接觸。