Hydromechanischer Federspeicherantrieb

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen hydromechanischen Federspeicherantrieb (14), insbesondere zur Beaufschlagung von Hochspannungsschaltern, mit einem Antriebszylinder (12) mit darin geführtem Kolben und hieran angelenkter Kolbenstange (18), welche einen mit einer Aufnahmebohrung (20) als Führung für einen Dämpfungsring (22) versehenen Zylinderblock (16) mittig durchdringt, wobei der Dämpfungsring 822) in der Aufnahmebohrung (20) des Zylinderblockes (16) angeordnet ist und die Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) am Zylinderblockgehäuse (16) anliegt, wobei die Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) mit einer Auswölbung versehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen hydromechanischen Federspeicherantrieb, der insbesondere zur Beaufschlagung von Hochspannungsschaltern vorgesehen ist und mit einem Antriebszylinder mit darin geführtem Kolben und hieran angelenkter Kolbenstange versehen ist, welche einen mit einer Aufnahmebohrung als Führung für einen Dämpfungsring versehenen Zylinderblock mittig durchdringt.

[0002] Hydromechanische Federspeicherantriebe werden vornehmlich in elektrischen Schaltanlagen, insbesondere zur Beaufschlagung von Hochspannungsschaltern eingesetzt. Sie vereinigen die Vorteile von klassischen hydraulischen Antrieben und Federspeicherantrieben und bestehen einerseits aus einem zumeist aus Tellerfedern gebildeten Federpaket und andererseits aus einem hydraulischen Antrieb mit einem Hydraulikzylinder, einem darin geführten Kolben, an welchen eine Kolbenstange angelenkt ist. Dabei dient der hydraulische Antrieb, der mit dem Federpaket zusammenarbeitet, dazu, die Federn des Federpakets zu spannen, wobei die gespeicherte Federenergie so bemessen ist, dass sie ausreichend ist, um eine möglichst schnelle Trennung der elektrischen Kontakte des elektrischen Schalters zu gewährleisten. Dabei ist aber ein möglichst kontrollierter Bewegungsablauf erwünscht, was durch eine angepasste Dämpfung der Linearbewegung angestrebt wird.

[0003] Diese Dämpfung wird bekannterweise durch Verwendung eines Dämpfungsringes erreicht, der am Zylinderblock angeordnet ist und die Kolbenstange umschließt. Dabei ist die exakte Einbaulage des Dämpfungsringes von entscheidender Bedeutung.

[0004] Es hat sich gezeigt, dass es bei nicht exaktem Einbau des Dämpfungsrings unter Umständen beim Einschalten sowie beim Ausschalten von Hochspannungsschaltern in elektrischen Schaltanlagen zu einem Verkanten der Kolbenstange und damit zu einem gestörten Bewegungsablauf der beteiligten beweglichen Teile kommen kann.

[0005] Eine nicht exakte Einbaulage des zylindrischen Dämpfungsrings kann daraus resultieren, dass er nicht präzise sondern verkantet in die Aufnahmebohrung am Zylinderblock eingesetzt ist.

[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen hydromechanischen Federspeicherantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der möglichst störungsfrei arbeitet.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

[0008] Demgemäß ist vorgesehen, dass der Dämpfungsring, der in der Aufnahmebohrung des Zylinderblockes angeordnet ist und dessen Außenseite am Zylinderblockgehäuse anliegt, an seiner Außenseite mit einer Auswölbung versehen ist.

[0009] Durch diese Gestaltung des Dämpfungsringes wird erreicht, dass der Dämpfungsring bei seiner Einbaumontage zunächst problemlos in die zylindrische Aufnahmebohrung eingesetzt werden kann, ohne dass es zu einem unerwünschten Verkanten kommt. Darüber hinaus hat der Dämpfungsring die Möglichkeit, sich mit seiner die Kolbenstange aufnehmenden zentralen Ausnehmung abhängig von der jeweiligen Stellung beziehungsweise Ausrichtung der Kolbenstange entsprechend auszurichten und somit einen ungestörten Bewegungsablauf zu gewährleisten.

[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenseite des Dämpfungsringes ballig ausgebildet ist, das heißt die Außenkontur des Dämpfungsringes ist vorzugsweise so gestaltet, dass er jeweils nur eine etwa linienförmige Berührfläche mit der Aufnahmebohrung hat. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Dämpfungsring in keinem Fall verkantet und so zu einer Fehlfunktion des Federspeicherantriebs beiträgt.

[0011] Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dämpfungsringes ist, die Außenseite des Dämpfungsringes mit einer vorbestimmten Radienfolge versehen, die zu der balligen Außenkontur führt.

[0012] Entsprechend kann die Außenseite des Dämpfungsrings mit einer vorbestimmten Fasenfolge versehen sein, um die gewünschte Balligkeit der Außenfläche des Dämpfungsringes zu erreichten.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Außenkontur des Dämpfungsrings tonnenförmig ausgebildet.

[0014] Generell dient der Dämpfungsring in seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltung bei einem hydromechanischen Federspeicherantrieb zur Dämpfung des Bewegungsablaufes der beteiligten beweglichen Teile des hydromechanischen Federspeicherantriebes während einer Schalthandlung von Hochspannungsschaltern elektrischer Schaltanlagen.

[0015] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0016] Anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

zeigt einen Ausschnitt eines hydromechanischen Federspeicher- antriebes mit einem Dämpfungsring gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2

einen Ausschnitt eines hydromechanischen Federspeicher- antriebes mit einem erfindungsgemäßen Dämpfungsring und

Fig. 3

eine detaillierte Ansicht des erfindungsgemäßen Dämpfungsringes gemäß Fig. 2.

[0018] Werden Hochspannungsschalter elektrischer Schaltanlagen ein- bzw. ausgeschaltet ist zur Verzögerung der Bewegung der in einem Federspeicherantrieb angeordneten Kolbenstange, insbesondere bei hydraulischen Antriebszylindern hydromechanischer Antriebe, ist ein Dämpfungsring vorgesehen.

[0019] In Fig. 1 ist ein Dämpfungsring 10 gezeigt, der gemäß dem Stand der Technik in der Mitte eines Antriebszylinders 12 eines hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 zwischen einem Zylinderblockgehäuse 16 und einer Kolbenstange 18 in einer Aufnahmebohrung 20 des Zylinderblockes 16 angeordnet ist. Der Dämpfungsring 10 ist kreiszylindrisch ausgebildet. Die Außenfläche des Dämpfungsringes 10 entspricht demgemäß der Mantelfläche eines Zylinders, wobei die Außenseite des Dämpfungsringes 10 am Zylinderblockgehäuse 16 anliegt.

[0020] Während einer Schalthandlung des Hochspannungsschalters wird die Kolbenstange 18 des hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 bewegt, wobei der Dämpfungsring 10 dafür vorgesehen ist, die Bewegung der Kolbenstange 18 zu verzögern bzw. zu dämpfen. Die kreiszylindrische Gestaltung des Dämpfungsringes 10 kann dazu führen, dass der Dämpfungsring 10 dabei in der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderblockes 16 verkantet und/oder klemmt, was die Dämpfung der Kolbenstange 18 einschränken und gegebenenfalls sogar zu einem Dämpfungsversagen während der Schalthandlung führen kann.

[0021] Bedingt durch die kreiszylindrische Gestaltung des Dämpfungsringes 10 kann es auch beim Zusammenbau des hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 zu einem Verkanten und/oder Klemmen des Dämpfungsringes 10 in der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderblockes 16 kommen.

[0022] In Fig. 2 ist ein Ausschnitt eines hydromechanischen Federspeicherantriebes mit einer Kolbenstange 18 des hydraulischen Antriebszylinders 12 des hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 gezeigt, wobei in der Mitte des Antriebszylinders 12 ein Dämpfungsring 22 in der Aufnahmebohrung 20 zwischen dem Zylinderblockgehäuse 16 und der als Kolbenstange 18 ausgeführten Schaltstange angeordnet ist. Der hydraulische Antriebszylinder 12 des Federspeicherantriebs 14 arbeitet nach dem Differenzialkolbenprinzip.

[0023] Der erfindungsgemäße Dämpfungsring 22 dient ebenfalls zur Verzögerung von Schalthandlungen des hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 mit dem hydraulischen Antriebszylinder 12 und der im Antriebszylinder 12 angeordneten Kolbenstange 18, wobei seine Außenfläche jedoch nicht eine kreiszylindrische Gestaltung wie der Dämpfungsring 10 nach dem Stand der Technik aufweist, sondern mit einer balligen Auswölbung 24 versehen ist, das heißt, anstatt als Zylindermantel ist der Dämpfungsring 22 als konkav gerundete Oberfläche ausgeführt.

[0024] Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der erfindungsgemäß an seiner Außenseite 24 ballig ausgeführte Dämpfungsring 22 gegenüber einer zylindrischen Ausführung zu einem besseren Dämpfungsverhalten des hydromechanischen Federspeicherantriebes 14 während einer Schalthandlung führt und einfacher zu montieren ist.

[0025] Der Dämpfungsring 22 liegt mit seiner gewölbten Außenseite 24 idealerweise etwa linienförmig am Zylinderblockgehäuse 16 an. Die Außenseite 24 des Dämpfungsringes 22 ist als ballige Kontur ausgebildet, wodurch ein Verkanten und/oder Klemmen des Dämpfungsringes 22 in der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderblockes 16 während der Bewegung der Schaltstange 18 vermieden wird und die Dämpfung der bewegten Schaltstange 22 gewährleistet ist.

[0026] Fig. 3 zeigt eine detaillierte Ansicht des erfindungsgemäßen Dämpfungsringes 22 mit der gewölbten Außenkontur 24. Die gewölbte Außenkontur 24 des Dämpfungsringes 22 wird durch entsprechende Radien- beziehungsweise Fasenfolgen oder Bearbeitungskonturen mit tangentialen Übergängen während der Herstellung des Dämpfungsringes 22 erreicht.

Bezugszeichenliste

[0027] 

10

Dämpfungsring gemäß Stand der Technik

12

Antriebszylinder

14

hydromechanischer Federspeicherantrieb

16

Zylinderblockgehäuse

18

Kolbenstange/ Schaltstange

20

Aufnahmebohrung

22

erfindungsgemäßer Dämpfungsring

24

ballige Auswölbung

Ansprüche

1. Hydromechanischer Federspeicherantrieb (14), insbesondere zur Beaufschlagung von Hochspannungsschaltern, mit einem Antriebszylinder (12) mit darin geführtem Kolben und hieran angelenkter Kolbenstange (18), welche einen mit einer Aufnahmebohrung (20) als Führung für einen Dämpfungsring (22) versehenen Zylinderblock (16) mittig durchdringt, wobei der Dämpfungsring (22) in der Aufnahmebohrung (20) des Zylinderblockes (16) angeordnet ist und die Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) am Zylinderblockgehäuse (16) anliegt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) mit einer Auswölbung versehen ist.

2. Hydromechanischer Federspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) ballig ausgebildet ist.

3. Hydromechanischer Federspeicherantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Außenseite (24) des Dämpfungsringes (22) eine vorbestimmte Radienfolge aufweist, die zu der balligen Außenkontur führt.

4. Hydromechanischer Federspeicherantrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (24) des Dämpfungsrings (22) mit einer vorbestimmten Fasenfolge versehen ist.

5. Hydromechanischer Federspeicherantrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (24) des Dämpfungsrings (22) tonnenförmig ausgebildet ist.

6. Hydromechanischer Federspeicherantrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsring (22) zur Dämpfung des Bewegungsablaufes eines hydromechanischen Federspeicherantriebes (14) während einer Schalthandlung vorgesehen ist.

Zeichnung