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Druekluftantrieb für elektrische Schalter.
Bei Druckluftantrieben für elektrische Schalter ist es bekannt, einen auf der Schalterwelle be- festigten Hebel mit einer Schlitzkulisse zu verwenden, in welcher eine am Antriebsgestänge befindliche
Rolle läuft. Diese Art des Antriebes hat den Vorteil, dass infolge der Veränderung der Hebelarmlänge, an welcher die Rolle angreift, während des Schaltvorganges das vom Antrieb ausgeübte Drehmoment dem zur Bewegung des Schalters erforderlichen durch geeignete Anordnung der Schalterwelle gegen- über dem von der Rolle durchlaufenen Weg gut angepasst werden kann.
Ausserdem gibt es bereits Doppelkolbenantriebe, bei welchen die beiden Kolben durch eine
Zahnstange miteinander verbunden sind, in die ein Ritzel eingreift. Das Ritzel ist seinerseits wiederum mit einer Rastenscheibe verbunden, und diese arbeitet mit einer durch Druckluft gesteuerten Rasten- klinke zusammen, die zum Anhalten der Bewegung in den gewünschten Stellungen dient. Eine selbst- tätige Anpassung des vom Antrieb ausgeübten Drehmomentes an den veränderlichen Kraftbedarf eines mit der Welle des Ritzels etwa gekuppelten elektrischen Schalters ist jedoch mit dieser Einrich- tung ebenso wie bei den andern bekannten Antrieben mit Zahnrad und Zahnstange nicht erreichbar.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftantrieb für elektrische Schalter, der vorzug- weise als Doppelkolbenantrieb ausgebildet ist und einen auf der Schalterwelle befestigten Hebel mit
Schlitzkulisse besitzt, in welcher eine am Antriebsgestänge befindliche Rolle läuft. Nach der Erfindung ist der Antrieb in mindestens einer Endstellung selbstsperrend, indem die Sehlitkulisse so ausgebildet ist, dass der Rückdruck des Schalters in der Endstellung senkrecht oder nahezu senkrecht 7. Ur Bewf- gungsachse des Druckluftkolbens wirkt.
Ein solcher Antrieb erfordert keine besonderen Mittel zur Sperrung des Schalters in den Endstellungen und bietet gleichzeitig die Möglichkeit, das Drehmoment dem längs des Arbeitsweges ver- änderlichen Kraftbedarf in günstiger Weise anzupassen. Weiterhin kann ein derartiger Antrieb unmittelbar auf die Schalterwelle aufgesetzt werden.
Zur Übertragung des Drehmomentes auf das Schaltergestell werden nur zwei Stützpunkte benötigt, von denen der eine das Lager der Schalterwelle selbst sein kann.
Es sind zwar bereits mit Druckluft betätigte Schalterantriebe bekannt, bei denen ein auf der Kolbenstange befestigter Kulissenstein mit geraden Flanken in einer entsprechend ausgebildeten Schlitzkulisse einer Antriebskurbel gleitet. Hiebei ist jedoch die Antriebskurbel nicht auf der Schalterwelle selbst befestigt, sondern über ein Zwischengestänge mit ihr gelenkig verbunden, das zur Erzielung der Selbstsperrung als Kniehebelsystem ausgebildet ist, weil infolge der gradlinigen Führung des Kulissensteins im Schlitz der Antriebskurbel Selbstsperrung nicht ohne weiteres eintritt. Für das Zwischen- gestänge ist bei dem bekannten Schalterantrieb ein zweiter fester Lagerpunkt erforderlich.
Demgegen- iiber besteht eine wesentliche Vereinfachung beim Schalterantrieb nach der Erfindung darin, dass Zwischengestänge und besondere Lagerpunkte für Teile des Zwischengestänges vollständig vermieden werden.
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Es kann dann trotz des sehr einfachen Aufbaus des Antriebes jeder wünschenswerte Verlauf des Dreh- momentes erzielt werden.
Ist der Antrieb als Doppelkolbenantrieb ausgebildet, so wird die Stopfbüchse vermieden, die bei einem doppelt beaufschlagten Einfaehkolben zur Herausführung der Kolbenstange notwendig ist.
Die Kolbenstange liegt beim Doppelkolbenantrieb vollkommen frei. Sie braucht daher kein Rund- profil zu haben. Es kann vielmehr ein beliebiges Profil gewählt werden, das geeignet ist, die Biege- beanspruchungen aufzunehmen, welche durch die normal zur Kolbenachse wirkende Komponente der am Kulissenhebel auftretenden Kraft ausgeübt werden. Für die Aufnahme der gleichen Kraftkom- ponente durch das Antriebsgehäuse ist gerade die Doppelkolbenanordnung auch wegen der grossen
Entfernung der beiden Kolbenanlagepunkte voneinander besonders gut geeignet.
Zur Erzielung eines grösseren Drehwinkels an der Schalterwelle wird nach der weiteren Erfindung statt eines einfachen Hebels ein Winkelhebel mit winklig gegeneinander versetzten Kulissensehlitzen verwendet, die mit je einer ihnen zugeordneten Rolle nacheinander in Angriff kommen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. in Fig. 1 für einen Schaltwinkel von etwa 90 und in Fig. 2 für einen Schaltwinkel von etwa 180 .
Auf der angegriffenen Schalterwelle 11 ist der Kulissenhebel 12 aufgekeilt, der nach Fig. 1 als
Einfachhebel und nach Fig. 2 als Winkelhebel ausgebildet ist, dessen Kulissenschlitze im Winkel von
900 zueinander stehen. 13 sind die Rollen, welche mit den Kulissenschlitzen in Eingriff kommen. Statt der Rollen können auch Stifte benutzt werden. Diese sind einfacher herzustellen, bedingen aber eine grössere Reibungsarbeit bei der Schalterbetätigung. Die Rollen 13 sitzen auf der Kolbenstange 14, welche frei zwischen den beiden Kolben U ? und Uss des Doppelkolbenantriebes angeordnet ist und einen entsprechend den auftretenden Biegebeanspruchungen profilierten Querschnitt besitzt.
Sie kann beispielsweise aus zwei hochkant nebeneinander angeordneten Flachprofile bestehen ; die Rollen 13 können dann vorteilhaft im Zwischenraum zwischen den beiden Teilen der Kolbenstange 14 untergebracht sein. Die Druckluftkolben bewegen sich in Zylindern 16, die mit dem Antriebsgehäuse 18 zu einem starren Ganzen verbunden sind. Das Gehäuse 18 wird von der Schalterwelle 11 durchsetzt.
Die Zylinder 16 werden an je einem festen Punkt 19 mit dem Schaltergerüst verbunden. 17 sind die Druckluftzuleitungen zu den Antriebszylindern 16.
Der Antrieb nach Fig. 1 ist unsymmetrisch ausgebildet. Der Kulissenhebel 12 ist in seiner Ausschaltstellung gezeichnet und in seiner Einschaltstellung gestrichelt angedeutet. 15 e ist der Einsehalt- kolben und 15a der Ausschaltkolben. Durch die unsymmetrische Anordnung ist erreicht, dass die Kurve des vom Antrieb ausgeübten Drehmomentes nur gegen Ende des Einschaltweges stark ansteigt, also gerade da, wo beim Schalten das grösste Drehmoment verlangt wird. Der Antrieb ist nur in der Einschaltstellung gesperrt, in der Ausschaltstellung dagegen nicht.
Der Antrieb nach Fig. 2 ist symmetrisch gebaut, so dass es für ihn gleichgültig ist, welcher Kolben zum Einschalten und welcher zum Ausschalten dient. Bei genügend weitem Endausschlag ist der Antrieb in beiden Richtungen gesperrt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorzugsweise als Doppelkolbenantrieb ausgebildeter Druckluftantrieb für elektrische Schalter mit einem auf der Schalterwelle befestigten Hebel mit Schlitzkulisse, in welcher eine am Antriebsgestänge befindliche Rolle läuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb in mindestens einer Endstellung selbstsperrend ist, indem die Sehlitzkulisse so ausgebildet ist, dass der Rückdruck des Schalters in der Endstellung senkrecht oder nahezu senkrecht zur Bewegungsachse des Druckluftkolbens wirkt.