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Federschaltwerk für elektrische Hochspannungsschalter
Bei kleinen elektrischen Drehschaltern und Motorschutzschaltern, also bei elektrischen Niederspan- nungs-Schaltgeräteii mit kleinen Abmessungen und geringem Bedarf an Schaltenergie, sind Schaltvorrichtungen bekannt, bei denen die gleiche Feder sowohl in der Einschaltrichtung als auch in der Ausschaltrichtung auf die dabei sich jeweils in entgegengesetzter Richtung drehende Schalterwelle wirkt. Die das Spannen der Feder bewirkende Kraft greift wechselweise an einem der beiden Enden der Feder an, wobei jeweils das andere Ende der Feder mit der Schalterwelle gekuppelt ist und so lange in Ruhe bleibt, bis nach dem Erreichen der Federspannung die Schaltbewegung freigegeben wird.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art eignen sich jedoch nicht für Schalter mit grösseren Ausmassen, denn bei elektrischen Hochspannungsschaltern ist die erforderliche Schaltenergie viel zu gross, ganz abgesehen davon, dass auch das Ein- und Ausschalten mit hoher Geschwindigkeit sicher und zuverlässig erfolgen muss.
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich nun auf ein Federschaltwerkfür elektrische Hochspannungsschalter mit einer einzigen Kraftspeicherfeder für beide Antriebsrichtungen der Schalterwelle, wobei an denEnden dieser Feder die das Spannen bewirkende Kraft wechselweise angreift, während jeweils das andere Ende dieser Feder mit der Schalterwelle bis zur Freigabe der Schaltbewegung gekuppelt ist.
Das Erfinderische besteht darin, dass das Federschaltwerk als in sich geschlossenes, auf die Schalterwelle aufsetzbares Bauelement in der Weise ausgebildet ist, dass die beiderseitigen Enden der Kraftspeicherfeder in auf der Schalterwelle drehbaren Spannscheiben mit Mitnehmern auf ihrem Umfang befestigt sind, die einerseits in Aussparungen auf mit der Schalterwelle verbundenen Schaltscheiben und anderseits in Ausnehmungen einer Spannhülse eingreifen, welche die konzentrisch zu der Schalterwelle angeordnete Kraftspeicherfeder überdeckt und von aussen zu betätigen ist. Des weiteren ist eine der beiden Schaltscheiben mit einem Nocken versehen, an dem beiderseits wechselweise unter Federdruck stehende Sperrklinken anliegen, die mit parallel zu der Schalterwelle verlaufenden Auslösestiften versehen sind.
Die letzteren reichen bis zu Anschlägen auf der Spannhülse, die mit einem Antriebshebel versehen ist, der fest oder verstellbar angebracht ist.
Das Federschaltwerk nach der Erfindung ist somit als ein in sich geschlossenes Bauelement auf der Schalterwelle auf der einen oder auf der andern Schalterseite aufsetzbar. Die Spannhülse ist durch den Antriebshebel in beiden Drehrichtungen zum Ein- und Ausschalten um die Schalterwelle schwenkbar, wobei der Schwenkwinkel des Antriebshebels etwa dem Schaltwinkel des Schalters entspricht. Da die Kraftspeicherfeder unmittelbar auf die Antriebswelle über die Spannscheiben und Schaltscheiben einwirkt, sind die äusseren Abmessungen klein, und die notwendigen Mindestabstände zu spannungführenden Teilen des Schalters lassen sich einhalten. Des weiteren wird die Schalterwelle nicht auf Biegung beansprucht, wodurch sich die Reibungsverluste verringern.
Für Schalter mit hohem Energiebedarf kann die Kraftspeicherfeder in zwei oder mehr ineinanderliegende Federn unterteiltwerden. Da der Antriebshebel auf der Spannhülse zweckmässigerweise verstellbar angebracht ist. lässt sich das Federschaltwerk an jedem elektrischen Hochspannungsschalter ohne Schwierigkeiten anbringen und auch dem seitlichen Abstand des Bedienungsgestänges leicht anpassen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht dargestellt,
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wobei der Übersichtlichkeit halber die einzelnen Teile räumlich voneinander getrennt gezeichnet sind.
Das Federschaltwerk ist auf der Schalterwelle als geschlossenes Bauelement aufgeschoben. Zu beiden Seiten sind symmetrisch angeordnete Schaltscheiben 2 und 3 mit der Schalterwelle 1 fest verbunden und
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Spannhülsei werkes bildet. Die beiden Schaltscheiben 2 und 3 sind auf ihrem Umfang mit je einer ringsegmentförmi- gen Aussparung 4 bzw. 5 versehen, zwischen deren beiderseitigen Anschlagflächen sich Mitnehmer 6 und
7 bewegen. Die z. B. keil-oder bolzenförmigen Mitnehmer 6 und 7 sind auf dem äusseren Umfang von beiderseits neben den Schaltscheiben 2 und 3 drehbar auf der Schalterwelle 1 gelagerten und von der
Spannhülse 12 überdeckten Spannscheiben 8 und 9 fest angebracht und ragen ausserdem in ringsegmentförmige Ausnehmungen 10 und 11 in. der Spannhülse 12 hinein.
Auf der Spannhülse 12 ist aussen ein An- triebshebel 13 fest oder einstellbar angebracht, der nach beiden Drehrichtungen schwenkbar ist. Im Innern der Spannhülse 12 liegt zentrisch zu der Schalterwelle 1 als Kraftspeicherfeder eine räumlich gewundene
Biegefeder 14, deren Enden in die beiden Spannscheiben 8 und 9 eingehängt sind.
Aussen am Schalterrahmen (nicht gezeichnet) ist einwellenzapfen 15 befestigt, auf dem zwei Sperr- ! klinken 16 und 17 schwenkbar gelagert sind, die durch eine gemeinsame Feder 18 gegen die Schalt- scheibe 2 gedrückt werden. Die Sperrklinken 16 und 17 greifen dabei abwechselnd in eine der beiden
Kerben ein, die durch eine vorstehende Nocke 21 auf der Schaltscheibe 2 zu beiden Seiten dieser Nocken
21 entstehen. In jeder der beiden Sperrklinken 16 bzw. 17 sitzt ein punktiert eingezeichneter Auslösestift
22, 23.
Des weiteren sind auf der Spannhülse 12 an ihrem der Spannscheibe 2 zugekehrten Ende zwei An- schläge vorgesehen, von denen der eine 19 sichtbar ist, während der andere auf der Rückseite der Spann- hülse 12 nicht zu sehen ist.-
Das für das Schalten eines elektrischen Hochspannungsschalters erforderliche Spannen der räumlich gewundenenBiegefeder 14 wird durch Schwenken des Antriebshebels 13 z. B. mittels eines Gestänges oder einer Schaltstange erzielt. So nimmt bei einer Schwenkbewegung in der eingezeichneten Pfeilrichtung die Spannhülse 12 durch Anschlag ihrer Aussparung 11 über den Mitnehmer 7 die Spannscheibe 9 mit, in die das eine Ende der Biegefeder 14 eingehängt ist. Die letztere wird dabei gespannt, da deren anderes in die Spannscheibe 8 eingehängtes Ende zurückgehalten wird.
Die auf der Schalterwelle 1 gelagerte Spann- scheibe 8 kann sich nämlich nicht drehen, um dem Federzug zu folgen, weil sie durch Anliegenihres
Mitnehmers 6 an der oberen Anschlagfläche der Aussparung 4 der Schaltscheibe 2 festgehalten wird und die letztere durch Eingriff der Sperrklinke 16 in die eine der beiden Kerben an der Nocke 21 gesperrt ist.
Wenn der Antriebshebel 13 einen ungefähr dem Schaltwinkel des Schalters gleichen Schwenkwinkel zurückgelegt hat, ist die maximale Spannung der Biegefeder 14 erreicht. In dieser Lage wird nun durch den in der Zeichnung auf der Rückseite der Spannhülse 12 angebrachten, dem Anschlag 19 auf der Vorder- seite entsprechenden, nicht gezeichneten Anschlag die Sperrklinke 16 mittels ihres punktiert angedeute- ten Auslösestiftes 22 entgegen der Wirkung der Feder 18 angehoben.
Die Sperre der Schaltscheibe 2 und damit auch diejenige der Spannscheibe 8 ist nun aufgehoben, so dass sich die Biegefeder 14 entspannen kann und die Spannscheibe 8 in ihrer Drehbewegung der Spannscheibe 9 nacheilt. Über ihren Mitnehmer 6 nimmt dabei die Spannscheibe 8 die mit der Schalterwelle 1 fest verbundene Schaltscheibe 2 mit, wo- durch die Schnellschaltung des Schalters bewirkt wird. Die Biegefeder 14 hat sich bei diesem Vorgang in demselben Drehsinne entspannt, in welchem sie vorher gespannt worden ist. Die Schnellschaltung durch das Entspannen der Biegefeder 14 wurde also im gleichen Sinne wie das Spannen der letzteren ausgeführt.
Durch den Ablauf des vorbeschriebenen Schnellschaltvorganges hat sich ferner die Sperrklinke 17 in die andere Kerbe an der Nocke 21 gelegt, so dass die Schaltscheibe 2 für den nächsten Schnellschaltvor- gang gesperrt ist, der genauso in entgegengesetztem Sinne durch Zurückschwenken des Antriebshebels 13 verläuft.
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