Federschaltwerk an einem elektrischen Hochspannungsschalter Der Gegenstand der Erfindung ist ein Feder schaltwerk an einem elektrischen Hochspannungs schalter mit einer einzigenKraftspeicherfederfürbeide Antriebsrichtungen der Schalterwelle, wobei an den Enden dieser Feder die das Spannen bewirkendeKraft wechselweise angreift, während jeweils das andere Ende dieser Feder mit der Schalterwelle bis zur Frei gabe der Schaltbewegung gekuppelt ist.
Derartige Schaltvorrichtungen sind zwar bei klei nen elektrischen Drehschaltern und Motorschutz schaltern, also bei elektrischen Niederspannungs- Schaltgeräten mit kleinen Abmessungen und gerin- gem Bedarf an Schaltenergie, bekannt. Sie eignen sich jedoch nicht für Schalter mit grösseren Ausmas sen, denn bei elektrischen Hochspannungsschaltern ist die erforderliche Schaltenergie viel zu gross, ganz abgesehen davon, dass auch das Ein- und Ausschal ten mit hoher Geschwindigkeit sicher und zuverlässig erfolgen muss.
Im Gegensatz zu den bekannten Schaltvorrichtun gen dieser Art besteht nun die Erfindung darin, dass das Federschaltwerk als in sich geschlossenes, auf die Schalterwelle aufgesetztes Bauelement in der Weise ausgebildet ist, dass die beiderseitigen Enden der Kraftspeicherfeder in auf der Schalterwelle drehba ren Spannscheiben mit Mitnehmern auf ihrem Um fang befestigt sind,
die einerseits in Aussparungen auf mit der Schalterwelle verbundenen Schaltscheiben und andererseits in Ausnehmungen einer die konzen trisch zu der Schalterwelle angeordnete Kraftspei- cherfeder überdeckenden und von aussen in beiden Drehrichtungen zu betätigenden Spannhülse eingrei fen.
Gemäss einer Weiterausbildung der Erfindung ist ferner eine der beiden Schaltscheiben mit einem Nok- ken versehen, an dem beiderseits wechselweise unter Federdruck stehende Sperrklinken anliegen, die mit parallel zu der Schalterwelle verlaufenden Auslöse- stiften versehen sind, die bis zu Anschlägen auf der mit einem Antriebshebel versehenen Spannhülse reichen und auf diesen auflaufen. Der Antriebshebel kann des weiteren fest oder verstellbar an der Spannhülse angebracht sein.
Das Federschaltwerk nach der Erfindung ist also als ein in sich geschlossenes Bauelement auf der Schalterwelle auf der einen oder auf der anderen Schalterseite aufgesetzt. 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 not wendigen Mindestabstände zu spannungsführenden Teilen des Schalters lassen sich einhalten. Des weite ren wird die Schalterwelle nicht auf Biegung bean sprucht, wodurch sich die Reibungsverluste verrin gern. Für Schalter mit hohem Energiebedarf kann, die Kraftspeicherfeder in zwei oder mehr ineinanderlie- gende Federn unterteilt werden.
Da der Antriebshe bel auf der Spannhülse zweckmässigerweise verstell bar angebracht ist, lässt sich das Federschaltwerk an jedem elektrischen Hochspannungsschalter ohne Schwierigkeiten anbringen und auch dem seitlichen Abstand des Bedienungsgestänges leicht anpassen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht dargestellt, 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 schliessen die dazwischen liegende Spannhülse 12 beiderseits ab, die zugleich das Gehäuse des Feder schaltwerkes bildet. Die beiden Schaltscheiben 2 und 3 sind auf ihrem Umfang mit je einer ringsegmentför- migen 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 ringseg- mentförmige Ausnehmungen 10 und 11 in der Spannhülse 12 hinein. Auf der Spannhülse 12 ist aus sen ein Antriebshebel 13 fest oder einstellbar ange bracht, der nach beiden Drehrichtungen schwenkbar ist.
Im Innern der Spannhülse 12 liegt zentrisch zu der Schalterwelle 1 als Kraftspeicherfeder eine räum lich gewundene Biegefeder 14, deren Enden in die beiden Spannscheiben 8 und 9 eingehängt sind.
Aussen am Schalterrahmen (nicht gezeichnet) ist ein Wellenzapfen 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 Ker ben ein, die durch eine vorstehende Nocke 21 auf der Schaltscheibe 2 zu beiden Seiten dieser Nocke 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 Anschläge vorgesehen, von denen der eine 19 sicht bar ist, während der andere auf der Rückseite der Spannhülse 12 nicht zu sehen ist.
Das für das Schalten eines elektrischen Hoch spannungsschalters erforderliche Spannen der räum lich gewundenen Biegefeder 14 wird durch Schwen ken des Antriebshebels 13 z. B. mittels eines Gestän ges oder einer Schaltstange erzielt. So nimmt bei einer Schwenkbewegung in der eingezeichneten Pfeil richtung die Spannhülse 12 durch Anschlag ihrer Aussparung 11 über den Mitnehmer 7 die Spann scheibe 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 Spannscheibe 8 kann sich nämlich nicht drehen, um dem Federzug zu folgen, weil sie durch Anliegen ihres Mitnehmers 6 an der oberen An schlagfläche 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 Bie gefeder 14 erreicht. In dieser Lage wird nun durch den in der Zeichnung auf der Rückseite der Spannhülse 12 angebrachten, dem Anschlag 19 auf der Vorderseite entsprechenden, nicht gezeichneten Anschlag die Sperrklinke 16 mittels ihres punktiert angedeuteten Auslösestiftes 22 entgegen der Wirkung der Feder 18 angehoben.
Die Sperre der Schalt scheibe 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 Schalt scheibe 2 mit, wodurch die Schnellschaltung des Schalters bewirkt wird. Die Biegefeder 14 hat sich bei diesem Vorgange in demselben Drehsinne entspannt, in welchem sie vorher gespannt worden ist. Die Schnellschaltung durch das Entspannen der Biegefe der 14 wurde also im gleichen Sinne wie das Spannen der letzteren ausgeführt.
Durch den Ablauf des vorbeschriebenen Schnell schaltvorganges 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 genau so in entgegengesetztem Sinne durch Zurückschwenken des Antriebshebels 13 verläuft.
Spring switchgear on an electrical high-voltage switch The object of the invention is a spring switchgear on an electrical high-voltage switch with a single force storage spring for both drive directions of the switch shaft, with the tensioning force acting alternately at the ends of this spring, while the other end of this spring with the switch shaft up to Release of the switching movement is coupled.
Switching devices of this type are known for small electrical rotary switches and motor protection switches, that is to say for electrical low-voltage switching devices with small dimensions and low switching energy requirements. However, they are not suitable for switches with larger dimensions, because the switching energy required for electrical high-voltage switches is far too great, quite apart from the fact that switching on and off must also be carried out safely and reliably at high speed.
In contrast to the known switching devices of this type, the invention now consists in the fact that the spring switch mechanism is designed as a self-contained component placed on the switch shaft in such a way that the ends of the energy storage spring on both sides of the switch shaft rotatable clamping disks with drivers are attached to their circumference,
the on the one hand in recesses connected to the switch shaft and on the other hand in recesses of a force storage spring that covers the concentric to the switch shaft and can be operated from the outside in both directions of rotation.
According to a further development of the invention, one of the two switching disks is also provided with a cam, on both sides of which alternately spring-loaded locking pawls rest, which are provided with release pins running parallel to the switch shaft, which up to stops on the with a drive lever provided clamping sleeve and run onto it. The drive lever can also be attached to the clamping sleeve in a fixed or adjustable manner.
The spring switch mechanism according to the invention is therefore placed as a self-contained component on the switch shaft on one or the other side of the switch. The clamping sleeve can be pivoted about the switch shaft by the drive lever in both directions of rotation for switching on and off, the pivoting angle of the drive lever roughly corresponding to the switching angle of the switch.
Since the energy storage spring acts directly on the drive shaft via the tension washers and switching disks, the external dimensions are small and the necessary minimum distances to live parts of the switch can be maintained. Furthermore, the switch shaft is not subject to bending bean, which reduces friction losses. For switches with high energy requirements, the energy storage spring can be divided into two or more springs lying one inside the other.
Since the drive lever is conveniently mounted on the adapter sleeve adjustable bar, the spring switchgear can be attached to any electrical high-voltage switch without difficulty and also easily adapted to the lateral distance of the operating linkage.
The drawing shows an exemplary embodiment of the invention in a perspective view, the individual parts being drawn spatially separated from one another for the sake of clarity.
The spring switch mechanism is pushed onto the switch shaft as a closed component. On both sides symmetrically arranged switching disks 2 and 3 are firmly connected to the switch shaft 1 and close the intermediate clamping sleeve 12 on both sides, which also forms the housing of the spring switchgear. The two switching disks 2 and 3 are each provided on their circumference with a ring segment-shaped recess 4 or 5, between the stop surfaces of which drivers 6 and 7 move. The z.
B. wedge-shaped or bolt-shaped drivers 6 and 7 are firmly attached to the outer circumference of clamping disks 8 and 9, which are rotatably mounted on both sides next to the switching disks 2 and 3 on the switch shaft 1 and covered by the clamping sleeve 12, and also protrude into annular segment-shaped recesses 10 and 11 in the clamping sleeve 12. On the clamping sleeve 12, a drive lever 13 is fixed or adjustable from sen, which is pivotable in both directions of rotation.
In the interior of the clamping sleeve 12 is centric to the switch shaft 1 as a force storage spring a spatially coiled spiral spring 14, the ends of which are hooked into the two tension disks 8 and 9.
On the outside of the switch frame (not shown), a shaft journal 15 is attached, on which two pawls 16 and 17 are pivotably mounted, which are pressed by a common spring 18 against the switching disk 2. The pawls 16 and 17 alternately engage in one of the two notches ben created by a protruding cam 21 on the switching disk 2 on both sides of this cam 21. In each of the two pawls 16 and 17, respectively, there is a release pin 22, 23 shown in dotted lines.
Furthermore, two stops are provided on the clamping sleeve 12 at its end facing the clamping disk 2, one of which 19 is visible, while the other is not visible on the back of the clamping sleeve 12.
The required for switching an electrical high voltage switch tensioning the spatially Lich coiled spiral spring 14 is ken by pivoting the drive lever 13 z. B. achieved by means of a rod total or a shift rod. Thus, during a pivoting movement in the direction indicated by the arrow, the clamping sleeve 12 takes with its recess 11 via the driver 7, the clamping disk 9, in which one end of the spiral spring 14 is suspended. The latter is tensioned because the other end suspended in the tensioning disk 8 is retained.
The tensioning disk 8 mounted on the switch shaft 1 cannot rotate in order to follow the balancer because it is held by its driver 6 on the upper impact surface of the recess 4 of the switching disk 2 and the latter by engaging the pawl 16 in the one of the two notches on the cam 21 is locked.
When the drive lever 13 has covered a pivot angle approximately equal to the switching angle of the switch, the maximum tension of the bending spring 14 is reached. In this position, the pawl 16 is raised by means of its dotted release pin 22 against the action of the spring 18 by means of the stop 19 on the front corresponding to the stop 19 on the front, attached to the drawing on the back of the clamping sleeve 12.
The lock of the switching disk 2 and thus also that of the tensioning disk 8 is now canceled, so that the spiral spring 14 can relax and the tensioning disk 8 lags behind the tensioning disk 9 in its rotational movement. Via its driver 6, the tensioning disk 8 takes the switch disk 2 firmly connected to the switch shaft 1, thereby causing the switch to switch quickly. The spiral spring 14 has relaxed during this process in the same direction of rotation in which it was previously tensioned. The quick switching by relaxing the Biegefe of 14 was therefore carried out in the same way as the tensioning of the latter.
As a result of the rapid switching process described above, the pawl 17 has also been placed in the other notch on the cam 21, so that the switching disk 2 is blocked for the next rapid switching process, which runs in the opposite direction by pivoting the drive lever 13 back.