CH616021A5

CH616021A5 - Electrical switching device

Info

Publication number: CH616021A5
Application number: CH499577A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Mauthe; Arnold Dipl Ing Meier; Willi Mueller
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1980-02-29
Also published as: HU184683B; DE7717112U1; DE2724448A1

Description

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PATENTANSPRÜCHE Bei elektrischen Hochspannungsschaltgeräten ist es zum PATENT CLAIMS For electrical high-voltage switchgear, it is the

1. Elektrisches Schaltgerät mit axial hin- und herbewegli- Beispiel nach der deutschen Patentanmeldung S 151 894/21c chem Kontaktstück, dadurch gekennzeichnet, dass das axial bekannt, dass die Antriebsbewegung nur durch sich drehende hin- und herbewegliche Kontaktstück über ein umlaufendes Teile erfolgt und lediglich das bewegliche Schaltstück mit sei-Getriebe mit einem umlaufenden Antrieb mechanisch gekop- 5 nem Träger eine hin- und hergehende Bewegung auszuführen pelt ist. braucht. Hierbei besteht das letzte Glied der sich drehenden 1. Electrical switching device with axially back and forth example according to the German patent application S 151 894 / 21c chem contact piece, characterized in that the axially known that the drive movement takes place only by rotating reciprocating contact piece via a rotating part and only the movable contact piece with be gear with a rotating drive mechanically coupled carrier 5 a reciprocating movement is to be carried out pelt. needs. Here is the last link of the rotating

2. Schaltgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- Teile bzw. der Drehwelle aus einer oder mehreren im Schalter zeichnet, dass das axial bewegliche Kontaktstück (31b) über ein untergebrachten ein- bzw. mehrgängige Steilgewinde aufwei-Planetengetriebe mit dem umlaufenden Antrieb mechanisch senden Gewindespindeln, auf denen der zugleich als Führung gekoppelt ist. 10 für das bewegliche Schaltstück dienende kreuzkopfartige Trä- 2. Switching device according to claim 1, characterized marked parts or the rotary shaft from one or more in the switch that the axially movable contact piece (31b) mechanically send threaded spindles via an accommodated single or multi-start helical thread on two-planetary gear with the rotating drive on which it is coupled as a guide. 10 crosshead-like supports for the movable contact piece

3. Schaltgerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch ger hin- und herbewegt wird. 3. Switching device according to claim 1 or 2, thereby ger is reciprocated.

gekennzeichnet, dass das axial bewegliche Kontaktstück (31 b) Die Umwandlung der Drehbewegung des Schaltgerätean-mittels eines in einem feststehenden innenverzahnten Zahnrad triebes in eine hin- und hergehende Bewegung wird bei anderen bzw. Sonnenrad (21) abrollenden aussenverzahnten Zahnrades bekannten Ausführungen auch dadurch verwirklicht, dass mit bzw. Planetenrades (22) mit der das Planetenrad (22) bei seinem is Gleit- oder Rollenführungen versehene Gestänge mit Kurbel-Abrollen führenden und antreibenden umlaufenden Kurbel- trieben zusammenwirken. characterized in that the axially movable contact piece (31 b) The conversion of the rotary movement of the switching device by means of a fixed in an internally toothed gear drive into a reciprocating movement is also realized in other or known sun gear (21) rolling externally toothed designs that cooperate with or planetary gear (22) with which the planetary gear (22) is provided with sliding or roller guides with crank rollers that drive and drive rotating crank mechanisms.

welle (25,26,27) mechanisch gekoppelt ist, wobei das Planeten- Im allgemeinen muss dadurch bei den bekannten Ausfüh-rad (22) den halben Durchmesser bzw. die halbe Zähnezahl des rangen eine beträchtliche Vergrösserung deren Bauhöhe in Sonnenrades (21) aufweist. Kauf genommen werden. In vielen Fällen ist ausserdem zur shaft (25,26,27) is mechanically coupled, whereby the planet- In general, in the known execution wheel (22) half the diameter or half the number of teeth of the rangen has a considerable increase in their overall height in the sun wheel (21) . Purchase. In many cases it is also available

4. Schaltgerät nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch 20 Erzielung eines immer gleich grossen Hubes für den Wechsel gekennzeichnet, dass das axial bewegliche Kontaktstück (31b) von der Hin- auf die Herbewegung des Schaltstückes eine mittels einer Isolierstange (31 a) an einer Stelle (P0) des Teil- Änderung des Drehsinnes des Antriebes notwendig. Die kreise (T22) des im feststehenden Sonnenrad (21) abrollenden hierbei erforderlichen Geradführungen verbrauchen überdies Planetenrades (22) drehbeweglich befestigt ist, dass das Plane- einen grossen Teil der Antriebsenergie. 4. Switching device according to claim 2 or 3, characterized in achieving a stroke of the same size for the change, characterized in that the axially movable contact piece (31b) from the upward movement of the contact piece by means of an insulating rod (31 a) at one point (P0) of the partial change of the direction of rotation of the drive is necessary. The circles (T22) of the straight guides required to roll in the fixed sun gear (21) also use planetary gear (22) so that the tarpaulin is attached to a large part of the drive energy.

tenrad (22) bei seinem Abrollen durch eine koaxial bezüglich 25 Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei Schalt-des Sonnenrades (21) umlaufende Kurbelwelle (25,26,27) geräten die Drehbewegung des Schalterantriebes mit einem geführt und antreibbar ist, wobei der Durchmesser des Teilkrei- Minimum an Aufwand bzw. an bewegten Teilen in eine hin- und ses (T22) des Planetenrades (22) halb so gross als der Durchmes- hergehende Bewegung des beweglichen Kontaktstückes umzu-ser des Teilkreises (T21) des Sonnenrades (21) ist. wandeln. Tenrad (22) when it rolls through a coaxial with respect to 25 The invention is now based on the object, in the case of shifting the sun gear (21) rotating crankshaft (25, 26, 27) devices, the rotary movement of the switch drive can be guided and driven, whereby the diameter of the pitch circle - minimum effort or moving parts in a back and forth (T22) of the planet gear (22) half as large as the diametrical movement of the movable contact piece plus the pitch circle (T21) of the sun gear ( 21) is. walk.

5. Schaltgerät nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch 30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (25,26,27) aus einer das axial hin- und herbewegliche Kontaktstück über ein umlau-Welle (25), einem an einem Wellenende radial angeordneten fendes Getriebe mit einem umlaufenden Antrieb mechanisch Arm (26) sowie einer am freien Armende parallel zur Welle (25) gekoppelt ist. Das axial bewegliche Kontaktstück ist hierbei in angeordneten Hilfswelle (27) besteht. vorteilhafter Weise über ein Planetengetriebe mit dem umlau- 5. Switching device according to claim 3 or 4, characterized 30 This object is achieved according to the invention in that the crankshaft (25,26,27) from an axially reciprocating contact piece via a umlau shaft (25), one at one end of the shaft, a radially arranged transmission is mechanically coupled to a rotating arm (26) and to one at the free arm end parallel to the shaft (25). The axially movable contact piece consists of an auxiliary shaft (27). advantageously via a planetary gear with the

6. Schaltgerät nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch 35 fenden Antrieb mechanisch verbunden. Es empfiehlt sich,,das gekennzeichnet, dass die drehbewegliche Befestigung der Iso- axial bewegliche Kontaktstück mittels eines in einem innenver-lierstange (31a) aus einem Mitnehmer (33) besteht, in dessen zahnten Zahnrad bzw. Sonnenrad abrollenden aussenverzahn-axialer Bohrung die Hilfswelle (27) umläuft. ten Zahnrades bzw. Planetenrades mit der das Planetenrad bei 6. Switching device according to claim 4 or 5, thereby 35 fenden drive mechanically connected. It is recommended that the rotationally movable fastening of the iso-axially movable contact piece by means of an in-line locking rod (31a) consists of a driver (33) in whose toothed gear wheel or sun gear, the external gear-axial bore rolling off the auxiliary shaft (27) rotates. th gear or planet gear with which the planet gear

7. Schaltgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- seinem Abrollen führenden und antreibenden umlaufenden zeichnet, dass das axial bewegliche Kontaktstück (31b) über ein « Kurbelwelle mechanisch zu koppeln, wobei das Planetenrad Kurbelwellengetriebe mit dem umlaufenden Antrieb mecha- den halben Durchmesser bzw. die halbe Zähnezahl des Sonnen-nisch gekoppelt ist. rades aufweist. Das axial bewegliche Kontaktstück ist hierbei 7. Switching device according to claim 1, characterized in its rolling leading and driving revolving that the axially movable contact piece (31b) to couple mechanically via a «crankshaft, the planetary gear crankshaft gear with the rotating drive mecha- half diameter or half the number of teeth of the sun niche is coupled. has wheel. The axially movable contact piece is here

8. Schaltgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn- zweckmässig mittels einer Isolierstange an einer Stelle des Teilzeichnet, dass das axial bewegliche Kontaktstück (31 b) mittels kreises des im Sonnenrad abrollenden Planetenrades drehbe-eines an einem feststehenden aussenverzahnten Zahnrad bzw. 45 weglich befestigt, das Planetenrad bei seinem Abrollen durch Stirnzahnrad (21a) über ein Wechselzahnrad (37) aussen abrol- eine koaxial bezüglich des Sonnenrades umlaufende Kurbellenden Zahnrades (22a) mit der umlaufenden Welle (25) mecha- welle geführt und antreibbar, wobei der Durchmesser des Teil-nisch gekoppelt ist, wobei die Welle (25) des Antriebes im Zen- kreises bzw. die Zähnezahl des Planetenrades halb so gross als trum des Stirnzahnrades (21a) drehbar gelagert und mit einem der Durchmesser des Teilkreises bzw. die Zähnezahl des Son-Kurbelarm (26a) fest verbunden ist, und dass in diesem Kurbel- so nenrades ist. 8. Switching device according to claim 7, characterized in a manner by means of an insulating rod at one point in the drawing, that the axially movable contact piece (31 b) is rotatably fastened by means of a circle of the planet gear rolling in the sun gear to a fixed externally toothed gear or 45, roll the planetary gear as it rolls through the spur gear (21a) on the outside via a change gear (37) - a cranking gearwheel (22a) rotating coaxially with respect to the sun gear is guided and driven by the mechanical shaft with the rotating shaft (25), the diameter of the part nisch coupled, the shaft (25) of the drive in the zen circle or the number of teeth of the planet gear half as large as the run of the spur gear (21a) rotatably mounted and with one of the diameter of the pitch circle or the number of teeth of the Son crank arm ( 26a) is firmly connected, and that in this crank is so-called.

arm (26a) das am Stirnzahnrad (21 a) unmittelbar abrollende Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson- arm (26a) that rolls directly on the spur gear (21a). The advantages achieved with the invention are in particular

Wechselzahnrad (37) sowie das von diesem angetriebene aus- dere darin, dass das Getriebe des Schaltgerätes keine querbe-sen abrollende Zahnrad (22a) drehbar gelagert ist, wobei das anspruchten Gleitführungen benötigt und deshalb infolge Weg-aussen abrollende Zahnrad (22a) mit einem Kurbelhilfsarm fallens von Reibungsverlusten ein hoher Wirkungsgrad des (28a) fest verbunden ist, dessen freies Ende (Pj) einen Kurbel- 55 Antriebes gewährleistet ist. Der umlaufende Antrieb kann je zapfen (28b) als Führung des Mitnehmers (33) einer Isolier- Schalthub einen Drehwinkel bis 180° ausführen, wobei die Stange (31 a) aufweist. umlaufende Kurbelwelle des Antriebes sowohl beim Ein- als Change gear (37) and the other driven by this in that the gearbox of the switching device is rotatably mounted no transverse rolling gear (22a), which requires stressed sliding guides and therefore with a gear (22a) rolling outwards as a result Crank auxiliary arm in case of friction losses a high efficiency of (28a) is firmly connected, the free end (Pj) of which a crank drive is guaranteed. The rotating drive can each pivot (28b) as a guide for the driver (33) of an isolating switching stroke perform an angle of rotation of up to 180 °, the rod (31a). revolving crankshaft of the drive both when entering and

9. Schaltgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn- auch beim Aus-Schalthub im gleichen Drehsinn weiter umlau-zeichnet, dass das aussen abrollende Zahnrad (22a) den halben fen kann. Da der Schalthub im wesentlichen von der Grösse Durchmesser bzw. die halbe Zähnezahl des Stirnzahnrades 60 des Sonnenrades abhängt, zeichnen sich die Schaltgeräte nach (21 a) aufweist, und dass der Normalabstand (e) der Achse der der Erfindung durch eine minimale Bauhöhe aus. Als weiterer Zahnradwelle (22b) von der Achse der Antriebswelle (25) Vorteil ist noch zu erwähnen, dass eine relativ ungenaue Stel-genauso gross ist wie der Normalabstand (d) der Achse des lung des Antriebes insbesondere in der Ein- oder Ausstellung Kurbelzapfens (28b) von der Achse der Zahnradwelle (22b). des Schaltgerätes einen vernachlässigbaren Einfluss auf die 9. Switching device according to patent claim 7, characterized in that the switch-off stroke in the same direction continues to umlau-draws that the outside rolling gear (22a) can fen half. Since the switching stroke depends essentially on the size of the diameter or half the number of teeth of the spur gear 60 of the sun gear, the switching devices are characterized according to (21 a) and that the normal distance (e) of the axis of the invention is characterized by a minimal overall height. As a further gear shaft (22b) from the axis of the drive shaft (25), it should also be mentioned that a relatively imprecise position is just as large as the normal distance (d) of the axis of the drive, particularly in the crank pin insertion or removal ( 28b) from the axis of the gear shaft (22b). of the switching device has a negligible influence on the

65 Lage des beweglichen Kontaktstückes hat. 65 position of the movable contact piece.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. Show it:

3 3rd

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Fig. 1 eine Abbildung zur Erklärung der Kinematik des Getriebes Fig. 1 is an illustration for explaining the kinematics of the transmission

Fig. 2 eine schematische Schrägansicht des die Drehbewegung des Antriebes des Schaltgerätes in eine oszillierende Bewegung umsetzenden Getriebes, 2 shows a schematic oblique view of the gear unit which converts the rotary movement of the drive of the switching device into an oscillating movement,

Fig. 2a ein Detail des Getriebes, 2a shows a detail of the transmission,

Fig. 3a bis 3d in schematischer Darstellung verschiedene Stellungen des Getriebes im Zusammenwirken mit dem eigentlichen Schalter, 3a to 3d in a schematic representation different positions of the transmission in cooperation with the actual switch,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines aus dem Schalter mit Getriebe und Antrieb bestehenden Schaltgerätes, 4 is a schematic side view of a switching device consisting of the switch with gear and drive,

Fig. 5a eine Vorderansicht und 5b einen Querschnitt einer anderen Getriebeausführung, 5a is a front view and 5b is a cross section of another transmission design,

Fig. 6 eine Abbildung zur Erläuterung der Kinematik der Getriebeausführung nach Fig. 5a und 5b und Fig. 6 is an illustration for explaining the kinematics of the transmission design according to Fig. 5a and 5b and

Fig. 7a bis 7d verschiedene Stellungen der letztgenannten Getriebeausführung im Zusammenwirken mit dem eigentlichen Schalter. 7a to 7d different positions of the latter transmission design in cooperation with the actual switch.

In Fig. 1 besteht die Rastpolbahn aus einem Kreis 11, dessen Durchmesser doppelt so gross ist als der Durchmesser der ebenfalls aus einem Kreis bestehenden Gangpolbahn 12, die in der Rastpolbahn 11 ohne zu gleiten umläuft. Der Kreis 12 läuft in Fig. 1 im Sinne des Uhrzeigers um und ist beginnend von seiner Ausgangslage mit dem Mittelpunkt Oo nach einer Vierteldrehung mit dem Mittelpunkt Oi, nach einer halben Umdrehung mit dem Mittelpunkt O2, nach einer Dreiviertelumdrehung mit dem Mittelpunkt O3 und nach einer vollen Umdrehung mit dem Mittelpunkt C>4 dargestellt. Nach einer Vierteldrehung gelangt demnach der Kreisbogen P^l0 von seiner strichliert dargestellten Ausgangslage in die verstärkt voll ausgezogene Momentan-lage F1M1, wobei die Sehne P0M0 in die Momentanlage P1M1 gelangt. Hierbei kommt der Berührungspunkt P0 der Ausgangslage der beiden Kreise 11 und 12 in die Lage Pi und der Bogen-endpunkt Mo in die Lage Mi, die den momentanen Berührungspunkt der Kreise 11 und 12 bzw. den Momentanpol^i dieser Kreise bildet. Es rollt demnach^- Viertelbogen P0Mo des Kreises 12 auf dem Achtelbogen P0Mi des Kreises 11 ohne zu gleiten ab, wodurch der Punkt Mo in die Lage Mi gelangt, In Fig. 1, the Rastpolbahn consists of a circle 11, the diameter of which is twice as large as the diameter of the gang pole path 12 also consisting of a circle, which rotates in the Rastpolbahn 11 without sliding. The circle 12 rotates clockwise in Fig. 1 and is starting from its starting position with the center Oo after a quarter turn with the center Oi, after half a turn with the center O2, after a three-quarter turn with the center O3 and after one full revolution with the center point C> 4. After a quarter turn, the circular arc P ^ l0 thus moves from its starting position shown in dashed lines to the increasingly fully extended instantaneous position F1M1, the chord P0M0 reaching the momentary system P1M1. Here, the point of contact P0 of the initial position of the two circles 11 and 12 comes into the position Pi and the arc end point Mo into the position Mi, which forms the current point of contact of the circles 11 and 12 or the instantaneous pole ^ i of these circles. Accordingly, it rolls ^ - quarter arc P0Mo of the circle 12 on the eighth arc P0Mi of the circle 11 without sliding, whereby the point Mo reaches the position Mi

weil die beiden letztgenannten Bögen zufolge des Durchmesserverhältnisses 1:2 gleich lang sind. Aus der Lage des Quadrates P0M0 UH zum Durchmesser P0P4 des Kreises 11 ist zu erken-nen, dass der Winkel P4P0M0 = a = 45° beträgt, die Sehne P0M0 mit dem Durchmesser P0P4 demnach einen Winkel von 45° ein-schliesst. Da das ebene System des Kreises 12 mit dem Mittelpunkt Oi gegenüber der Ausgangslage des Kreises 12 mit dem Mittelpunkt Oo durch a = 45° gedreht erscheint, schliesst die Sehne P1M1 mit ihrer Ausgangslage P0M0 ebenfalls einen Win- . kel a = 45° ein und ist deshalb normal zum Durchmesser P0P4 der Rastpolbahn bzw. des Kreises 11. Nach den allgemeinen Regeln der Kinematik ist die durch die Punkte Mi als Momentanpol und Pi bestimmte Gerade ni die Bahnnormale der Bewegungsbahn des Punktes Pi und ist die Tangente ti der Bahnkurve im Punkt Pi normal zu m. Da die Sehne P1M1 bezüglich der Symmetrale S zur Sehne M0P0 spiegelbildlich liegt, ist Pi ein Punkt des Durchmessers P0P4. Man erkennt daraus, dass sich der Punkt Pi nicht nur auf dem Durchmesser P0P4 bewegt, sondern ausserdem noch eine mit diesem Durchmesser übereinstimmende Tangente ti seiner Bewegungsbahn aufweist. because the last two arches are of equal length due to the diameter ratio of 1: 2. From the position of the square P0M0 UH to the diameter P0P4 of the circle 11 it can be seen that the angle P4P0M0 = a = 45 °, the chord P0M0 with the diameter P0P4 therefore includes an angle of 45 °. Since the flat system of the circle 12 with the center Oi appears to be rotated by a = 45 ° with respect to the starting position of the circle 12 with the center Oo, the chord P1M1 also closes a win with its starting position P0M0. kel a = 45 ° and is therefore normal to the diameter P0P4 of the locking pole or circle 11. According to the general rules of kinematics, the straight line determined by the points Mi as the instantaneous pole and Pi is the path normal of the path of movement of the point Pi and is the Tangent ti of the path curve at point Pi normal to m. Since the chord P1M1 is a mirror image of the symmetry S to the chord M0P0, Pi is a point of the diameter P0P4. It can be seen from this that the point Pi not only moves on the diameter P0P4, but also has a tangent ti of its path of movement that corresponds to this diameter.

Nach einer halben Umdrehung gelangt der Kreis 12 in die Momentanlage mit dem Mittelpunkt O2, wobei M2 der zugehörende Berührungspunkt bzw. Momentanpol der Kreise 11 und 12 ist. Der Punkt Po gelangt hierbei in die Lage P2 und liegt auf dem Durchmesser P0P4 der Rastpolbahn bzw. des Kreises 11, wobei M2U normal zu diesem Durchmesser ist. Der Momentanpol M2 und P2 bzw. U bestimmen die Bahnnormale m der Bewegungsbahn des Punktes P2, wobei die Tangente t2 der Bahnkurve im Punkt P2 normal zu m und mit dem Durchmesser P0P4 identisch ist. After half a revolution, the circle 12 enters the momentary system with the center O2, M2 being the associated contact point or instantaneous pole of the circles 11 and 12. The point Po here reaches the position P2 and lies on the diameter P0P4 of the locking pole path or of the circle 11, M2U being normal to this diameter. The instantaneous pole M2 and P2 or U determine the path normal m of the movement path of point P2, the tangent t2 of the path curve at point P2 being normal to m and being identical to the diameter P0P4.

Nach einer Dreiviertelumdrehung gelangt der Kreis 11 in die Momentanlage mit dem Mittelpunkt O3 und dem Momentanpol M3. Der Punkt Po kommt in die Lage P3. Durch M3 und P3 ist die Bahnnormale m und dadurch die Tangente t3 der Bahnkurve des Punktes P3 bestimmt. Demnach bewegt sich auch der 5 Punkt P3 auf der durch den Durchmesser P0P4 verwirklichten Bahnkurve. After three-quarters of a turn, the circle 11 enters the momentary system with the center O3 and the instantaneous pole M3. The point Po comes to the position P3. M3 and P3 determine the path normal m and thereby the tangent t3 of the path curve of point P3. Accordingly, the 5 point P3 also moves on the path curve realized by the diameter P0P4.

Nach einer vollen Umdrehung des Kreises 11 ausgehend von seiner Ausgangslage mit dem Mittelpunkt Oo bis zur Lage mit dem Mittelpunkt O4 gelangt der Punkt Po in die Lage P4 10 bzw. M4, wobei Po unter anderem über die Zwischenpositionen Pi, P2 und P3 den Durchmesser P0P4 der Rastpolbahn bzw. des Kreises 11 durchläuft. After a full rotation of the circle 11 starting from its starting position with the center point Oo to the position with the center point O4, the point Po reaches the position P4 10 or M4, with Po, among other things, the diameter P0P4 via the intermediate positions Pi, P2 and P3 passes through the Rastpolbahn or the circle 11.

Selbstverständlich lassen sich die vorstehenden Überlegungen für beliebige Drehwinkel der Gangpolbahn bzw. des Kreils ses 12 sowie für beliebige Punkte Pj des Kreises anstellen, Of course, the above considerations can be made for any rotation angle of the gangway or the circle 12 and for any points Pj of the circle,

wobei der Kreis beliebige Ausgangslagen haben kann. where the circle can have any starting position.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass beim Abrollen eines Kreises 12 bzw. der Gangpolbahn auf der Innenseite eines doppelt so grossen festen Kreises 11 bzw. der Rastpol-20 bahn jeder Punkt Pj auf dem Umfang des rollenden Kreises 12 einen Durchmesser des festen bzw. feststehenden Kreises 11 durchläuft. In summary, it can be stated that when a circle 12 or the gang pole path rolls on the inside of a double circle 11 or the locking pole path 20, each point Pj on the circumference of the rolling circle 12 has a diameter of the fixed or fixed circle 11 passes through.

Der Vollständigkeit halber ist hier noch darauf hingewiesen, dass jeder nicht auf dem Umfang des rollenden Kreises 12 25 befindlichen Punkt P, der gegenüber der Ebene des Kreises 11 bewegten Ebene des Kreises 12 eine Ellipse in der Ebene des Kreises 11 beschreibt. For the sake of completeness, it is pointed out here that each point P not located on the circumference of the rolling circle 12 25, the plane of the circle 12 moving relative to the plane of the circle 11 describes an ellipse in the plane of the circle 11.

Fig. 2 zeigt nun die Rastpolbahn bzw. den feststehenden Kreis 11 in Form eines innenverzahnten, feststehenden Zahnra-30 des bzw. Sonnenrades 21, in dem ein der Gangpolbahn bzw. dem abrollenden Kreis 12 entsprechendes aussenverzahntes Zahnrad bzw. Planetenrad 22 abrollt. Hierbei wird die Drehbewegung des symbolisch durch die Scheibe 23 angedeuteten Antriebes mittels der in den Lagern 24 geführten Welle 25 über 35 den fest mit der Welle 25 verbundenen Arm 26 mittels der mit dem Arm 26 ebenfalls fest verbundenen Hilfswelle 27 auf das Zahnrad 22 übertragen, wobei das Zahnrad 22 in das feststehende Zahnrad 21 eingreift und hierbei um die Hilfswelle 27 umläuft. Der Durchmesser des Teilkreises des Zahnrades 21 ist 40 wieder doppelt so gross als der Durchmesser des Teilkreises des Zahnrades 22. Mit dem Zahnrad 22 ist ein Hilfsarm 28 fest verbunden, der die gleiche Umlaufbewegung wie das Zahnrad 22 ausführt. Der Hilfsarm 28 dient lediglich der Anbringung einer weiteren Hilfswelle 29, die mit dem Hilfsarm 28 und 45 zugleich mit dem Zahnrad 22 fest verbunden ist. Fig. 2 now shows the locking pole path or the fixed circle 11 in the form of an internally toothed, fixed toothed gear 30 of the or sun gear 21, in which an externally toothed gear or planet gear 22 corresponding to the gear pole path or the rolling circle 12 rolls. Here, the rotary movement of the drive symbolically indicated by the disk 23 is transmitted to the gearwheel 22 by means of the shaft 25 guided in the bearings 24 via 35, the arm 26, which is fixedly connected to the shaft 25, by means of the auxiliary shaft 27, which is also firmly connected to the arm 26 the gear 22 engages in the fixed gear 21 and rotates around the auxiliary shaft 27. The diameter of the pitch circle of the gear wheel 21 is again twice as large as the diameter of the pitch circle of the gear wheel 22. An auxiliary arm 28 is fixedly connected to the gear wheel 22 and performs the same orbital movement as the gear wheel 22. The auxiliary arm 28 is used only for attaching a further auxiliary shaft 29 which is fixedly connected to the auxiliary arm 28 and 45 with the gear 22.

Der auf dem Teilkreis T22des Zahnrades 22 gelegene Fusspunkt Po der Achse 30 der weiteren Hilfswelle 29 entspricht dem Punkt Po des Kreises 12 in Fig. 1. Wenn nun das Zahnrad 22 wie der Kreis 12 in Fig. 1 im Zahnrad 21 einmal abrollt, 50 gelangt der Fusspunkt Po aus seiner eingezeichneten höchsten Lage in seine tiefste Lage P4, wie auch aus Fig. 1 ersichtlich ist, wobei er den Durchmesser P0P4 des Teilkreises des Zahnrades 21 durchläuft. Dementsprechend bewegt sich die weitere Hilfswelle 29 von oben nach unten und von unten wieder nach oben, 55 wenn das Zahnrad 22 insbesondere im gleichen Umlaufsinn in die Ausgangslage weiter abrollt. Auf diese Weise ist die in einem Umlaufsinn erfolgende Drehbewegung des Antriebes 23 in eine oszillierende Bewegung der weiteren Hilfswelle 29 umsetzbar. Die Stange 31 ist mittels der fest angeordneten Füh-60 rung 32 in die gleiche Richtung geführt in die die weitere Hilfswelle 29 oszilliert. Um nun die Stange 31 in der Richtung des Durchmessers P0P4 hin und her zu bewegen, ist diese mit einem Mitnehmer 33 fest verbunden, der von der weiteren Hilfswelle 29 geführt wird, die sich bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung 65 zugleich in der axialen Bohrung des Mitnehmers 33 dreht. The base point Po of the axis 30 of the further auxiliary shaft 29 located on the pitch circle T22 of the gear wheel 22 corresponds to the point Po of the circle 12 in FIG. 1. If the gear wheel 22 rolls in the gear wheel 21 like the circle 12 in FIG the base point Po from its drawn highest position to its lowest position P4, as can also be seen from FIG. 1, wherein it passes through the diameter P0P4 of the pitch circle of the gear wheel 21. Accordingly, the further auxiliary shaft 29 moves from top to bottom and from bottom to top again, 55 when the gearwheel 22 rolls further into the starting position, in particular in the same direction of rotation. In this way, the rotational movement of the drive 23, which takes place in a rotational direction, can be converted into an oscillating movement of the further auxiliary shaft 29. The rod 31 is guided by means of the fixed guide 60 in the same direction in which the further auxiliary shaft 29 oscillates. In order to move the rod 31 back and forth in the direction of the diameter P0P4, it is firmly connected to a driver 33 which is guided by the further auxiliary shaft 29, which during its upward and downward movement 65 also moves in the axial bore of the Driver 33 rotates.

In Fig. 2a ist der Teil der Zahnräder 21 und 22 vergrössert abgebildet, wo sich die Zähne im Eingriff befinden. Hierbei ist der Teilkreis des Zahnrades 21 mit T21 und der Teilkreis des Zahnrades 22 mit T22 bezeichnet. Der Fusspunkt Po der Achse In Fig. 2a the part of the gears 21 and 22 is shown enlarged, where the teeth are in engagement. Here, the pitch circle of the gear 21 is denoted by T21 and the pitch circle of the gear 22 by T22. The base point Po of the axis

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4 4th

30 der weiteren Hilfswelle 29 ist wieder mit Po benannt und entspricht zugleich dem Punkt Po der Gangpolbahn bzw. des Kreises 12 in Fig. 1. Po wird auch als Wälzpunkt bezeichnet. Der Teilkreis T21 entspricht dem Kreis 11 in Fig. 1 und der Teilkreis T22 dem Kreis 12 der letztgenannten Figur. 30 of the further auxiliary shaft 29 is again named Po and at the same time corresponds to the point Po of the gangway or circle 12 in FIG. 1. Po is also referred to as the pitch point. The pitch circle T21 corresponds to the circle 11 in FIG. 1 and the pitch circle T22 to the circle 12 in the latter figure.

In den Figuren 3a bis 3d ist im wesentlichen der Gegenstand der Fig. 2 in Vorderansicht schematisch dargestellt. Entsprechende Teile bzw. Positionen sind gleich wie in Fig. 1 oder 2 bezeichnet. Hierbei sind die Zahnräder 21 und 22 symbolisch durch die Kreise 21 und 22 dargestellt, die zugleich den Kreisen 11 und 12 der Fig. 1 entsprechen. Die jeweilige Lage des Armes 26 ist auch in Fig. 1 strichliert angedeutet und die jeweilige Lage des Mittelpunktes des Kreises 12 bzw. des Zahnrades 22 in den Fig. 3a bis 3d entsprechend wie in Fig. 1 (siehe Oo, Oi, O3 und O4) benannt. Die in Fig. 2 mit 31 bezeichnete Stange dient nach den Fig. 3a bis 3d als Isolierstange 31a und zugleich als bewegliches Kontaktstück 31b. Die mit 32 in Fig. 2 bezeichnete Führung ist nach den Fig. 3a bis 3d als Gleitkontaktstück 32a ausgebildet und die feststehende Kontakttulpe ist mit 34 benannt. Die Stromzu- sowie -abführungen sind mit 35 und 36 bezeichnet Fig. 3a zeigt nun das Schaltgerät im eingeschalteten Zustand. Das bewegliche Kontaktstück 31b befindet sich hierbei in seiner oberen Endlage. In FIGS. 3a to 3d, the object of FIG. 2 is essentially shown schematically in a front view. Corresponding parts or positions are the same as in Fig. 1 or 2. Here, the gears 21 and 22 are symbolically represented by the circles 21 and 22, which also correspond to the circles 11 and 12 of FIG. 1. The respective position of the arm 26 is also indicated by dashed lines in FIG. 1 and the respective position of the center of the circle 12 or the gear wheel 22 in FIGS. 3a to 3d as in FIG. 1 (see Oo, Oi, O3 and O4 ) named. The rod designated 31 in FIG. 2 serves according to FIGS. 3a to 3d as an insulating rod 31a and at the same time as a movable contact piece 31b. The guide designated 32 in FIG. 2 is designed as a sliding contact piece 32a according to FIGS. 3a to 3d and the fixed contact tulip is designated 34. The current supply and discharge are designated 35 and 36. Fig. 3a now shows the switching device in the switched-on state. The movable contact piece 31b is in its upper end position.

Die Figuren 3b und 3c zeigen Zwischenstellungen im Verlaufe des Ausschaltvorganges des Schaltgerätes. In Fig. 3d ist die untere Endlage des gesamten beweglichen Systems beim ausgeschalteten Zustand des Schaltgerätes abgebildet. Wenn das Zahnrad 22 insbesondere im gleichen Umlaufsinn eine weitere volle Umdrehung ausführt, gelangt es wieder in die in Fig. 3a dargestellte Ausgangslage, bei der das Schaltgerät wieder eingeschaltet ist. Da die Isolierstange 31a zusammen mit dem beweglichen Kontaktstück 31b nur eine Hin- und Herbewegung in Achsrichtung der Isolierstange 31a ausführen kann, sind gegebenenfalls vorzusehende Führungen der Isolierstange 31a durch keine Querkräfte zur Richtung der letztgenannten Achse beansprucht. Weiters genügt eine halbe Umdrehung der Welle 25 bzw. eine Drehung des Antriebes 23 durch einen Winkel von 180° mit der dadurch bewirkten vollen Umdrehung des im feststehenden Zahnrad 21 abrollenden Zahnrades 22 - wie dies in vier Momentanstellungen in den Fig. 3a bis 3d dargestellt ist -, um das Schaltgerät aus dem eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand überzuführen. Eine Wiedereinschaltung des Schaltgerätes erfordert ausserdem keine Umkehrung der Drehrichtung des Antriebes 23. Figures 3b and 3c show intermediate positions during the switching-off process of the switching device. 3d shows the lower end position of the entire movable system when the switching device is switched off. If the gearwheel 22 makes another full rotation, in particular in the same direction of rotation, it returns to the starting position shown in FIG. 3a, in which the switching device is switched on again. Since the insulating rod 31a, together with the movable contact piece 31b, can only perform a back and forth movement in the axial direction of the insulating rod 31a, guides of the insulating rod 31a which may have to be provided are not subjected to any transverse forces in the direction of the latter axis. Furthermore, a half turn of the shaft 25 or a rotation of the drive 23 through an angle of 180 ° is sufficient with the full rotation of the gear 22 rolling in the fixed gear 21 - as shown in four momentary positions in FIGS. 3a to 3d - to transfer the switching device from the switched on to the switched off state. A restart of the switching device also requires no reversal of the direction of rotation of the drive 23.

In Fig. 4 ist das Schaltgerät in schematischer Seitenansicht dargestellt. Hierbei sind die in den vorangehenden Figuren bereits abgebildeten Schaltgerätteile wieder gleichbezeichnet. Die in dem mit dem feststehenden Zahnrad 21 fest verbundenen Lager 24a sich drehende Welle 25 führt mittels ihrer Hilfswelle 27 das Zahnrad 22 derart, dass es im feststehenden Zahnrad 21 innen abrollt und sich hierbei um die Hilfswelle 27 dreht. Die in Po am Zahnrad 22 befestigte weitere Hilfswelle 29 dreht sich hierbei im Mitnehmer 33, der die mit diesem verbundene Isolierstange 31a zusammen mit dem beweglichen Kontaktstück 31b in deren Achsrichtung ab- und aufbewegt. Bei gleichzeitiger Betrachtung mit den Figuren 3a bis 3d ist weiters zu erkennen, dass eine relativ ungenaue Einstellung des Antriebes bzw. Getriebes des Schaltgerätes nur einen geringen Einfluss auf die Lage des beweglichen Kontaktstückes 31b hat. Nach einer vollen Umdrehung erreicht das Zahnrad 22 die in Fig. 4 strichliert eingezeichnete tiefste Lage. Der Hub h, den die weitere Hilfswelle 29 und dadurch das bewegliche Kontaktstück 31b hierbei ausführt, entspricht dem Durchmesser des Teilkreises T21 des feststehenden Zahnrades 21, so dass sich das Schaltgerät hinsichtlich des Schalthubes durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet. 4, the switching device is shown in a schematic side view. Here, the switching device parts already shown in the previous figures are given the same names. The shaft 25 rotating in the bearing 24a fixedly connected to the fixed gear 21 guides the gear 22 by means of its auxiliary shaft 27 in such a way that it rolls inside the fixed gear 21 and rotates around the auxiliary shaft 27. The further auxiliary shaft 29, which is attached to the gear 22 in Po, rotates in the driver 33, which removes and stores the insulating rod 31a connected to it together with the movable contact piece 31b in the axial direction thereof. When viewed simultaneously with FIGS. 3a to 3d, it can also be seen that a relatively imprecise setting of the drive or gearbox of the switching device has only a slight influence on the position of the movable contact piece 31b. After a full revolution, the gear wheel 22 reaches the lowest position shown in broken lines in FIG. 4. The stroke h, which the additional auxiliary shaft 29 and thereby the movable contact piece 31b thereby carry out, corresponds to the diameter of the pitch circle T21 of the fixed gear 21, so that the switching device is distinguished by a small overall height with regard to the switching stroke.

Die Figuren 5a und 5b zeigen eine Vorderansicht und einen Figures 5a and 5b show a front view and a

Querschnitt einer weiteren Getriebeausführung eines Schaltgerätes. Das feststehende Zahnrad besteht im Gegensatz zur vorbeschriebenen Variante aus einem aussenverzahnten Zahnrad oder Stirnzahnrad 21a. Die in diesem Zahnrad drehbar gelagerte Welle des Antriebes 23 ist wieder mit 25 bezeichnet und mit einem Kurbelarm 26a fest verbunden. Im Kurbelarm 26a ist ein Wechselzahnrad 37 sowie ein bezüglich des Stirnzahnrades 21a aussen abrollendes Zahnrad 22a drehbar gelagert, wobei das Wechselzahnrad 37 bei einer Drehbewegung der Welle 25 und dadurch des Kurbelarmes 26a am Stirnzahnrad 21a aussen umläuft und dadurch das aussen abrollende Zahnrad 22a antreibt. Das freie Ende der mit dem aussen abrollenden Zahnrad 22a sich mitdrehenden Zahnradwelle 22b ist fest mit einem Kurbelhilfsarm 28a verbunden. Am freien Ende des Kurbelhilfsarmes 28a ist ein Kurbelzapfen 28b angeordnet, dessen Achsfusspunkt mit Pi entsprechend dem Punkt Pj = Po, Pi, P2, P3, P4 im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel bezeichnet ist. Der Normalabstand e der Achse der Zahnradwelle 22b von der Achse der Welle 25 ist hierbei gleich gross wie der Normalabstand d der Achse des Kurbelzapfens 28b von der Achse der Zahnrädwelle 22b. Das Wechselzahnrad 37 kann hierbei eine beliebige Zähnezahl aufweisen und dient nur der Umkehrung des Drehsinnes des aussen abrollenden Zahnrades 22a. Das aus-senverzahnte feststehende Zahnrad oder Stirnzahnrad 21a weist jedoch wieder einen doppelt so grossen Durchmesser bzw. eine doppelt so grosse Zähnezahl wie das aussen abrollende Zahnrad 22a auf. Cross section of another gearbox version of a switching device. In contrast to the variant described above, the fixed gear consists of an externally toothed gear or spur gear 21a. The shaft of the drive 23 which is rotatably mounted in this gearwheel is again designated 25 and is permanently connected to a crank arm 26a. In the crank arm 26a, a change gear 37 and a gear 22a that rotates on the outside with respect to the spur gear 21a are rotatably mounted, the change gear 37 rotating on the outside when the shaft 25 and thus the crank arm 26a rotate on the spur gear 21a, and thereby driving the externally rolling gear 22a. The free end of the gear shaft 22b rotating with the outside gear 22a is fixedly connected to a crank arm 28a. A crank pin 28b is arranged at the free end of the crank auxiliary arm 28a, the axis base point of which is denoted by Pi in accordance with the point Pj = Po, Pi, P2, P3, P4 in the exemplary embodiment described above. The normal distance e of the axis of the gear shaft 22b from the axis of the shaft 25 is the same size as the normal distance d of the axis of the crank pin 28b from the axis of the gear shaft 22b. The change gear 37 can have an arbitrary number of teeth and serves only to reverse the direction of rotation of the externally rolling gear 22a. The externally toothed fixed gear or spur gear 21a, however, has twice the diameter or twice the number of teeth as the externally rolling gear 22a.

In Fig. 6 sind die den in Fig. 1 entsprechenden Positionen gleich bezeichnet. Ausgehend von seiner Ausgangslage mit dem Mittelpunkt Oo, bei der der Kurbelarm 26a die gleiche Richtung wie der Kurbelhilfsarm 28a einnimmt (siehe auch Fig. 5a), gelangt das aussen abrollende Zahnrad 22a nach einer Viertelumdrehung in die eingezeichnete Lage mit dem Mittelpunkt Oi, wobei der Punkt Po in die Lage Pi gelangt, weil entsprechend der Viertelumdrehung des Zahnrades 22a der Kurbelhilfsarm 28a mit dem Kurbelarm 26a einen rechten Winkel einschliesst und die Winkel a bei U und Pi 45° betragen. Nach einer halben Umdrehung des Zahnrades 22a bzw. einer Umdrehung von 180° schliessen die beiden letztgenannten Arme ebenfalls einen Winkel von 180° ein und gelangen zur Deckung, wobei der Mittelpunkt Oo in die Position O2 kommt. Nach einer vollen Umdrehung des Zahnrades 22a schliessen die Arme 28a und 26a einen Winkel von 360° bzw. nehmen die Arme die in Fig. 6 dargestellte um 180° gegenüber der Ausgangslage gedrehte Lage ein, wobei der Punkt Pj auf der durch die Punkte Po, Pi, Oo, P2, U, O4 und P3 bestimmten Geraden in seine nicht eingezeichnete tiefste Lage P4 gelangt. Der Punkt Pj beschreibt demnach bei einer Umdrehung des aussen abrollenden Zahnrades 22a die Strecke P0P4 mit U als Streckenhalbierungspunkt, wobei Pj im Zuge einer im gleichen Drehsinn erfolgenden weiteren Umdrehung aus seiner Lage P4 wieder in seine Ausgangslage Po gelangt. Ganz allgemein ist hierzu noch der Vollständigkeit halber festzustellen, dass jeder mit dem Kurbelhilfsarm 28a fest verbundene vom Kurbelzapfen 28b verschiedene Kurbelzapfen beim Drehen der Welle 25 eine Ellipsenbahn beschreibt, wenn man von der Zahnradwelle 22b absieht. In FIG. 6, the positions corresponding to those in FIG. 1 are identified identically. Starting from its starting position with the center point Oo, in which the crank arm 26a takes the same direction as the crank auxiliary arm 28a (see also FIG. 5a), the gearwheel 22a that rolls outside moves into the position shown with the center point Oi after a quarter turn, the Point Po reaches position Pi because, corresponding to the quarter-turn of gear 22a, crank auxiliary arm 28a forms a right angle with crank arm 26a and angles a are 45 ° at U and Pi. After half a turn of the gear 22a or a turn of 180 °, the two last-mentioned arms likewise form an angle of 180 ° and come to cover, the center point Oo coming into the position O2. After a complete rotation of the gearwheel 22a, the arms 28a and 26a close an angle of 360 ° or the arms assume the position rotated by 180 ° with respect to the starting position shown in FIG. 6, the point Pj on the position indicated by the points Po, Pi, Oo, P2, U, O4 and P3 certain straight lines reach its lowest position P4, not shown. The point Pj therefore describes the distance P0P4 with U as the distance bisection point during one revolution of the gearwheel 22a rolling outside, Pj coming back from its position P4 to its starting position Po in the course of a further rotation in the same direction. In general, for the sake of completeness, it should also be stated that each crank pin that is fixedly connected to the crank auxiliary arm 28 a and different from the crank pin 28 b describes an elliptical path when the shaft 25 is rotated, if one disregards the gear shaft 22 b.

In den Figuren 7a bis 7d sind entsprechend den Fig. 3a bis 3d verschiedene Stellungen der letztbeschriebenen Getriebeausführung im Zusammenwirken mit dem eigentlichen Schalter dargestellt. Entsprechende Positionen sind wieder wie in den vorangehenden Figuren bezeichnet. Die einzelnen Getriebestellungen entsprechen den Stellungen in Fig. 6. In Fig. 7a ist das Schaltgerät wieder im eingeschalteten und in Fig. 7d im ausgeschalteten Zustand dargestellt. Auch hier gilt wieder wie .beim erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel, dass auch eine kontinuierlich fortgesetzte Drehbewegung des Antriebes 23 bzw. der Welle 25 in eine Hin- und Herbewegung des Kontaktstückes 31b in dessen axialer Richtung umgesetzt wird. FIGS. 7a to 7d show various positions of the last-described transmission design in cooperation with the actual switch, corresponding to FIGS. 3a to 3d. Corresponding positions are again designated as in the previous figures. The individual gear positions correspond to the positions in FIG. 6. In FIG. 7a the switching device is shown again in the switched on state and in FIG. 7d in the switched off state. Here too, as in the first embodiment described, it also applies that a continuously continued rotary movement of the drive 23 or the shaft 25 is also converted into a back and forth movement of the contact piece 31b in its axial direction.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

G G

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings