CH627568A5

CH627568A5 - Mit speicherenergie betriebene betaetigungseinrichtung, insbesondere fuer elektrische schalter.

Info

Publication number: CH627568A5
Application number: CH800677A
Authority: CH
Inventors: Philip Barkan
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1982-01-15
Also published as: MX146055A; FR2356994A1; DE2728254A1; JPS5314374A; BR7704127A; US4110582A; ES460017A1; GB1564880A

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Speicherenergie betriebene Betätigungseinrichtung; sie bezieht sich insbesondere auf eine mit Speicherenergie betriebene Betätigungseinrichtung, die speziell zum Schliessen eines elektrischen Schalters mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist.

Ein allgemeiner Typ solcher mit Speicherenergie betriebenen Betätigungseinrichtungen ist in den US-PS 2 829 737 und 2 909 629 offenbart. Jene Betätigungseinrichtungen enthalten je eine starke Feder, die durch einen kleinen elektrischen Motor belastet oder gespannt wird, der ein Federsteuerglied in ein Totpunktstellung bezüglich der Feder dreht. Die Drehung des Federsteuerglieds wird solange fortgesetzt, bis es eine vorgegebene Stellung jenseits des Totpunktes erreicht, wo es durch ein ge2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

627 568

eignetes, lösbares Halteglied gehalten wird. Wenn das Halteglied gelöst wird, entspannt sich die belastete Feder sehr schnell, und dieser Entspannungsvorgang wird verwendet, um das Schliessen des Schalters durchzuführen.

Die vorliegende Betätigungseinrichtung stellt eine Verbesserung jener Einrichtungen dar. Insbesondere sollen mit ihr Beschädigungen der Teile der Einrichtung vermieden werden, wenn das Federsteuerglied nach dem Spannen der Feder gegen das Halteglied geführt wird. Diese erfindungsgemässe Betätigungseinrichtung kennzeichnet sich durch die Merkmale des Anspruches 1.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäs-sen Betätigungseinrichtung, wobei die Teile in einer Stellung dargestellt sind, bei der die Feder voll belastet ist und der Ladeoder Belastungsmotor unmittelbar nach seinem Abschalten frei in eine Haltestellung läuft. Der Schalter ist in offener Stellung gezeigt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Teile unmittelbar nach der Entlastung der Feder und nach der dadurch bewirkten Schliessung des Schalters ;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Bremseinrichtung, die in den Betätigungseinrichtungen der Figuren 1 und 2 verwendet wird, um den Freilauf des Motors und der dadurch angetriebenen Teile zu begrenzen ;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Bremseinrichtung zur Begrenzung der Schwungradoszillationen.

In Fig. 1 ist die mit Speicherenergie betriebene Betätigungseinrichtung allgemein mit 10 bezeichnet, und der Schalter, der geschlossen werden soll, mit 12. Dieser Schalter kann von irgendeiner herkömmlichen Bauart sein und ist daher nur schematisch dargestellt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält der Schalter 12 zwei relativ bewegliche Kontakte 18 und 19. Der Kontakt 18 stellt einen beweglichen Überbrückungskontakt dar, der durch eine geeignete Schalteröffnungsfeder 20 in die offene Stellung vorgespannt ist. Schliesskräfte werden auf den beweglichen Kontakt durch eine herkömmliche, mechanisch arbeitende und ausklinkbare Betätigungsvorrichtung 22 übertragen, die lediglich in Blockform dargestellt ist. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist in der genannten US-PS 2 829 737 in Einzelheiten erläutert.

Die Betätigungskraft wird der Vorrichtung 22 über einen Winkelhebel 25 und eine Verbindungsstange 26 zugeleitet, die schwenkbar an der Stelle 27 am Winkelhebel angeordnet ist. Der Winkelhebel 25 ist auf einer drehbaren Welle 28 verkeilt, die eine feste Achse besitzt und mit der Vorrichtung 22 verbunden ist. Wenn der Winkelhebel 25 im einen Uhrzeigersinn um die Achse der Welle 28 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gedreht wird, schliesst die Betätigungsvorrichtung 22 die Kontakte 18 und 19. Der ausklinkbare Aufbau der Betätigungsvorrichtung ermöglicht es, dass der Schalter sich in Abhängigkeit von einer elektrischen Störung auf der Energieversorgungsleitung öffnet, selbst wenn der Winkelhebel 25 in der Stellung gemäss Fig. 2 gehalten wird. Zusätzlich ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der Winkelhebel 25 aus der Stellung gemäss Fig. 2 in die Stellung entsprechend Fig. 1 zurückgebracht werden kann, ohne dass dabei die Betätigungsvorrichtung oder die Kontakte beeinflusst werden.

Um die Verbindungsstange 26 aus der Stellung gemäss Fig. 1 nach links zu bewegen und das Schliessen des Schalters zu bewirken, ist die mit Speicherenergie betriebene Betätigungseinrichtung 10 erforderlich. Diese enthält ein drehbares Schwungrad 30, das auch als Federsteuerglied bezeichnet ist.

Das Schwungrad 30 ist frei auf einer zentral angeordneten Welle 32 drehbar und enthält einen Kurbelzapfen 34, der am Schwungrad in radialem Abstand von der Achse der Welle 32 befestigt ist. Die Verbindungsstange 26 ist schwenkbar mit die-5 sem Kurbelzapfen 34 verbunden.

Mit dem Schwungrad 30 arbeitet eine starke Druckfeder 40 zusammen, deren eines Ende schwenkbar mit dem Kurbelzapfen 34 verbunden ist, und deren anderes Ende schwenkbar auf einem feststehenden Drehzapfen 42 sitzt. Das Schwungrad 30 io besitzt zwei verschiedene Totpunktstellungen bezüglich der Feder 40. In einer ersten Totpunktstellung befindet sich die Achse des Kurbelzapfens 34 zwischen der Achse der Welle 32 und der Achse des Drehzapfens 42 auf einer Bezugslinie 37, die die beiden zuletztgenannten Achsen miteinander verbindet. In ei-15 ner zweiten Totpunktstellung befindet sich die Achse des Kurbelzapfens 34 auf derselben Bezugslinie 37, jedoch auf der anderen Seite der Achse der Welle 32.

In Fig. 1 sind die Teile in einer Stellung dargestellt, in der der Kurbelzapfen 34 im Gegenuhrzeigersinn oder der Vor-20 wärtsrichtung über die erste Totpunktstellung hinaus bewegt wurde. Die Feder 40 ist im wesentlichen voll belastet und spannt das Schwungrad 30 im Gegenuhrzeigersinn vor, sie wird jedoch durch ein lösbares Halteglied 45 an der Entlastung gehindert und blockiert. Das lösbare Halteglied 45 enthält eine Drehklin-25 ke 46, die schwenkbar an einem festen Drehzapfen 47 gelagert ist. Eine Druckfeder 48 spannt die Drehklinke 46 in eine vorbestimmte Stellung gegen einen festen Anschlag 50. In Fig. 1 ist die Drehklinke 46 in einer Stellung dargestellt, in der sie im Bewegungsbereich einer Rolle 54 steht, die vom Schwungrad 30 30 getragen wird. Das Lösen des Halteglieds 45 erfolgt mittels einer Spule 56, die bei Erregung die Drehklinke 46 im Gegenuhrzeigersinn aus der Eingriffsstellung mit der Rolle 54 herausschwenkt.

Wenn das Halteglied 45 auf diese Weise gelöst ist, ist die 35 Hauptdruckfeder 40 frei, um das Schwungrad 30 im Gegenuhrzeigersinn aus der Stellung gemäss Fig. 1 in die zweite Totpunktstellung zu bringen, die in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Bewegung des Schwungrads 30 im Gegenuhrzeigersinn wird über den Kurbelzapfen 34 auf die Verbindungsstange 26 übertragen, 40 welche einen der Schalter schliessenden Hub bewirkt.

Nach der beschriebenen Entlastung wird die Druckfeder 40 dadurch wieder gespannt, dass das Schwungrad 30 im Gegenuhrzeigersinn oder der Vorwärtsrichtung aus der Stellung nach Fig. 2 in die Stellung entsprechend Fig. 1 gebracht wird. Wäh-45 rend dieser erneuten Belastungsbewegung bewegt sich die Verbindungsstange 26 aus der Stellung gemäss Fig. 2 nach rechts in die Stellung nach Fig. 1, diese Bewegung der Verbindungsstange 26 besitzt jedoch auf die Vorrichtung 22 des Schalters keine Auswirkungen, wie schon erläutert wurde. Um das Schwungrad 50 30 durch diese Wiederbelastungsbewegung hindurch zu drehen, ist ein drehbares Antriebsglied 60 vorgesehen. Das Antriebsglied 60 ist auf der Welle 32 verkeilt, auf der das Schwungrad frei drehbar angeordnet ist. Die Welle 32 ist über ein herkömmliches Reduktionsgetriebe 62 mit einem kleinen Elektromotor 55 61 verbunden. Der Motor wird in herkömmlicher Weise durch eine geeignete Steuerschaltung (nicht dargestellt) gesteuert, deren Betrieb nachfolgend erläutert wird.

Das Antriebsglied 60 besitzt einen kreisrunden Umfang, mit Ausnahme einer Aussparung 63, die in einem Anschlag 64 en-60 det, der auf dem Antriebsglied 60 vorhanden ist. Dieser Anschlag 64 arbeitet mit einer Klinke 66 zusammen, die vom Schwungrad 30 getragen wird. Die Klinke 66 ist schwenkbar um einen Stift 68 gelagert, der fest mit dem Schwungrad 30 verbunden ist, und die Klinke ist im Uhrzeigersinn durch eine geeigne-65 te Feder 69 um den Stift 68 vorgespannt. Die Klinke besitzt eine Arbeitsfläche 72, die unter gewissen Bedingungen an dem Anschlag 64 angreift, um eine Antriebsbewegung vom Antriebsglied 60 auf das Schwungrad 30 zu übertragen. Wenn das An

627 568

triebsglied 60 im Gegenuhrzeigersinn aus der Stellung gemäss Fig. 2 herausgedreht ist, wird keine Antriebskraft übertragen, bis der Anschlag 64 eine Stellung erreicht, in der er mit der Arbeitsfläche 72 auf der Klinke bezüglich des Stellungswinkels fluchtet. Wenn diese Stellung erreicht ist, befindet sich die Klin- 5 ke in der Aussparung 63 ; der Anschlag 64 berührt die Arbeitsfläche 72 der Klinke und überträgt danach Antriebskraft über die Klinke auf das Schwungrad 30, wodurch eine Federbelastungsbewegung des Schwungrads im Gegenuhrzeigersinn erfolgt. 10

Diese Federbelastungsbewegung wird um etwas mehr als 180 0 fortgesetzt, bis das Schwungrad in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückgekehrt ist, wo es durch das Halteglied 45 blok-kiert wird. Eine derartige Bewegung des Schwungrads belastet die Feder 40, bis die zuvor geschilderte erste Totpunktstellung 15 erreicht ist. Anschliessend läuft das Schwungrad 30 im Gegenuhrzeigersinn geringfügig über diese Totpunktstellung (üblich um etwa 10 °) hinaus in die jenseits des Totpunkts liegende, blockierte Stellung, vgl. Fig. 1.

Um eine Beschädigung der Teile der Einrichtung zu vermei- 20 den, wenn die Rolle 54 auf dem Schwungrad 30 nach einer Federentlastung auf das Halteglied 45 auftrifft, wird die Klinke 66 unmittelbar nach Erreichen der ersten Totpunktstellung, jedoch unmittelbar bevor die Rolle auf die Drehklinke 46 auftrifft, aus der Antriebsstellung mit dem Anschalg 64 gelöst. Ein 25 derartiges Lösen der Klinke 66 wird durch einen feststehenden Nocken 73 von einer allgemein gekrümmten Form bewirkt. Die äussere Oberfläche 74 dieses Nockens arbeitet mit einem Abtaststift 76 auf der Klinke 66 zusammen und hebt die Klinke 66 radial nach aussen in eine bezüglich dem Anschlag 64 zurückge- 30 zogenen Stellung, unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Halteglied 45. In Fig. 1 sind die Teile der Einrichtung unmittelbar nach dem Freisetzen der Klinke zu einem Zeitpunkt dargestellt, in dem die Rolle 54 auf die Drehklinke 46 auftritt. Unmittelbar vor diesem Zeitpunkt wird der Motor 61 durch einen geeigneten 35 Unterbrechungsschalter 65 abgeschaltet, der auf die Stellung des Antriebsglieds 60 anspricht, worauf dieses frei in eine Haltestellung ausläuft. Die genaue Stellung, an der das Antriebsglied 60 nach dem Freilaufen hält, ist nicht kritisch, sofern sie innerhalb des durch den Nocken 73 geschützten Bereichs liegt, 4» wie nachfolgend näher erläutert wird. Üblicherweise liegt die Endstellung des Antriebsglieds 60 etwa zwischen 30 0 und 60 0 nach der in Fig. 1 dargestellten Stellung. Zur Steuerung des Unterbrecherschalters 65 ist am Umfang des Schwungrads 30 ein geeigneter Ansatz 65a vorgesehen. 45

Wenn das Halteglied 45 gelöst ist, um das Schliessen des Schalters 12 auszulösen, dreht die Feder 40 das Federsteuerglied oder Schwungrad 30 im Gegenuhrzeigersinn in die Stellung gemäss Fig. 2. Die überschüssige kinetische Energie der von der Feder angetriebenen Teilen nach dem Schliessvorgang so hängt von den Variationen der elektromagnetischen und der Reibungskräfte sowie von den normalen Toleranzschwankungen der Federkräfte ab. Irgendeine verbleibende derartige Überschussenergie dreht das Schwungrad 30 über die Totpunktstellung der Fig. 2 hinaus und bewirkt eine zusätzliche ss Vorwärtsdrehung, wodurch die Feder 40 zum Teil wieder belastet wird. Unmittelbar nach dieser erneuten teilweisen Belastung entspannt sich die Feder wieder, wobei dieses Mal das Schwungrad in der Gegenrichtung durch die Totpunktstellung gemäss Fig. 2 gedreht wird und dabei wieder teilweise die Feder fio erneut belastet. Unmittelbar danach entlastet sich die Feder erneut, um das Schwungrad 30 in Vorwärtsrichtung durch die Totpunktstellung gemäss Fig. 2 hindurchzubewegen. Diese Oszillationen des Schwungrads um die Totpunktstellung gemäss Fig. 2 setzen sich mit hoher Geschwindigkeit und abnehmender 6S Amplitude solange fort, bis die Uberschussenergie schliesslich abgebaut ist und das Schwungrad in der Totpunktstellung gemäss Fig. 2 zur Ruhe kommt.

Ein durch diese Oszillationen des Schwungrades aufgeworfenes Problem besteht darin, dass unter gewissen Bedingungen diese Oszillationen das Schwungrad in die Gegenrichtung um eine Strecke bewegen können, die ausreicht, einen zu Schaden führenden Zusammenstoss zwischen der Klinke 66 und dem Anschlag 64 zu bewirken, sofern kein spezieller Schutz gegen derartige Zusammenstösse vorgesehen ist. Der Nocken 73 stellt nun das Hauptelement für einen derartigen Schutz dar.

Wenn das Schwungrad 30 während derartiger Oszillationen in die Gegenrichtung wandert, bringt es den Abtaststift 76 zurück auf den Oberflächenteil 75 des Nockens 73, und die Klinke 66 wird erneut im Gegenuhrzeigersinn um den Drehzapfen 68 herausgedreht. Solange die Klinke derart zurückgezogen ist, kann die Arbeitsfläche 72 den Anschlag 64 nicht berühren, und zerstörende Kollisionen zwischen der Klinke und dem Anschlag werden auf diese Weise verhindert. Die solche Kollisionen verhindernde Oberfläche 75 des Nockens 73 (d.h. der Teil der Nockenoberfläche mit konstantem Radius, der die Klinke in der zurückgenommenen Stellung hält, in der die Arbeitsfläche 72 nicht in den Anschlag 64 eingreifen kann) erstreckt sich um die zentrale Achse des Schwungrads um etwa 170 °. Selbst wenn daher die oben geschilderten Oszillationen das Schwungrad um bis zu 170 0 von der Totpunktstellung gemäss Fig. 2 in die Gegenrichtung bringen sollten, ist der Nocken 73 in der Lage, eine Kollision zwischen der Klinke 66 und dem Anschlag 64 während einer derartigen Gegenbewegung zu verhindern.

Das maximale Winkelmass der Oberfläche 75 wird durch den Winkelabstand zwischen den beiden Totpunktstellungen (180 °) minus dem Winkel X, vgl. Fig. 1, zwischen der ersten Totpunktstellung und der Stellung des Kurbelzapfens 34 bestimmt, in der das Schwungrad durch das Halteglied 45 blok-kiert ist. Üblicherweise beträgt der Winkel X etwa 10 °, und daher ergibt sich für diesen Fall der oben genannte Wert von 170 ° für den Nocken. In einer Ausführungsform der Erfindung betrug die beobachtete Maximalamplitude der Oszillation in Gegenrichtung etwa 120 °, gemessen von der zweiten Totpunktstellung, (dieser Wert trat auf, wenn die Schliessvorrichtung 22 des Schalters von der Betätigungseinrichtung 10 gegen die geschlossene Stellung betätigt wurde, wobei der übliche Ausklinkriegel ausgeklinkt war). Wenn der Nocken die Klinke 66 nur während einer derartigen Bewegung zurückgezogen hält, wird ein wirksamer Schutz gegen Zusammenstösse ermöglicht; es lässt sich jedoch ein noch grösserer Schutz verwirklichen, wenn die die Zusammenstösse verhindernde Oberfläche 75 über etwa 170 0 ausgedehnt wird. Diese Oberfläche 75 soll sich im Gegenuhrzeigersinn nicht wesentlich über die Endposition gemäss Fig. 2 erstrecken, da in der gemäss Fig. 2 dargestellten Ruhestellung des Schwungrads 30 die Klinke 66 angelegt oder zumindest frei sein muss, um sich in eine Eingriffstellung zu bewegen, um zur Berührung mit dem Anschlag 64 während einem anschliessenden normalen Federbelastungsvorgang bereit zu sein. Während es wünschenswert ist, die Oberfläche 75 im Gegenuhrzeigersinn so weit wie möglich zu erstrecken, im Einklang mit den obigen Anforderungen, so bringt die Beendigung dieser Oberfläche eine kurze Strecke vor dem dargestellten Ende nur eine kleine Gefahr eines schädigenden Zusammenstosses mit sich und ist daher tolerierbar.

Das Antriebsglied 60 wird durch den Motor 61 unmittelbar nach der Federentlastung im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, um den Federbelastungsvorgang zu beginnen. Der Betrieb des Motors 60 wird automatisch durch Schliessen des Schalters 65 in Abhängigkeit einer derartigen Federentlastung ausgelöst. Eine typische Stellung des Antriebmotors 60 beim Start eines derartigen Wiederbelastungsvorgangs ist in Fig. 2 dargestellt. Nachdem das Antriebsglied 60 im Gegenuhrzeigersinn um ungefähr 135 0 von der in Fig. 2 dargestellten Stellung angetrieben wurde, kommt der Anschlag 64 auf dem Antriebsglied in Eingriff mit

der Arbeitsfläche 72 der Klinke 66 und treibt die Klinke zusammen mit dem Schwungrad 30 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung.

Während eines Wiederbelastungsvorgangs treibt der Motor

61 das Antriebsglied 60 mit einer Geschwindigkeit an, die in Vergleich zu der Geschwindigkeit des Schwungrads während der Federentlastung relativ klein ist. Meist sind einige Sekunden erforderlich, bevor der Motor das Antriebsglied 60 um ungefähr 'A bis 'h Umdrehungen antreiben kann, die üblicherweise erforderlich ist, um einen Kontakt zwischen Anschlag 64 und Klinke 66 herzustellen. Diese Zeit ist lang genug, um sicherzustellen, dass die oben geschilderten Oszillationen der Schliessfe-der bis zu dem Zeitpunkt abgeklungen sind, an dem der Anschlag 64 die Klinke 66 erreicht und mit dem Übertragen der Wiederbelastungsenergie vom Motor zur Feder beginnt.

Um eine noch grössere Sicherheit zu erlangen, dass die Oszillationen abgeklungen sind, wenn der Anschlag 64 auf dem Antriebsglied während eines, die Feder wieder belastenden Vorgangs die Klinke 66 erreicht, ist gemäss einer Ausführungsform dieser Erfindung ein erstes Bremselement vorgesehen, das den Freilauf des Motors nach dessen Abschalten verringert, und ein zweites Bremselement, um das Abklingen der Schwungradoszillationen zu beschleunigen. Das erste Bremselement, das in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt die Form einer feststehenden Blattfeder 90, die gegen die Motorwelle 92 im Reduktionsgetriebe

62 anliegt. Die Blattfeder stellt eine kleine Reibungslast an der Welle 92 dar, die sich dem Freilaufen des Motors nach der Abschaltung des Motors widersetzt und den Freilauf begrenzt. Eine ähnliche Bremseinrichtung, die in Fig. 4 dargestellt ist,

wird als Blattfeder 94 an die Nabe 95 des Schwungrads 30 angelegt, um die Amplitude und die Dauer der Oszillationen des Schwungrads zu verringern.

Ein reduzierter Auslauf des Motors nach seiner Abschaltung bewirkt, dass der Anschalg 64 zum Beginn eines die Feder wieder aufladenden Vorgangs einen grösseren Abstand von der Klinke 66 besitzt, so dass mehr Zeit vergehen kann, bis er die Klinke während eines derartigen Wiederbelastungsvorgangs berührt.

Es ist unter gewissen, ziemlich seltenen Bedingungen möglich, dass der Anschlag 64 sich in einer Stellung ausserhalb des Schutzbereiches des Nockens 73 befindet, wenn die geschilderten Oszillationen des angetriebenen Teils am Ende eines Federentlastungsvorgangs auftreten. Unter derartigen Bedingungen kann man sich nicht darauf verlassen, dass der Nocken 73 die Klinke 66 in die zurückgezogene Stellung bringt, wenn die Ar627 568

beitsfläche 72 der Klinke sich dem Anschlag 64 nähert. Um die Wahrscheinlichkeit eines zu Beschädigungen führenden Zusam-menstosses zwischen der Klinke und dem Anschlag beim Vorliegen derartiger Bedingungen wirksam zu verringern, wird daher die Klinke 66 vom angetriebenen Teil 30 und nicht vom Antriebsglied 60 getragen. Diesbezüglich bewegt sich das angetriebene Teil oder Schwungrad 30, wenn es von der Feder angetrieben ist, mit hohen Geschwindigkeiten während eines Grossteils der oben genannten Oszillationsbewegung. Diese hohe Geschwindigkeit erzeugt eine Zentrifugalkraft an der Klinke 66, die diese radial nach aussen vorspannt und sie während dieser Zeit in dieser äusseren, bezüglich des Anschlages zurückgezogenen Stellung auf dem Schwungrad 30 hält, wodurch die Wahrscheinlichkeit für einen Zusammenstoss zwischen der Klinke und dem Anschlag verringert ist. Ein Anschlagstift 80 auf dem Schwungrad verhindert ein übermässiges zurückziehen der Klinke 66, wenn auf diese hohe Zentrifugalkräfte einwirken. Die Feder 69, die die Klinke 66 in die einklinkende Stellung vorspannt, ist so ausgewählt, dass sie eine angemessene Kraft besitzt, um die Klinke 66 gegen den üblichen Reibungswiderstand in die Einklinkstellung zu bringen; sie ist jedoch hinreichend schwach, um zu gestatten, dass die Klinke durch Zentrifugalkraft in die zurückgezogene Stellung gebracht wird, wenn das Schwungrad sich mit hoher Geschwindigkeit während der geschilderten Oszillationen bewegt.

Obwohl die Zentrifugalkraft nicht ausreicht, die Klinke 66 in die zurückgezogene Stellung zu bringen oder dort zu halten, wenn das Schwungrad während der geschilderten Oszillationen sich mit langsamer Geschwindigkeit bewegt, so stellt dies keinen wesentlichen Nachteil dar, da in einem solchen Fall ein Zusammenstoss zwischen der Klinke und dem Anschlag nur mit kleiner Wahrscheinlichkeit zu einer Beschädigung führt.

Zur weiteren Unterstützung beim Zurückziehen der Klinke während einer Drehung des Schwungrads in Gegenrichtung im Verlauf der geschilderten Oszillationen ist die Klinke derart ausgebildet, dass ihr Schwerpunkt bei der Stellung gemäss Fig. 2 radial ausserhalb eines Bezugskreises 85 liegt, der die Schwenkachse der Klinke einschliesst und einen Mittelpunkt besitzt, der mit der Achse des Schwungrads 30 zusammenfällt. Diese Stellung des Schwerpunkts der Klinke bewirkt eine hohe tangentiale Beschleunigung des Schwungrads während seiner Bewegung in Gegenrichtung, um eine radial nach aussen gerichtete Kraft an der Klinke zu erzeugen, die versucht, diese nach aussen zu bewegen.

5

10

15

20

25

30

35

40

c

2 Blatt Zeichnungen

Claims

627 568 PATENTANSPRÜCHE

1. Betätigungseinrichtung, die mit gespeicherter Energie betrieben wird, insbesondere für elektr. Schalter gekennzeichnet durch

(a) eine Feder (40),

(b) ein drehbares Federsteuerglied (30), das eine Drehbewegung zwischen einer ersten und einer zweiten Totpunktstellung bezüglich der Feder (40) durchführt,

(c) eine Vorrichtung (34) auf dem Federsteuerglied (30), welche bei ihrer Bewegung gegen die erste Totpunktstellung Belastungskräfte auf die Feder (40) überträgt,

(d) wobei sich die Feder (40) nach Überschreiten der ersten Totpunktstellung entspannt und dabei das Federsteuerglied (30) in der zuletzt von diesem eingenommenen Richtung weiterdreht,

(e) ein das Federsteuerglied (30) in dieser Weiterdrehung blockierendes Halteglied (45), das lösbar ist, um der Feder (40) eine Entlastung zu ermöglichen, zwecks Fortsetzung der Drehung des Federsteuerglieds (30) in die zweite Totpunktstellung,

(f) wobei das Federsteuerglied (30) um die zweite Totpunktstellung oszilliert,

(g) Vorrichtungen (60-64,66,72), um das Federsteuerglied (30) aus der zweiten Totpunktstellung heraus in Vorwärtsrichtung zu drehen und dabei die Feder (40) wieder zu spannen, wobei diese Vorrichtungen enthalten:

(gl) ein drehbares Antriebsglied (60) für das Federsteuerglied (30) mit einem Anschlag (64),

(g2) eine Klinke (66), die auf dem Federsteuerglied (30) angeordnet ist und von dem Anschlag (64) beaufschlagt ist, wenn das Antriebsglied (60) das Federsteuerglied (30) in Vorwärtsrichtung auf die erste Totpunktstellung hin antreibt,

(h) und einen Nocken (73), der nach Durchlauf des Federsteuergliedes (30) in Vorwärtsrichtung durch die erste Totpunktstellung hindurch, jedoch vor dessen Blockierung durch das Halteglied (45), die Klinke (66) aus der Antriebsstellung mit dem Anschlag (64) löst, um nach eingetretener Blockierung keine Antriebskraft vom Antriebsglied (60) her auf die Klinke (66) zu übertragen,

(i) wobei der Nocken (73) während der Oszillationen nach der Federentlastung die Klinke (66) selbst dann aus einer Bewegungsbahn heraushält, in der ein Zusammenstoss zwischen der Klinke (66) und dem Anschlag (64) möglich ist, wenn das Federsteuerglied bei den genannten Oszillationen um wenigstens 90 ° in der Gegendrehrichtung von der zweiten zur ersten Totpunktstellung wandert.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (73) die Klinke (66) aus der genannten Bewegungsbahn selbst dann heraushält, wenn das Federsteuerglied (30) beim Oszillieren um die zweite Totpunktstellung um bis 120 ° in Gegendrehrichtung von der zweiten zur ersten Totpunktstellung hin wandert.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (73) die Klinke (66) aus der genannten Bewegungsbahn selbst dann heraushält, wenn das Federsteuerglied (30) beim Oszillieren um die zweite Totpunktstellung um bis 160 ° in Gegendrehrichtung von der zweiten zur ersten Totpunktstellung hin wandert.

4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

(a) einen Elektromotor (61), der das Antriebsglied (60) antreibt, und

(b) Einrichtungen (65a, 65) zum Ausschalten des Elektromotors (61) unmittelbar nach der Belastung der Feder (40), wodurch das Antriebsglied (60) nach Lösen der Klinke (66) vom Anschlag (64) in eine Haltestellung freilaufen kann, wobei der Freilauf jedesmal dann endet, wenn der Anschlag (64) sich in einer Stellung befindet, in der der Nocken (73) die Klinke (66) aus der Bewegungsbahn des Anschlags während der Oszillationen heraushält, die durch die nächste Entlastung der Feder (40) erzeugt werden.

5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (66) derart auf dem Federsteuerglied (30) angeordnet ist, dass sie sich unter Einwirkung von Zentrifugalkräften infolge der Oszillationen des Federsteuergliedes (30) in einer zurückgezogenen Stellung auf dem Federsteuerglied (30) befindet, in der auch ohne Einwirkung des Nockens (73) Zusammenstösse zwischen der Klinke (66) und dem Anschlag (64) während dieser Oszillationen ausgeschlossen sind.

6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Klinke (66) in der zurückgezogenen Stellung radial ausserhalb des Anschlags (64) befindet.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

(a) die Klinke (66) eine Arbeitsfläche (72) aufweist, mit der sie in einer eingeschwenkten Stellung den Anschlag (64) berührt, wenn die Winkelstellung dieser Arbeitsfläche (72) mit derjenigen des Anschlags (64) zusammenfällt, und

(b) dass die Klinke (66) eine zurückgezogene Stellung aufweist, in der sie den Anschlag (64) selbst dann nicht berühren kann, wenn die obgenannten Winkelstellungen übereinstimmen.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

(a) die Klinke (66) auf dem Federsteuerglied (30) auf einer Schwenkachse (68) angeordnet ist, um welche sie zwischen der zurückgezogenen und der eingeschwenkten Stellung schwenken kann, und

(b) dass die Klinke (66) in der eingeschwenkten Stellung ihren Schwerpunkt radial ausserhalb eines Bezugskreises hat, dessen Mittelpunkt mit der Rotationsachse des Federsteuergliedes (30) zusammenfällt, und der durch die Schwenkachse der Klinke (66) verläuft.

9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (69) die Klinke (66) in eine Stellung bringt, in der sie in den Anschlag (64) eingreift, wenn das Federsteuerglied (30) nach einer Federentlastung in der zweiten Totpunktstellung zur Ruhe kommt, sodass das Federsteuerglied bei einem weiteren Federbelastungsvorgang mittels des Antriebsglieds (60) über den Anschlag (64) und die Klinke (66) antreibbar ist.

10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Bremseinrichtungen (90) vorgesehen sind, die den Motor (61) nach dem Abschalten belasten, wodurch das Freilaufen des Antriebsglieds (60) nach dem Abschalten des Motors verringert wird.

11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Bremseinrichtungen (94) vorgesehen sind, die das Federsteuerglied (30) während der Oszillationen belasten, um die Dauer der Oszillationen zu verringern.