Claims (5)
PATENTANPRÜCHE
1. Federbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Kurbelwelle (9, 10a, lOb) Führungsnuten (9a) in Kurbelarmen (9) ausgebildet sind und eine solche Form aufweisen, dass ihr Abstand von der Achse der Kurbelzapfen im Mittelteil der Führungsnuten (9a) am kleinsten ist und gegen die Nutenenden zunimmt, dass ein Verbindungsglied (15, 17; 17) an einem Ende mit einem Finger (14) zur Führung in den Nuten (9a) und am anderen Ende mit einer Feder (18) und einem Federteller (21) versehen ist, dass die Feder (18) während eines bestimmten Drehwinkels der Kurbelzapfen Energie aus einer Antriebsquelle aufzunehmen und bei weiterer Drehung an die Kurbelwelle zur raschen Drehung derselben abzugeben bestimmt ist
PATENT CLAIMS
1. Spring-loaded actuating device, characterized in that on a crankshaft (9, 10a, 10b) guide grooves (9a) are formed in crank arms (9) and have such a shape that their distance from the axis of the crankpin in the central part of the guide grooves (9a ) is the smallest and increases towards the ends of the grooves, that a connecting link (15, 17; 17) with a finger (14) at one end for guiding in the grooves (9a) and at the other end with a spring (18) and a spring plate (21) is provided that the spring (18) is to absorb energy from a drive source during a certain angle of rotation of the crank pins and is intended to be delivered to the crankshaft for rapid rotation of the crankshaft upon further rotation
2.
2nd
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied aus einem Kurvenstössel (15) und einer schwenkbar mit ihm, durch einen Stift (16) verbundenen Federstange (17) zusammengesetzt ist, wobei der Stössel (15) an einem Ende mit dem Finger (14) verbunden ist, und die Federstange (17) an einem Ende einen Federteller (21) trägt.
Actuating device according to claim 1, characterized in that the connecting member is composed of a cam follower (15) and a spring rod (17) pivotally connected to it by a pin (16), the push rod (15) at one end with the finger ( 14) is connected, and the spring rod (17) carries a spring plate (21) at one end.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstift (16) an seinen Enden je eine Führungsrolle (16a) aufweist, die geradlinig längs einer Führung (20a) bei Drehung der Kurbelwelle bewegbar ist.
3. Actuating device according to claim 2, characterized in that the connecting pin (16) has at its ends a guide roller (16a) which can be moved in a straight line along a guide (20a) when the crankshaft rotates.
4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ortsfestes Glied (20) mit einer Führung zur geradlinigen Bewegung des Verbindungsgliedes (17) schwenkbar gelagert ist.
4. Actuating device according to claim 1, characterized in that a fixed member (20) with a guide for the linear movement of the connecting member (17) is pivotally mounted.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (15, 17; 17) und die Feder (18) zwischen einem ortsfesten Glied (20) und dem Federteller (21) angeordnet sind.
5. Actuating device according to claim 1, characterized in that the connecting member (15, 17; 17) and the spring (18) are arranged between a stationary member (20) and the spring plate (21).
Die Erfindung betrifft eine federbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung die beispielweise bei Lastschaltern verwendet werden kann.
The invention relates to a spring-loaded actuating device which can be used, for example, in load switches.
Da die Spannung und die Leistung in elektrischen Übertragungs- und Unterstationen dauernd grösser werden, werden auch die entsprechenden Schaltwerke grösser und erfordern eine Betätigungsvorrichtung mit einer grossen Ausgangsleistung zum Antrieb der Schaltwerke. Bisher waren für Betätigungsvorrichtungen mit grosser Ausgangsleistung fluidbetätigte, z.B. pneumatisch oder hydraulisch betätigte Vorrichtungen bekannt, während durch Motorkraft angetriebene federbeaufschlagte Betätigungssysteme mehr für verhältnismässig kleine Ausgangsleistungen verwendet wurden.
Since the voltage and the power in electrical transmission and substations are constantly increasing, the corresponding switching mechanisms also become larger and require an actuating device with a large output power to drive the switching mechanisms. So far, fluid actuated, e.g. pneumatically or hydraulically actuated devices are known, while spring-loaded actuation systems driven by motor power have been used more for relatively small output powers.
Indessen ist ein fluidbetätigtes System einem motorgetriebenen System vom Standpunkt des Unterhalts unterlegen. z.B. ergeben sich beim erstgenannten System als praktische Probleme der Unterhalt, die Überwachung und dgl. eines Kompressors in einem Pneumatiksystem oder Arbeitsmittelleckage an den Rohrleitungsverbindungen oder dgl. in einem Hydrauliksystem.
Meanwhile, a fluid operated system is inferior to a motor driven system from a maintenance standpoint. e.g. In the former system, there are practical problems of maintenance, monitoring and the like. A compressor in a pneumatic system or working fluid leakage at the pipeline connections or the like in a hydraulic system.
Bekannt ist eine motorgetriebene federbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung, die ein Kniegelenk aufweist. Eine solche Kniegelenkvorrichtung weist ein einfaches Betriebsprinzip auf, benötigt nur wenige Komponenten und ist deshalb bezüglich des Betriebsaufwandes überlegen.
A motor-driven spring-loaded actuating device is known which has a knee joint. Such a knee joint device has a simple operating principle, requires only a few components and is therefore superior in terms of operating expenditure.
Bei solchen Schaltwerken, insbesondere bei solchen die für das Unterbrechen eines elektrischen Stromes vorgesehen sind, wird, um eine genügend grosse Trenngeschwindigkeit am Anfang zu erreichen, ein hoher Energiebetrag in der Anfangsphase erforderlich. Indessen ist es bei einer federbeaufschlagten Vorrichtung des Kniegelenk-Typs schwierig, eine ausreichende Anfangsgeschwindigkeit zu erreichen, da die freigegebene Federenergie in der Anfangsphase der Schaltoperation, die der Drehung der Ausgangswelle für einen bestimmten Winkel entspricht, kleiner ist, als diejenige während des Betriebs. Um eine solche Schwierigkeit zu vermeiden, ist es möglich, dass die grösste Druckkraft des Kniegelenks höher eingestellt wird.
In such switching mechanisms, in particular those which are provided for interrupting an electrical current, a high amount of energy is required in the initial phase in order to achieve a sufficiently high separation speed at the beginning. Meanwhile, in a knee-type spring-loaded device, it is difficult to achieve a sufficient initial speed because the released spring energy in the initial phase of the switching operation, which corresponds to the rotation of the output shaft for a certain angle, is smaller than that during operation. In order to avoid such a difficulty, it is possible that the greatest pressure force of the knee joint is set higher.
In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, die gespeicherte überflüssige Energie in den beweglichen Teilen des Kniegelenks am Ende des Betriebs durch Verwendung von Dämmungsmitteln aufzunehmen, wodurch neue Probleme entstehen, z.B. zunehmende Schwingungen des Systems am Ende des Betriebs durch den Aufschlag.
In this case, however, it is necessary to absorb the stored superfluous energy in the moving parts of the knee joint at the end of the operation by using insulation, which creates new problems, e.g. increasing vibrations of the system at the end of operation due to the impact.
Um die der bekannten federbeaufschlagten Betätigungsvorrichtung anhaftenden Schwierigkeiten zu überwinden, ist eine Vorrichtung bekanntgeworden (DE-OS 2 439 837), bei welcher die zum Schliessen und Öffenen benötigten Teile konzentrisch und dadurch drehbar angeordnet sind und diese Teile mit konkaven Partien versehen sind, so dass sie durch einen mit der Speicherfeder verbundenen Kuppelstift entkuppelbar sind.
In order to overcome the difficulties inherent in the known spring-loaded actuating device, a device has become known (DE-OS 2 439 837) in which the parts required for closing and opening are arranged concentrically and thereby rotatably and these parts are provided with concave parts so that they can be uncoupled by a coupling pin connected to the storage spring.
Weiter ist eine Vorrichtung bekannt (japanische Offenle gungs-Pubiikation Nr. 159 511/1980), bei der ein mit einem Elektromotor verbundener und angetriebener Kurbelstift über ein Gestänge eine Welle durch einen Schlitz und einen Hebel antreibt, der zum Gestänge schwenkbar und mit der Welle verbunden ist, so dass das Drehmoment des Elektromotors bewirkt, dass eine Federenergie durch die drehende Welle gespeichert wird.
Furthermore, a device is known (Japanese published publication No. 159 511/1980), in which a crank pin connected to an electric motor and driven via a linkage drives a shaft through a slot and a lever which is pivotable to the linkage and with the shaft is connected so that the torque of the electric motor causes a spring energy to be stored by the rotating shaft.
Indessen legt keine dieser Lösungen die Verwendung einer Nockenscheibe in einer solchen Vorrichtung nahe, damit der grösste Teil der gespeicherten Federenergie in der Anfangsphase des Betriebs der Vorrichtung anfällt.
However, none of these solutions suggest the use of a cam in such a device so that most of the stored spring energy accrues in the initial phase of the device's operation.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine federbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung zu schaffen die u.a.
It is therefore an object of the present invention to provide a spring-loaded actuating device which i.a.
für den Betrieb von Schaltwerken verwendbar ist, die hohe Kräfte in der Anfangsphase des Betriebs erfordern. Weiter beim Trennen soll eine höhere Anfangsgeschwindigkeit vorgesehen werden können als bei den bekannten Vorrichtungen.
can be used for the operation of derailleurs that require high forces in the initial phase of operation. Further during the separation, it should be possible to provide a higher initial speed than in the known devices.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beanspruchten Merkmale gelöst.
This object is achieved according to the invention by the features claimed in the characterizing part of claim 1.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, auseinandergezogene Darstellung einer bekannten motorgetriebenen federbeaufschlagten Vorrichtung, wie sie für die Betätigung eines Schaltwerkes verwendet wird,
Fig. 2A-2D die aufeinanderfolgenden Stellungen der Hauptkomponenten der bekannten Vorrichtung nach Fig. 1 zur Darstellung ihres Betriebsprinzips,
Fig. 3 eine schematische, auseinandergezogene Darstellung einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Betätigung eines Schaltwerkes,
Fig. 4A-4E die aufeinanderfolgenden Stellungen der Hauptkomponenten der Vorrichtung nach Fig. 3 zur Darstellung ihres Betriebsprinzips,
Fig. 5 ein Diagramm der Betriebskurven der bekannten Vorrichtung nach Fig.
The invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments and described below. Show it:
1 is a schematic, exploded view of a known motor-driven spring-loaded device, such as is used for the actuation of a switching mechanism,
2A-2D the successive positions of the main components of the known device according to FIG. 1 to illustrate its operating principle,
3 shows a schematic, exploded view of a device according to the present invention for actuating a switching mechanism,
4A-4E the successive positions of the main components of the device of FIG. 3 to illustrate their operating principle,
5 shows a diagram of the operating curves of the known device according to FIG.
1 und 2 und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nach den Figuren 3 und 4 und
Fig. 6 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit teilweiser Darstellung des Innern des Federgehäuses.
1 and 2 and the device according to the present invention according to Figures 3 and 4 and
Fig. 6 is an illustration of another embodiment of the invention with a partial illustration of the interior of the spring housing.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist folgendes Betriebsprinzip auf: i) Beim Erhalt des Betriebsbefehls beginnt ein Motor (nicht dargestellt) zu drehen und dessen Drehmoment wird an einen Motorhebel 1 über ein Reduktionsgetriebe (nicht dargestellt) übertragen, ii) wenn der Hebel 1 in Kontakt mit einer der Vorsprünge 2a eines Federhebels 2, siehe Fig. 2A, kommt, wird eine Feder 5, die noch im Zustand der grössten Ausdehnung ist, mehr und mehr durch den Hebel 1 zusammengedrückt, um Energie zu
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The device shown in FIGS. 1 and 2 has the following operating principle: i) When the operating command is received, a motor (not shown) begins to rotate and its torque is transmitted to a motor lever 1 via a reduction gear (not shown), ii) when the When lever 1 comes into contact with one of the protrusions 2a of a spring lever 2, see FIG. 2A, a spring 5, which is still in the state of greatest expansion, is compressed more and more by lever 1 in order to increase energy
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