CH682431A5 - Federkraftspeicherantrieb. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkraftspeicherantrieb für einen Leistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Federkraftspeicherantrieb dieser Art ist aus dem Katalog 414 «Ölstrahlschalter für Freiluftanlagen 52-765 kV» der Firma Sprecher & Schuh AG, Juli 1973, bekannt. Dieser weist einen spiralartigen Federspeicher auf, dessen inneres Ende mit einer über eine Klinkenanordnung lösbar abgestützten Antriebswelle verbunden ist. Auf der Antriebswelle ist ein Federkäfig frei drehbar gelagert, an dem das äussere Ende des Federspeichers befestigt ist. Der Federspeicher ist mittels eines Aufzugmotors und von Hand über ein Getriebe aufladbar, dessen letzte Stufe von einem selbsthemmenden Schneckengetriebe gebildet ist, wobei die ortsfest gelagerte Schnecke mit einem umfangsseitig am Federkäfig angeordneten Schneckenrad zusammenwirkt. Zum Spannen von Hand ist auf die Welle der Schnecke eine Kurbel aufsetzbar, die bei gespanntem Federspeicher am Weiterdrehen in Spannrichtung dadurch gehindert ist, dass durch eine vom Spannzustand des Federspeichers abhängige Steuereinrichtung einen Sperrhebel in den Drehbereich eines an der Kurbel angebrachten Anschlagnockens schwenkt. Diese mechanische Blockierung kann durch übermässigen Kraftaufwand der Bedienungsperson zerstört werden. Als Folge kann der Federspeicher überladen und ebenfalls zerstört werden. Bei diesem bekannten Federkraftspeicherantrieb wird der entspannte Federspeicher durch Drehen des Federkäfigs um 360° aufgeladen. Mit der darin gespeicherten Energie wird beim Freigeben der Antriebswelle durch die entsprechende Klinkenanordnung im Zuge einer 360° Drehung der Antriebswelle gleichzeitig der Leistungsschalter eingeschaltet und eine an diesem angeordnete Ausschaltfeder gespannt.

Weiter ist ein Federkraftspeicherantrieb in der CH-A 141 994 offenbart, dessen als Druckfeder ausgebildeter Federspeicher über einen Kurbeltrieb mit dem Schneckenrad eines nicht selbsthemmenden Schneckengetriebes verbunden ist, dessen Schnecke auf einer längs verschiebbar gelagerten Welle drehfest sitzt. Einerends ist die Welle mit einem mittels einer Handkurbel angetriebenen Antriebsgetriebe und andernends mit einem drehfesten Teil kuppelbar. Bei entspanntem Federspeicher, dabei steht dieser noch unter Vorspannung, und während dessen Spannens ist die Welle infolge der Rückwirkung des Federspeichers in Richtung zum Antriebsgetriebe verschoben und mit diesem gekuppelt. Sobald beim Laden des Federspeichers die Kurbel die entsprechende Totpunktlage überschritten hat, kehrt die Richtung der Rückwirkung des Federspeichers auf das Schneckenrad um, was das entsprechende Verschieben der Welle zur Folge hat. Letztere wird vom Antriebsgetriebe los- und mit dem festen Teil gekuppelt. Zum Einschalten des Leistungsschalters und gleichzeitigen Spannen einer an diesem vorgesehenen Ausschaltfeder ist die mit dem festen Teil zusammenwirkende Kupplung ausrückbar. Bei dieser Antriebsanordnung ist das

Schneckengetriebe als dämpfend wirkende Masse beim Einschalten des Schalters mitbewegt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den gat-tungsgemässen Federkraftspeicherantrieb derart weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau ein Überziehen des Federspeichers, selbst bei übermässigem Kraftaufwand, verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Antrieb gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, der die Merkmale im Kennzeichen aufweist.

Bei geladenem Federspeicher ist die Wirkverbindung zwischen der Welle und dem Getriebe und somit dem Federspeicher gelöst. Jedes Einwirken mittels eines Handaufzugelements auf die Welle hat kein weiteres Spannen des Federspeichers zur Folge-..

Uber eine Schrägfläche wird die axiale Verschiebung des Kupplungsgliedes bei gespanntem Federspeicher auf einfache Weise und mit kleinen Kräften erzielt. Es sind überaus grosse, mittels des Handaufzugelements aufgebrachte axiale Kräfte aufnehmbar, um das gewaltsame Überspannen des Federspeichers zu verhindern.

Dasselbe gilt in besonderer Weise für eine Ausbildungsform gemäss Anspruch 2, und bei einer Ausbildungsform des erfindungsgemässen Federkraftspeicherantriebs entsprechend Anspruch 3 wird mit kleinem Schwenkwinkel des Hebels eine grosse axiale Verschiebung der Welle und des Kupplungsgliedes erzielt.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform gemäss Anspruch 5 zeigt die Lage der Welle und des gegebenenfalls aufgesteckten Handaufzugelements den Spannzustand des Federspeichers an.

Weitere bevorzugte Ausbildungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1 in einem Längsschnitt wesentliche Teile eines Federkraftspeicherantriebs;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 mit weiteren Teilen des Federkraftspeicherantriebs;

Fig. 3 in Draufsicht den in der Fig. 2 mit dem Pfeil III bezeichneten Teil des Federkraftspeicherantriebs mit einer Vorrichtung zum Verhindern des Überspannens des Federkraftspeichers:

Fig. 4 in Ansicht und teilweise geschnitten den in der Fig. 3 gezeigten Teil des Federkraftspeicherantriebs; und

Fig. 5 und 6 in Ansicht bzw. Seitenansicht und teilweise geschnitten einen Steuerkörper der genannten Vorrichtung.

Der in den Figuren gezeigte Federkraftspeicherantrieb weist einen als Spiralfeder ausgebildeten Federspeicher 10 auf, der mittels eines auf eine Welle 12 aufsteckbaren kurbelartigen, in der Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Handaufzugelements 14, über ein schematisch angedeutetes Getriebe 16 spannbar ist. Eine vom Spannzustand des Feder-

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speichers 10 abhängige Steuereinrichtung 18 steuert über ein Gestänge 20 eine Vorrichtung 22 zum Verhindern des Überspannens des Federspeichers 10.

Bei gespanntem Federspeicher 10 befindet sich die Stange 24 des Gestänges 20 in der in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Stellung. Das untere Ende der Stange 24 ist mit einem zweiarmigen Hebel 26 der genannten Vorrichtung 22 gelenkig verbunden. In der in der Fig. 2 gezeigten Stellung des Gestänges 20 befindet sich der am Lagerzapfen 28 ortsfest schwenkbar gelagerte Hebel 26 in der in der Fig. 4 mit ausgezogenen Linien gezeigten Arbeitsstellung. Bei entspanntem Federspeicher 10 wird, wie dies weiter unten noch genauer zu beschreiben ist, die Stange 24 durch die Steuereinrichtung 18 in Pfeilrichtung A nach unten verschoben, so dass der Hebel 26 im Gegenuhrzeigersinn in die in der Fig. 4 strichpunktiert angedeutete Ruhestellung 26' verschwenkt wird.

Die zum Lagerzapfen 28 parallelachsige Welle 12 ist in einem aus Kunststoff hergestellten Lagerbock 30 frei drehbar und in Richtung ihrer Achse 12' verschiebbar gelagert. In die Welle 12 ist auf der dem Hebel 26 zugewandten Seite stirnseitig eine Imbusschraube 32 unter Dazwischenlegen einer Unterlagsscheibe 34 eingeschraubt. Zwischen dieser Unterlagsscheibe 34 und dem Lagerbock 30 sind auf der Welle 12 zwei Steuerkörper 36 frei drehbar gelagert. Die beiden Steuerkörper sind identisch ausgebildet und gegengleich auf die Welle 12 aufgesetzt (siehe insbesondere Fig. 3).

Der Aufbau der Steuerkörper 36 wird nun anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert. Die Steuerkörper 36 weisen einen hohlzylinderförmigen Mantelkörper 38 auf, an dem ein in radialer Richtung vorstehender Betätigungsarm 40 angeformt ist. Dieser trägt in seinem freien Endbereich einen Steuerzapfen 42, der parallel zur Achse 38' des Mantelkörpers 38 verläuft. Es ist zu beachten, dass in axialer Richtung gesehen, das freie Ende des Steuerzapfens 42 über die entsprechende Stirnseite 44 des Mantelkörpers 38 vorsteht. Im Bereich dieser Stirnseite 44 weist der Mantelkörper 38 drei gegeneinander gleichmässig verteilte Ausnehmungen 46 auf, deren eine Flanke 48 jeweils in einer Achsial-ebene liegt und deren andere Flanke 48' durch eine bezüglich der Achse 38' quer verlaufende Schrägfläche 50 gebildet ist, die die Form einer Schraubenfläche aufweist. Zwischen den Flanken 48, 48' sind jeweils in axialer Richtung gesehen äussere und innere Stirnebenen vorgesehen, die mit 52 bzw. 52' bezeichnet sind.

Der Hebel 26 umgreift mit seinem der Welle 12 zugewandten Hebelarm 54 U-förmig von oben die Steuerkörper 36 und weist an seinen einander gegenüberliegenden Seitenflanken 56, 56' dieses Hebelarms 54 je einen in Längsrichtung des Hebels 26 verlaufenden Steuerschlitz 58, 58' auf, in welchen der Steuerzapfen 42 je eines Steuerkörpers 36 eingreift. Durch diese Zapfen-Schlitzverbindung werden beim Verschwenken des Hebels 26 die beiden Steuerkörper 36 jeweils einander entgegengesetzt, um die Welle 26 verdreht.

Befindet sich der Hebel 26 in der in den Fig. 2-4

gezeigten Arbeitsstellung, so liegen die beiden Steuerkörper 36 mit ihren äusseren Stimebenen 52 aneinander an. Da die Steuerzapfen 42 in axialer Richtung über diese äusseren Stirnebenen 52 vorstehen, bleiben sie immer mit den Steuerschlitzen 58, 58' in Eingriff. Wird hingegen der Hebel 26 in seine Ruhestellung 26' verschwenkt, so kommen die äusseren Stirnebenen 52 der beiden Steuerkörper 36 ausser Überlappung, so dass die Steuerkörper 36 nun entlang der schraubenflächenförmigen Flanken 48' gleiten, bis die jeweils äusseren Stirnebenen 52' jedes Steuerkörpers 36 an den inneren Stirnebenen 52' des jeweils anderen Steuerkörpers 36 zur Anlage kommen. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen den voneinander abgewandten Stirnseiten 44' der Steuerkörper 36. Der entgegengesetzte Bewegungsablauf erfolgt beim Zurückver-schwenken des Hebels 26 in die Arbeitsstellung.

Die Welle 12 ist durch eine Druckfeder 60 in Pfeilrichtung B vorgespannt. Ist nun der Hebel 26 in seine Arbeitsstellung verschwenkt, ist die Welle 12 entgegen der Federbelastung durch die Druckfeder 60 mittels den Steuerkörpern 36 in die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Rückzugstellung angehoben. Wird hingegen der Hebel 26 in seine Ruhestellung 26' verschwenkt, verschiebt sich die Welle 12 in Pfeilrichtung B in eine Eingriffstellung.

Auf der der Imbusschraube 32 abgewandten Seite sitzt auf der Welle 12, über einen nur schematisch angedeuteten, entgegen der Aufzugsrichtung wirkenden Freilauf 62, ein als Kegelrad 64 ausgebildetes Kupplungsglied 66, welches bei sich in Eingriffstellung befindender Welle 12 mit einem ebenfalls als Kegelrad 64' ausgebildeten Gegenkupplungsglied 68 zusammenwirkt. Dieses Kegelrad 64' sitzt drehfest auf der Antriebswelle 70 des Getriebes 16. Diese Antriebswelle 70 ist über einen weiteren Freilauf 72 an einem Lagerschild 74 derart abgestützt und gelagert, dass sie sich entgegen der Spannrichtung des Federspeichers nicht drehen kann. Als Spannrichtung ist jeweils jene Drehrichtung der betreffenden Welle bezeichnet, in welcher diese sich dreht, wenn der Federspeicher aufgeladen wird. Der immer in gleicher Richtung auf das Getriebe 16 zurückwirkende Federspeicher wird dadurch am Entspannen gehindert.

Der Lagerbock 30 ist aus Kunststoff gefertigt, an einem Bodenteil 76 angeschraubt, dient als Wellenlager für die Welle 12, als axiales Lagerelement für den daran anliegenden Steuerkörper 36 und als Abstützung für die Druckfeder 60, die sich andern-ends am Kegelrad 64 abstützt. Vom flanschartigen Bodenelement 78 des Lagerbocks 30 steht in Richtung gegen oben ein in seinem oberen Endbereich geschlitztes Lagerorgan 80 vor, welches vom Hebel 26 durchgriffen und auf welchem der Lagerzapfen 28 abgestützt ist.

Das als Kegelrad 64' ausgebildete Gegenkupplungsglied 68 ist über mehrere Getriebestufen des in der Fig. 2 nur schematisch angedeuteten Getriebes 16 mit einem Zahnrad 82 wirkverbunden, welches auf einer Schalterantriebsweile 84 frei drehbar gelagert ist. Vom Getriebe 16 ist in den Fig. 2 und 3 nur deren verzahnte Antriebswelle 70 gezeigt, auf welcher das Kegelrad 64' sitzt, und in der Fig. 2 ist

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zusätzlich die Abtriebswelle 70' angedeutet, auf welcher ein mit dem Zahnrad 82 kämmendes Ritzel 86 drehfest sitzt. Stirnseitig ist am Zahnrad 82 ein rohrartiger Federkäfig 88 befestigt, in welchem der Federspeicher 10 angeordnet ist. Dieser ist innen-ends mit einer Hülse 90 in Eingriff, die auf der Schalterantriebswelle 84 drehfest sitzt. Aussenends weist der Federspeicher 10 zwei gebogene Lappen 92 auf, die eine schlitzartige Ausnehmung 94 am Federkäfig 88 durchgreifen und an diesem abgestützt sind. In den Federkäfig 88 ist auf der vom Zahnrad 82 abgewandten Seite des Federspeichers 10 ein scheibenartiger Deckel 96 eingesetzt und mit jenem über eine Zunge 96', die in einen in Um-fangsrichtung verlaufenden Schlitz im Federkäfig 88 eingreift, drehfest verbunden. An diesem Deckel 96 ist ein in radialer Richtung verlaufender Führungsschlitz 98 ausgenommen, welcher mit der Ausnehmung 94 im Federkäfig 88 fluchtet und in welchem ein Steuerstück 100 in radialer Richtung frei verschiebbar gelagert ist. Eine schneckenartige Steuerkulisse 102, die an einer mit der Schalterantriebswelle 84 drehfesten Steuerscheibe 104 in axialer Richtung gegen den Deckel 96 vorstehend angeformt ist, greift in eine Steuernut 106 im Steuerstück 100 ein, um dessen radiale Lage festzulegen. Eine weitere Nut 108 im Steuerstück 100 schafft der Steuerkulisse 102 bei einander überlappenden Bereichen 102', 102" Platz. Diese Nut 108 ist breiter ausgebildet als die Steuerkulisse 102 und hat keine Führungsfunktion. Eine derartige Steuereinrichtung 18 ist in der CH-Patentschrift Nr. 679 251 ausführlich beschrieben, was den näheren Aufbau und die Funktionsweise betrifft, wird darauf verwiesen.

Das Steuerstück 100 wirkt mit einem Stössel 110 des Gestänges 20 zusammen (Fig. 2), um vom Spannzustand des Federspeichers 10 abhängig die Vorrichtung 22 zu steuern. Bei ganz oder noch genügend gespanntem Federspeicher 10 befindet sich infolge der gegenseitigen Drehlage des Federkäfigs 88 und der Steuerkulisse 102 das Steuerstück 100 in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten inneren Endlage. Ist hingegen der Federspeicher 10 soweit entspannt, dass er nicht mehr genügend Energie aufweist, um den nur schematisch angedeuteten Leistungsschalter 112 ein- und wieder auszuschalten, ist die Steuerscheibe 104 bezüglich des Federkäfigs 88 derart verdreht, dass sich das Steuerstück 100 in seiner radialen äusseren Endlage befindet. In dieser äusseren Endlage durchgreift das Steuerstück 100 die Ausnehmung 94, so dass dessen radiale Aussenfläche mit der äusseren Mantelfläche des Federkäfigs 88 fluchtet.

Wie dies aus der Fig. 2 erkennbar ist, ist der Stössel 110 an einem Koppelhebel 114 angeordnet, der über zwei etwa parallel zueinander verlaufende Gestängehebel 116, 116' etwa parallel zur verdrillten Stange 24 und in radialer Richtung zur Schalterantriebswelle 84 geführt ist. Der einarmige Gestängehebel 116, der in seinem Mittelbereich mit dem Koppelhebel 114 gelenkig verbunden ist, ist ei-nerends an einem an einer Deckelplatte 118 befestigten Lagerorgan 120 drehbar gelagert und an-dernends über eine Zugfeder 122 in Richtung gegen den Federkäfig 88 vorgespannt. Der Gestängehebel 116 ist über eine Lasche 124 mit dem Betätigungsglied 126 eines Motorschalters 126' verbunden, um gegebenenfalls einen elektrischen Aufzugsmotor anzusteuern, um den Federspeicher 110 aufzuladen, wie dies in der EP- A 0 385 265 und der entsprechenden US-A 4 996 397 beschrieben ist. Der zweiarmige Gestängehebel 116' ist im Mittelbereich an einem ebenfalls an der Deckelplatte 118 befestigten weiteren Lagerorgan 120' gelagert und einerends mit dem Koppelhebel 114 und an-dernends mit der Stange 24 gelenkig verbunden. Bei gespanntem Federspeicher 10 befindet sich das Gestänge 20 in der in der Fig. 2 gezeigten Lage, in welcher unter der Kraft der Zugfeder 122 der Stössel 110 in die Ausnehmung 94 im Federkäfig 88 eingreift und mit seinem unteren Ende am Steuerstück 100 anliegt, welches sich in seiner inneren Endlage befindet. Dabei ist der Hebel 26 in die Arbeitsstellung verschwenkt, so dass das Kupplungsglied 66 ausser Eingriff mit dem Gegenkupplungsglied 68 gehoben ist. Wird aus der in der Fig. 2 gezeigten Lage eine Schaltoperation durchgeführt, dreht sich die Schalterantriebswelle 84 zusammen mit der Steuerscheibe 104 in Pfeilrichtung C um 180°, wodurch das Steuerstück 100 in radialer Richtung infolge der Steigung der Steuerkulisse 102 im Bereich 102'" in radialer Richtung nach aussen verschoben wird, was das Anheben des Stössels 110 zur Folge hat. Dadurch wird der Gestängehebel 116 in die in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutete und mit 116" bezeichnete obere Endlage verschwenkt, was zur Folge hat, dass die Stange 24 in Pfeilrichtung A abgesenkt wird und der Hebel 126 in seine Ruhestellung 26' verbracht wird. Diese Schwenkbewegung des Hebels 26' hat zur Folge, dass das Kupplungsglied 66 mit dem Gegenkupplungsglied 68 in Eingriff kommt. Mittels des in die Imbusschraube 32 eingesteckten Handaufzugelements 14 kann nun der Federspeicher 10 über das Getriebe 16 aufgezogen werden. Dabei wird der Federkäfig 88 in Pfeilrichtung C um 360° gedreht, was zur Folge hat, dass das Steuerstück 100 infolge der dabei ruhenden Steuerkulisse 102 in radialer Richtung gesehen nach innen fährt, so dass der während des Drehens des Federkäfigs 88 an dessen Aussenfläche gleitende Stössel 110 wieder in die Ausnehmung 94 eintaucht, sobald der Federkäfig 88 um die 360° gedreht ist. Dieses Eintauchen bewirkt das Verbringen des Gestänges 20 in die in der Fig. 2 gezeigte Lage, wodurch zwangsweise der Eingriff zwischen dem Kupplungsglied 66 und dem Gegenkupplungsglied 68 wieder aufgehoben wird. Ein weiteres Spannen des Federspeichers 10 mittels des Handaufzugelements 14 ist somit unterbunden. Wird der Federspeicher 10 gegebenenfalls mittels eines Elektromotors gespannt, so wird dieser in analoger Art und Weise über den Motorschalter 126' gesteuert, indem dieser den Motor ausschliesslich mit dem Speisenetz verbindet, wenn der Gestängehebel 116' in die obere Endlage 116" verschwenkt ist.

Die Steuerkulisse 102 weist zwei zur Achse der Schalterantriebswelle 84 konzentrische und einander überlappende Bereiche 102' und 102" auf, die

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über einen Bereich 102"' verbunden sind, dessen Abstand zur Achse der Schalterantriebswelle 84 über 180° vom inneren Bereich 102' zum äusseren Bereich 102" kontinuierlich ändert.

Im vollständig gespannten Federspeicher 100 ist Energie zum Ausführen von drei Schaltoperationen des Leistungsschalter 112 gespeichert. Ist der Leistungsschalter 112 eingeschaltet und der Federspeicher 10 vollständig gespannt, befindet sich der innere Endabschnitt D der Steuerkulisse 102 in einer bezüglich der Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn um 180° verdrehten Lage. Der Endabschnitt D befindet sich dann im Bereich der Steuernut 106 des Steuerstücks 100. Wird der Leistungsschalter 112 ausgeschaltet, dreht sich die Steuerscheibe 104 zusammen mit der Schalterantriebswelle 84 im Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung C um 180° und gelangt in die in der Fig. 2 gezeigte Lage, in welcher sich der mit E bezeichnete Abschnitt der Steuerkulisse 102 im Bereich der Steuernut 106 befindet. Dieser Abschnitt E befindet sich beim Übergang der Steuerkulisse 102 vom Bereich 102' in den Bereich 102"'. Während dieser Schwenkbewegung wurde das Steuerstück 100 nicht in radialer Richtung nach aussen verschoben, da der betreffende Bereich 102' der Steuerkulisse 102 zur Schalterantriebswelle 84 konzentrisch verläuft. In diesem Zustand des Federkraftspeicherantriebs ist somit der Leistungsschalter 112 ausgeschaltet und der Federspeicher 10 immer noch soweit gespannt, dass eine Einschaltung und Ausschaltung des Leistungsschalters 112 erfolgen kann. Wird nun aus dem Zustand der Leistungsschalter 112 eingeschaltet, dreht sich die Schalterantriebswelle 84 zusammen mit der Steuerscheibe 104, durch den Federspeicher 10 angetrieben, um weitere 180° in Pfeilrichtung C. Da dabei der Federkäfig 88 ruhend ist, wird durch die Radiuszunahme der Steuerkulisse 102 im Bereich 102'" das Steuerstück 100 in radialer Richtung nach aussen geschoben, was zur Folge hat, dass der Stössel 110 angehoben und das Gestänge 20 betätigt wird. Nach dem Einschalten befindet sich somit der mit F bezeichnete Abschnitt der Steuerkulisse 102 (beim Übergang vom Bereich 102'" in den Bereich 102") im Bereich der Steuernut 106. Das Umschalten des Gestänges 20 hat zur Folge, dass nun die Welle 12 mit dem Getriebe 16 wirkverbunden ist, was ein Spannen des Federspeichers 10 um 360° zulässt. Bei Motoraufzug wird durch das Betätigen des Gestänges 20 über den Motorschalter 126' der Motor zum Aufzug des Federspeichers 10 eingeschaltet. Beim Drehen des Federkäfigs 88 in Pfeilrichtung C um 360° wird bei stillstehender Steuerkulisse 102 infolge des Mitdrehens des Deckels 96 das Steuerstück 100 in radialer Richtung nach innen verschoben, so dass nach dieser 360° Drehung der Stössel 110 wiederum in die Ausnehmung 94 eintauchen kann. In dieser in der Fig. 2 gezeigten Lage des Gestänges 20 befindet sich der mit D bezeichnete Abschnitt der Steuerkulisse 102 im Bereich der Steuernut 106. Aus dieser Stellung ist dann wiederum eine Ausschaltung, Einschaltung und Wiederausschaltung möglich.

Wird hingegen aus jener Position, in welcher sich der Abschnitt F der Steuerkulisse 102 in der Steuernut 106 befindet (Federspeicher 10 teilweise entspannt, Leistungsschalter 112 eingeschaltet) der Federspeicher 10 nicht gespannt, so ist nur noch eine Ausschaltung ohne nachfolgender Wiedereinschaltung möglich, bis der Federspeicher 10 wieder gespannt ist. Diese Steuereinrichtung 18 ermöglicht somit nach jedem Einschalten des Leistungsschalters 112 das Spannen des Federspeichers 10 um 360°. Ein Überspannen des Federspeichers 10 ist verunmöglicht.

Um durch das jeweilige Drehen der Schalterantriebswelle 84 um 180° bei jedem Schaltspiel die Unterbrecher 112' des Leistungsschalters 112 betätigen zu können, sitzen auf der Schalterantriebswelle 84 drehfest, jedem Unterbrecher 112' zugeordnet, ein Kulissenscheibenpaar 128 (Fig. 1). Die zueinander parallelen Kulissenscheiben 128' jedes Kulissenscheibenpaares 128 weisen gegeneinander offene Kulissennuten 130 auf, die in sich geschlossen um die Schalterantriebswelle 84 herum und zu dieser exzentrisch verlaufen. In diesen Kulissennuten 130 ist ein schaftartiger Gleitkörper 132 gefuhrt, der über ein nur schematisch angedeutetes Schaltergestänge 134 mit den Unterbrechern 112' verbunden ist. In der in der Fig. 1 gezeigten Drehlage der Schalterantriebswelle 84 und der Kulissenschei-benpaare 128 ist der Leistungsschalter 112 ausgeschaltet. Wird hingegen die Schalterantriebswelle 84 aus dieser Lage in Pfeilrichtung C um 180° verdreht, wird der Gleitkörper 132 in Pfeilrichtung H verdrängt, was das Einschalten des Leistungsschalters 112 zur Folge hat. Bei einer weiteren Drehung um 180° werden die Gleitkörper 132 entgegen Pfeilrichtung H wieder in die in der Fig. 1 gezeigte Lage zurückgezogen.

Auf der an Lagerschildern 136 frei drehbar gelagerten Schalterantriebswelle 84 sitzen weiter ein Einschaltklinkenhebel 138 und ein Ausschaltklinkenhebel 140. Diese Klinkenhebel 138, 140 wirken mit nur schematisch angedeuteten Einschalt- bzw. Ausschaltklinkensystemen 142, 142' zusammen, wie dies in der EP-A 0 385 265 bzw. US-A 4 996 397 ausführlich beschrieben ist. Was den Aufbau und die Funktionsweise des Federkraftspeicherantriebs mit Ausnahme der Steuereinrichtung 18, des Gestänges 20 und der Vorrichtung zum Verhindern des Überspannens 22 betrifft, wird ausdrücklich auf diese beiden Dokumente verwiesen.

Das Einschaltklinkensystem 142 stützt bei ausgeschaltetem Leistungsschalter 112 über den Einschaltklinkenhebel 138 die Schalterantriebswelle 84 freigebbar ab. Bei eingeschaltetem Leistungsschalter 112 ist die Schalterantriebswelle 84 über den Ausschaltklinkenhebel 140 am Ausschaltklinkensystem 142' freigebbar abgestützt. Um die Schläge beim Aufschlagen der Klinkenhebel 138, 140 auf das betreffende Klinkensystem 142, 142' zu dämpfen, sind der Einschaltklinkenhebel 138 und der Ausschaltklinkenhebel 140 über Dämpfungselemente 144, beispielsweise aus Gummi, drehfest in bekannter Art und Weise an der Schalterantriebswelle 84 abgestützt.

Wie dies aus der Fig. 1 erkennbar ist, ist die Steuerscheibe 104 auf die eine Kulissenscheibe 128' des dem mittleren Unterbrecher 112' zugeord-

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neten Kulissenscheibenpaares 128 aufgesetzt und mit diesem über einen in ein Loch eingreifenden Befestigungszapfen 146 drehfest verbunden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Schalterantriebswelle 84 einen vieleckigen Querschnitt aufweist und sämtliche mit dieser drehfest verbundenen Teile des Federkraftspeicherantriebs eine entsprechende vieleckige Ausnehmung aufweisen und durch axiales Aufstecken auf die Schalterantriebswelle 84 montiert werden. Die einzelnen auf die Schalterantriebswelle 84 aufgesteckten Teile sind durch rohrartige Distanzstücke 148 in ihrer gegenseitigen Lage festgelegt und durch zwei Stirnschrauben 150 an dieser festgehalten.

Das Bodenteil 76 sowie das Lagerschild 74 sind an einem Isolierträger 152 für die Unterbrecher 112' angeformt, und die aus Stahlblech bestehenden Lagerschilder 136 sind am Lagerschild 74 bzw. einem nicht gezeigten weiteren Lagerschild des Isolierträgers 152 mittels Schrauben befestigt. Eine mit der Schalterantriebswelle 84 drehfeste Lagerkulissenscheibe 154 dient der Rückmeldung der Drehlage der Schalterantriebswelle und zum Ansteuern von eventuellen weiteren Verriegelungen.

Es ist nicht zwingend notwendig, dass die Schalterantriebswelle 84 zum Einschalten und Ausschalten des Leistungsschalters je um 180° in Pfeilrichtung C gedreht wird. Es sind auch andere Verdrehwinkel denkbar, wie dies in der EP-A 0 385 265 und der entsprechenden US-A 4 996 397 beschrieben ist, wobei aber die Summe der Drehwinkel für eine Ein- und eine Ausschaltung 360° betragen sollte. Selbstverständlich sind dann die Steuerkulisse 102, die Kulissennuten 130 und die Lage des Einschaltklinkenhebels 138 bezüglich der Schalterantriebswelle 84 anzupassen.

Es ist selbstverständlich auch möglich, die erfin-dungsgemässe Vorrichtung 22 zum Verhindern des Überspannens des Federspeichers in andersartigen Federkraftspeicherantrieben, beispielsweise in einem Antrieb, wie er im eingangs erwähnten Katalog 414 der Firma Sprecher & Schuh AG offenbart ist, einzusetzen.

Die weiter oben beschriebene Ausbildungsform dieser Vorrichtung 22 mit zwei Steuerkörpern 36 hat den Vorteil, dass mit kleinem Schwenkwinkel des Hebels 26 grosse Hübe der Welle 12 erzielbar sind. Es ist aber auch denkbar, nur einen einzigen Steuerkörper 36 vorzusehen, der über eine Schrägfläche mit einem ortsfesten Lagerelement oder einem Abstützelement an der Welle zusammenwirkt.

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Patentansprüche

1. Federkraftspeicherantrieb für einen Leistungsschalter, insbesondere für Mittel- und Hochspannung, mit einem Federspeicher (10), der mittels eines auf eine drehbar gelagerte Welle (12) aufsteckbaren Handaufzugelements (14) über ein Getriebe (16) spannbar ist, und einer vom Spannzustand des Federspeichers (10) abhängigen Steuereinrichtung (18) zum Steuern einer Vorrichtung (22) zum Verhindern des Überspannens des Federspeichers (10), wobei der Federspeicher (10) dauernd in derselben Richtung auf das Getriebe (16) zurückwirkt,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (22) ein auf der Welle (12) in Spannrichtung drehfest sitzendes Kupplungsglied (66), das mit einem mit dem Getriebe (16) wirkverbundenen Gegenkupplungsglied (68) in Eingriff ist, und einen mit der Steuereinrichtung (18) verbundenen Hebel (26) aufweist, der mit einer beim Verschwenken des Hebels (26) durch die Steuereinrichtung (18) bei gespanntem Federspeicher (10) um die Welle (12) drehbaren Schrägfläche (50) zusammenwirkt um das Kupplungsglied (66) in axialer Richtung zu verschieben und ausser Eingriff mit dem Gegenkupplungsglied (68) zu bringen.

2. Federkraftspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (26) ausserhalb der Achse (12') der Welle (12), vorzugsweise zu dieser achsparallel gelagert ist, und auf der Welle (12) ein Steuerkörper (36) frei drehbar sitzt, der zwischen einem ortsfesten Lagerelement, vorzugsweise einem Wellenlager (30) und einem mit dem Kupplungsglied (66) verbundenen Abstützelement (32) in axialer Richtung abgestützt und mittels des Hebels (26) verdrehbar ist, und zwischen dem Lagerelement und dem Abstützelement (32) die Schrägfläche (50) vorgesehen ist.

3. Federkraftspeicherantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (12) zwischen dem Lagerelement und dem Abstützelement (32) zwei, vorzugsweise identische Steuerkörper (36) sitzen, die mittels des Hebels (26) jeweils in entgegengesetzten Richtungen verdrehbar sind, wobei die Berührungsflächen der Steuerkörper (36) als Schraubenflächen ausgebildet sind.

4. Federkraftspeicherantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steuerkörper (36) einen Betätigungsarm (40) aufweist und der Hebel (26) mit diesem über eine Schlitz-Zapfen-Verbindung (58, 58'; 42) zusammenwirkt.

5. Federkraftspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12) längsverschiebbar gelagert ist, das Kupplungsglied (66) bezüglich der Welle (12) in deren Längsrichtung fest angeordnet und vorzugsweise mit jener über einen entgegen der Spannrichtung wirkenden Freilauf (62) verbunden ist, und das Kupplungsglied (66) durch gemeinsames Verschieben mit der Welle (12) mit dem orstfest gelagerten Gegenkupplungsglied (68) in und ausser Eingriff bringbar ist.

6. Federkraftspeicherantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (32) mit der Welle (12) fest verbunden ist.

7. Federkraftspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsglied (66) unter Federwirkung (60) in Eingriff mit dem Gegenkupplungsglied (68) gehalten ist.

8. Federkraftspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Verhindern des Drehens des Getriebes (16) entgegen der Spannrichtung, vorzugsweise ein zwischen der Antriebswelle (70) des Getriebes (16) und einer ortsfesten Abstützung (74) wirkender Freilauf (72) vorhanden sind.

9. Federkraftspeicherantrieb nach einem der An-

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11. Federkraftspeicherantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) ein bezüglich des Federkäfigs (88) drehfestes, aber in radialer Richtung verschiebbares Steuerstück (100) aufweist, das zur radialen Verschiebung mit einer mit der Schalterantriebswelle (84) drehfesten, schneckenartigen Steuerkulisse (102) in Eingriff ist, und ein über ein Gestänge (20) mit dem Hebel (26) verbundener Stössel (110) vorgesehen ist, der entgegen einer Vorspannfederwirkung (122) bei gespanntem Federspeicher (10) mittels des Steuerstücks (100) verschiebbar ist.

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CH 682 431 A5

sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsglied (66) und das Gegenkupplungsglied (68) Kegelräder (64, 64') sind.

10. Federkraftspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (10) eine Spiralfeder aufweist, die in-nernends mit einer Schalterantriebswelle (84) und äussernends mit einem, vorzugsweise an der Schalterantriebswelle (84) frei drehbar gelagerten Federkäfig (88) verbunden ist, und der Federkäfig (88) zum Spannen der Spiralfeder über das Getriebe (16) in Spannrichtung drehbar ist.