DE1008808B - Compressed air drive for electrical switches - Google Patents

Compressed air drive for electrical switches

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DE1008808B
DE1008808B DEV6309A DEV0006309A DE1008808B DE 1008808 B DE1008808 B DE 1008808B DE V6309 A DEV6309 A DE V6309A DE V0006309 A DEV0006309 A DE V0006309A DE 1008808 B DE1008808 B DE 1008808B
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DE
Germany
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piston
compressed air
switch shaft
pawl
movement
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Pending
Application number
DEV6309A
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German (de)
Inventor
Werner Haney
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voigt and Haeffner AG
Original Assignee
Voigt and Haeffner AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/32—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator pneumatic

Landscapes

  • Actuator (AREA)

Description

Bei der Verwendung von Druckluftantrieben für elektrische Leistungsschalter, Trennschalter od. dgl. geht das Bestreben dahin, den Antrieb auf kleinem Raum unterzubringen. Da es sich um ein Hilfsgerät handelt, muß ferner der Anbau an den Schalter in möglichst einfacher Weise erfolgen können. Hierfür ist es bekannt, den Antrieb unmittelbar an der Schalterwelle anzubringen, beispielsweise durch Aufstecken. Bei diesen Antrieben befindet sich aber die Mittelachse der Schalterwelle exzentrisch zur Mittelachse des Antriebsbolzens, so daß der Antrieb einen verhältnismäßig großen Raum beansprucht, was beispielsweise beim Einbau in eine Schaltzelle sehr nachteilig ist. Als Antrieb benutzte man bisher von der Druckluft einfach oder doppelt beaufschlagte Kolben, bei denen mittels eines Gestänges oder sonstiger Getriebe die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine zur Betätigung des Schalters notwendige Drehbewegung umgewandelt wurde.When using compressed air drives for electrical circuit breakers, disconnectors or the like. the aim is to accommodate the drive in a small space. Since it is an auxiliary device it must also be possible to attach it to the switch in the simplest possible way. Therefor it is known to attach the drive directly to the switch shaft, for example by attaching it. In these drives, however, the central axis of the switch shaft is eccentric to the central axis of the drive bolt, so that the drive takes up a relatively large space, which for example when installed in a switchgear cell is very disadvantageous. Up to now, the drive was used by the Single or double pressurized compressed air pistons, in which by means of a linkage or other gear the reciprocating movement of the piston becomes necessary to operate the switch Rotary motion has been converted.

Auch sind Druckluftantriebe für elektrische Schalter bekannt, die mit zwei Kolben in einem gemeinsamen Arbeitszylinder arbeiten. Diese Kolben stehen entweder in fester Verbindung zueinander, oder aber bei getrennter Anordnung werden sie nicht gleichzeitig betätigt und arbeiten auf getrennte Betätigungsorgane. Pneumatic drives are also used for electrical switches known to work with two pistons in a common working cylinder. These pistons are standing either in a fixed connection to one another, or if they are arranged separately, they are not simultaneously operated and operate on separate actuators.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, als Antriebsorgan zwei in einem gemeinsamen Arbeitszylinder eine gegenläufige Bewegung ausführende Druckkolben zu verwenden, die auf das gleiche Betätigungsorgan einwirken. Hierbei werden durch die Bewegung der Kolben Federn gespannt, die bei Abnahme des Drukkes die Kolben zurücktreiben, um eine rotierende Bewegung des angetriebenen Teiles zu erhalten. Von den beiden Kolben ist stets nur ein Kolben wirksam.. Für Druckluftantriebe elektrischer Schalter, bei denen zwecks Ein- und Ausschaltens eine kurzzeitige Bewegung erzeugt werden muß, sind derartige Anordnungen nicht verwendbar.It has also already been proposed that two drive members in a common working cylinder to use a pressure piston executing a counter-rotating movement that acts on the same actuator act. Here springs are tensioned by the movement of the piston, which is when the pressure is reduced drive the pistons back in order to obtain a rotating movement of the driven part. Of the only one piston is effective for both pistons. For pneumatic actuators, electrical switches where For the purpose of switching on and off a brief movement must be generated, such arrangements are not useable.

Die Erfindung zeigt nun einen Druckluftantrieb für elektrische Schalter, der bei kleinstem Raumbedarf finden Anbau an elektrische Schaltgeräte geeignet ist. Unter Verwendung zweier auf das gleiche Betätigungsorgan einwirkender, gleichzeitig eine gegenläufige Bewegung ausführender Druckkolben, die in einem gemeinsamen Arbeitszylinder untergebracht sind, werden erfindungsgemäß entweder die Außenoder die Innenflächen der sich gegenläufig bewegenden Kolben gleichzeitig von Druckluft beaufschlagt. Da hierbei zwei Kolben gleichzeitig wirken, kann der Kolbendurchmesser kleiner gewählt werden, bzw. durch die gegenläufige Bewegung beider Kolben ist nur die Hälfte des Kolbenweges erforderlich.The invention now shows a compressed air drive for electrical switches, which is suitable for attachment to electrical switching devices with the smallest space requirement. Using two acting on the same actuator, one counter-rotating at the same time Movement executing pressure piston, which is housed in a common working cylinder are, according to the invention, either the outer or the inner surfaces of the counter-rotating Piston simultaneously acted upon by compressed air. Since two pistons work at the same time, the Smaller piston diameters can be selected, or because the two pistons move in opposite directions only half of the piston travel required.

Einen nicht unwesentlichen Raum nehmen auch dieThey also take up a not insignificant space

Anmelder:Applicant:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M. 1, Hanauer Landstr. 142-172Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M. 1, Hanauer Landstr. 142-172

Werner Haney, Salmünster (Kr. Schlüchtern),
ist als Erfinder genannt wordenWerner Haney, Salmünster (district of Schlüchtern),
has been named as the inventor

zur Umwandlung der geradlinigen Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Schalterwelle notwendigen Elemente in Anspruch. Es ist daher weiterhin Gegenstand der Erfindung, -daß diese Elemente innerhalb des Arbeitszylinders untergebracht sind und nicht über die Kolbenduirdhmesser hinausragen. Besonders einfach gestaltet sich der Anbau an die zu bewegende Schalterwelle, wenn diese oder deren Verlängerung rechtwinklig zu der Kolbenmittelachse in ■ der Mitte zwischen den beiden Kolben in den Arbeitszylinder eingeführt wird. Es kann so leicht der Druckluftantrieb auf der Sohalterachse befestigt werden.necessary to convert the linear movement of the pistons into a rotary movement of the switch shaft Elements to complete. It is therefore still the subject of the invention -that these elements within of the working cylinder and do not protrude beyond the piston diameter. Particularly the attachment to the one to be moved is easy Switch shaft if this or its extension is perpendicular to the piston center axis in ■ the middle between the two pistons is inserted into the working cylinder. It can be that easy Compressed air drive attached to the holder axis will.

Die Übertragung der Bewegung der Kolben auf die Schalterwelile kann durch ein Gestänge oder eineZahnradkupplung erfolgen. Vorteilhaft wird die Übertra-■■■■ gung durch zwei Laschen vorgenommen, die einerseits an den Enden einer an der Schalterwelle angebrachten Doppelschwinge und andererseits so versetzt an dem Kolben angreifen, daß durch deren Bewegung eine Drehbewegung der Schalterwelle erzielt wird. Es handelt sich also um ein schubkurbelartiges Getriebe, bei dem das Moment der auf die Schalterwelle wirkenden Kraft nicht konstant ist. Durch Änderung des von den beiden Schenkeln der Doppelschwinge gebildeten Winkels können die durch die Kolbenbewegung auf die Schalterwelle wirkenden Kräfte geändert und den Schaltbedingungen des Schalters angepaßt werden.The transmission of the movement of the pistons to the switch shaft can be through a linkage or a gear coupling take place. The transfer ■■■■ is advantageous supply made by two tabs, one attached to the ends of one on the switch shaft Double rocker and on the other hand attack so offset on the piston that their movement a Rotational movement of the switch shaft is achieved. So it is a crank-like gearbox where the moment of the force acting on the switch shaft is not constant. By changing the from the angle formed by the piston movement on the two legs of the double rocker The forces acting on the switch shaft can be changed and adapted to the switching conditions of the switch.

Es ist erwünscht, daß in der Schalterendstellung eine Selbstsperrung der Schalterwelle eintritt. DieseIt is desirable that a self-locking of the switch shaft occurs in the switch end position. These

709 510/323709 510/323

Claims (6)

kann beispielsweise durch mindestens eine an dem einen Ende der Doppelschwinge angelenkte Klinke erfolgen, die mittels einer Feder in der Kolbenendstellung in eine Rast einfällt. Bei der Rückbewegung des Kolbens wird vor der Einwirkung der Lasche auf die Doppelschwinge die Klinke aus der Rast entfernt. Die Bilder dienen zur Erläuterung der Erfindung. 1 ist die Schalterwelle, an der durch Aufstecken die Doppelschwinge 2 angebracht ist. An den Enden 3 und 4 dieser Schwinge greifen die Laschen 5 und 6 an, die an den Druckluftkolben 7 und 8 drehbeweglich befestigt sind. Die Druekluftkolben bewegen sieh in dem gemeinsamen Arbeitszylinder 9. 10 und 11 sind die Druckluftzu- bzw. -abführungsleitungen. An dem Ende 3 der Doppelschwinge 2 ist eine Klinke 12 angelenkt, auf die die Druckfeder 13 einwirkt, die die Klinke 12 im Uhrzeigersinne zu drehen sucht. 14 ist eine Rast für die Klinke 12 in der Einschaltstellung des Schalters. Die Lasche 5 besitzt eine Schlitzführung 15 und einen Ansatz 16. Hierdurch wirkt bei der Bewegung der Lasche 5 zuerst der Ansatz 16 auf die Klinke 12 ein und bewegt diese entgegen der Kraft der Feder 13 aus der Rast 14. Nach einem durch den Schlitz, 15 bedingten Totgang nimmt die Lasche 5 die Doppelschwinge 2 mit und dreht die Schalterwelle 1. Bild 1 zeigt den Antrieb bei eingeschaltetem Schalter. Durch die Schalterwelle 1 wird die Klinke 12 in ihrer Stellung gehalten. Wird nun der Leitung 11 Druckluft zugeführt, so werden die beiden Kolben 7 und 8 von Druckluft beaufschlagt. Zuerst kann sich nur der Kolben 7 bewegen. Er drückt mittels des, Ansatzes 16 der Lasche 5 die Klinke 12 aus der Rast 14, und dann können sich beide Kolben 7 und 8 in entgegengesetzter Richtung bewegen.; sie drehen hierbei die Schaliterwelle 1 und bringen den Schalter in die Aus-Stellung. Bild 2 zeigt den Antrieb in dieser Stellung. Das Wiedereinschalten erfolgt durch Zufuhr von Druckluft über die Leitungen 10. In der Ein-S teilung legt sich die Klinke 12 wieder in die Rast 14, wie dieses aus Bild 1 zu ersehen ist. In Bild 3 ist ein Übertragungsgestänge zwischen Schalterwelle 1 und dem Druckkolben 7 und 8 dargestellt, bei dem durch Verwendung von Doppelschwin,-gen 17 und 18 bzw. 19, 20 die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 7 und 8 in eine 180°-Drehbewegung der Schalterwelle 1 umgewandelt wird. Durch die gegenläufige Bewegung der Kolben 7 und 8 und durch die Anordnung der Schalterwelle 1 in der Mittelachse der Kolben 7, 8 bzw. durch die' Unterbringung der Übertragungsgestänge innerhalb des gemeinsamen Antriebszylinders 9 werden alle zum Druckluftantrieb gehörigen Teile auf kleinstmöglidhem Raum zusammengedrängt, so daß dieser Antrieb vorteilhaft dort Verwendung finden kann, wo- die Raumverhältnisse sehr beengt sind. Paten ta ν s ρ ά ΰ c η Ε:can for example be done by at least one pawl articulated at one end of the double rocker arm, which engages in a detent by means of a spring in the piston end position. When the piston moves back, the pawl is removed from the detent before the tab acts on the double rocker. The pictures serve to explain the invention. 1 is the switch shaft to which the double rocker 2 is attached by attaching it. At the ends 3 and 4 of this rocker, the tabs 5 and 6 engage, which are attached to the compressed air pistons 7 and 8 in a rotatable manner. The air pistons move see in the common working cylinder 9. 10 and 11 are the compressed air supply and discharge lines. At the end 3 of the double rocker 2, a pawl 12 is articulated, on which the compression spring 13 acts, which seeks to rotate the pawl 12 clockwise. 14 is a latch for the pawl 12 in the on position of the switch. The tab 5 has a slot guide 15 and a projection 16. As a result, when the tab 5 is moved, the projection 16 first acts on the pawl 12 and moves it out of the detent 14 against the force of the spring 13 Due to the backlash caused, the tab 5 takes the double rocker 2 with it and rotates the switch shaft 1. Figure 1 shows the drive when the switch is switched on. The pawl 12 is held in its position by the switch shaft 1. If compressed air is now supplied to the line 11, the two pistons 7 and 8 are acted upon by compressed air. At first only the piston 7 can move. He pushes the pawl 12 out of the catch 14 by means of the projection 16 of the tab 5, and then both pistons 7 and 8 can move in opposite directions. they turn the switch shaft 1 and move the switch to the off position. Figure 2 shows the actuator in this position. It is switched on again by supplying compressed air via the lines 10. In the one-S division, the pawl 12 rests again in the detent 14, as can be seen in FIG. Figure 3 shows a transmission linkage between the switch shaft 1 and the pressure piston 7 and 8, in which the reciprocating movement of the piston 7 and 8 in a 180 ° - Rotary movement of the switch shaft 1 is converted. Due to the opposite movement of the pistons 7 and 8 and the arrangement of the switch shaft 1 in the central axis of the pistons 7, 8 or by the 'accommodation of the transmission rods within the common drive cylinder 9, all parts belonging to the compressed air drive are pushed together in the smallest possible space, so that this drive can be used advantageously where the space is very tight. Godparents ta ν s ρ ά ΰ c η Ε: 1. Druckluftantrieb für elektrische Schalter unter Verwendung zweier auf das gleiche Betätigungsorgan einwirkender, gleichzeitig eine gegenläufige Bewegung ausführender Druckkolben in einem gemeinsamen Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Außen- oder die Innenflächen der sich gegenläufig bewegenden Kolben gleichzeitig von Druckluft beaufschlagt werden.1. Pneumatic drive for electrical switches using two acting on the same actuator, one at the same time counter-rotating movement executing pressure piston in a common working cylinder, thereby characterized in that either the outer or the inner surfaces of the counter-rotating Pistons are simultaneously acted upon by compressed air. 2. Druckluftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umwandlung der geradlinigen Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Schalterwelle notwendigen Elemente innerhalb des Arbeitszylinders untergebracht sind und nicht über die Kolbendurchmesser hinausragen. 2. Compressed air drive according to claim 1, characterized in that the conversion of the rectilinear movement of the piston in a rotary movement of the switch shaft necessary elements are housed within the working cylinder and do not protrude beyond the piston diameter. 3. Druckluftantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zu der Kolbenmittelachse angeordnete Schalterwelle oder deren Verlängerung in der Mitte zwischen den beiden Kolben in den Arbeitszylinder eingeführt ist.3. Compressed air drive according to claim 1 and 2, characterized in that the perpendicular to the Piston center axis arranged switch shaft or its extension in the middle between the two pistons is inserted into the working cylinder. 4. Druckluftantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Bewegung der Kolben auf die Schalterwelle durch zwei Laschen erfolgt, die einerseits an den Enden einer an der Schalterwelle angebrachten. Doppelschwinge und andererseits so versetzt an dem Kolben angreifen, daß durch deren Bewegung eine Drehbewegung der Schalterwelle erzielt wird.4. Compressed air drive according to claim 1 to 3, characterized in that the transmission of the Movement of the piston on the switch shaft takes place through two tabs, one at the ends one attached to the switch shaft. Double rocker and on the other hand so offset on the piston attack that a rotary movement of the switch shaft is achieved by their movement. 5. Druckluftantrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kolbenbewegung auf die Schalterwelle wirkenden Kräfte durch Veränderung des von den beiden Schenkeln der Doppelschwinge gebildeten Winkels den Schaltbedingungen des Schalters angepaßt werden.5. Compressed air drive according to claim 1 to 4, characterized in that the piston movement Forces acting on the switch shaft by changing the force of the two legs the angle formed by the double rocker can be adapted to the switching conditions of the switch. 6. Druckluftantrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Selbstsperrung der Schalterwelle durch mindestens einen an dem einen Ende der Doppelschwinge angelenkten Klinke erfolgt, die mittels einer Feder in der Kolbenendstellung in eine Rast einfällt und bei der Rückbewegung des Kolbens vor der Einwirkung der Lasche auf die Doppelschwinge aus der Rast entfernt wird.6. Compressed air drive according to claim 1 to 5, characterized in that a self-locking of the Switch shaft by at least one articulated at one end of the double rocker Pawl takes place, which falls into a detent by means of a spring in the piston end position and at the return movement of the piston before the action of the tab on the double rocker from the Rast is removed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 679 260, 706 606, 744;
USA.-Patentsehrift Nr. 2 436 190.Considered publications:
German Patent Nos. 679 260, 706 606, 744;
United States Patent Register No. 2,436,190. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 510/323 5.57© 709 510/323 5.57
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