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Die Erfindung betrifft einen Fernantrieb zur Betätigung eines Schalters,
enthaltend einen Federkraftspeicher und einen in Wirkverbindung mit dem
Federkraftspeicher stehenden Schalthebel mit einer Klinke und einen direkt auf
den Schalthebel über eine Antriebswelle einwirkenden Antriebsmotor zum
Ausschalten des Schalters und Spannen und Verklinken des
Federkraftspeichers, wobei der Schalter einen mittels Federn mit Federkraft
beaufschlagbaren Kipphebel zum Einschalten und Ausschalten aufweist, der in
Wirkverbindung mit dem Schalthebel des Fernantriebes steht, und beim
Ausschalten des Schalters die auf den Kipphebel wirkenden Federn entspannt,
während gleichzeitig der Federkraftspeicher des Fernantriebes gespannt wird
und beim Einschalten des Schalters die auf den Kipphebel einwirkenden Federn
gespannt werden, während gleichzeitig der Federkraftspeicher des
Fernantriebes entspannt wird.
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Fernantriebe ermöglichen die Betätigung eines Schalters aus der Ferne.
Während Unterspannungs- und Arbeitsstromauslöser nur eine Ausschaltung
der Schalter aus der Ferne einleiten können, ermöglicht der Fernantrieb
zusätzlich auch die Ferneinschaltung. Für die Fernschaltung wird eine
elektrische Hilfsenergie für den Antrieb genutzt.
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Aus der DE 41 10 043 A1 ist ein Motorantrieb für elektrische Schaltgeräte,
insbesondere Leistungsschalter, bekannt, mit Betätigung durch einen
Kipphebel und mit einem die Antriebskraft übertragenden Antriebsschieber
zwischen Motor und Kipphebel, der zwischen einer Aus- und Einschaltstellung
in Bewegungsrichtung des Kipphebels längsverschiebbar geführt ist, wobei für
die Einschaltbewegung und für die Ausschaltbewegung des Kipphebels jeweils
getrennte, durch einen zugehörigen Federkraftspeicher vorgespannte
Gestängeanordnungen, nämlich ein Einschaltgestänge und ein Ausschaltgestänge
vorgesehen sind. Nach jedem Ausschaltvorgang werden für eine
anschließende Ein- und Ausschaltung durch Inbetriebsetzung des
Antriebsmotors die Federkraftspeicher gemeinsam vorgespannt und in den
Schaltintervallen durch für jede Gestängeanordnung jeweils getrennt zu
betätigende Verklinkungen in Bereitschaftstellung für eine folgende Ein- oder
Ausschaltung gehalten.
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Des weiteren ist aus der WO 01/71754 A2 bekannt, einen Motorantrieb für
elektrische Schaltgeräte mit einem mechanischen Hebelsystem sowie einem
Federkraftspeicher, der beim Ausschalten gespannt wird, auszustatten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohe Einschaltgeschwindigkeit
mit möglichst gleichmäßigen Kraftverhältnissen zu erreichen. Bei dem
schlagartig durchzuführenden Einschaltvorgang durch den Federkraftspeicher
dürfen benachbarte Schalter nicht ausgelöst werden. Darüber hinaus soll die
Leistungsaufnahme des Fernantriebs möglichst gering sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kraftverlauf des
Federkraftspeichers des Fernantriebes beim Ausschalten bzw. Einschalten des
Schalters dem Kraftverlauf der den Kipphebel beaufschlagenden Federn des
Schalters (Schalterkraft) beim Ausschalten bzw. Einschalten angenähert ist,
dergestalt, daß zum Spannen des Federkraftspeichers beim Ausschalten in der
Anfangsphase des Spannens eine größere Kraft als in der Endphase des
Spannens benötigt wird und beim Entspannen des Federkraftspeichers beim
Einschalten in der Anfangsphase größere Kräfte freigesetzt werden als in der
Endphase des Einschaltens.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zum
Spannen und Entspannen des Federkraftspeichers ein Kniehebelsystem mit
einem Lagerkniehebel und einem Schlittenkniehebel vorgesehen ist, wobei die
von dem Lagerkniehebel und dem Schlittenkniehebel im Kniegelenk gebildete
Kniegelenkachse an den Federkraftspeicher angreift und durch Verlagerung der
Kniegelenkachse der Federkraftspeicher gespannt bzw. entspannt wird.
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Erfindungsgemäß wird für den Fernantrieb für das Einschalten der Schalter ein
Federkraftspeicher eingesetzt, der für den Schaltvorgang entklinkt wird.
Dadurch wird eine hohe Einschaltgeschwindigkeit mit gleichmäßigen
Kraftverhältnissen erreicht. Ausgeschaltet werden die Schalter durch einen
direkt wirkenden Elektromotor. Beim Ausschalten des Schalters spannt dieser
Antriebsmotor gleichzeitig wieder den Federkraftspeicher für die nächste
Einschaltung.
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Die erfindungsgemäße Vergleichmäßigung der Kraftverhältnisse wird dadurch
erreicht, daß ein sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten
kräftesparendes System aufgrund der Betätigung des Federkraftspeichers über
ein Kniehebelsystem vorliegt. Das Kniehebelsystem mit zwei Kniehebeln greift
mit seinem Kniehebelgelenk an den Federkraftspeicher an und ermöglicht einen
Kräfteverlauf, der dem Verlauf der Schalterkraft angenähert ist. Mittels des
Kniehebels wird erreicht, daß der normale Kraftverlauf der Kraftfeder des
Federkraftspeichers des Fernantriebes verändert wird. Der als
Übertragungsglied benutzte Kniehebel benötigt viel Kraft, wenn er aus dem
zusammengeführten Zustand, d. h. dem Zustand, wo der Federkraftspeicher gespannt
ist, in den gespreizten Zustand überführt wird, und am Ende dieses
Spreizvorganges nur noch wenig Kraft. Entsprechend wird der von dem
Federkraftspeicher beim Entspannen abgegebene Kraftverlauf verändert, und
zwar in dem gewünschten Sinne, daß die Kraftverläufe des
Federkraftspeichers und die Schalterkräfte stark einander angenähert sind, um eine
annähernde parallele Führung zu erreichen.
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Durch Einsatz des Kniehebels für das Spannen und Entspannen des
Federkraftspeichers wird weniger Energie benötigt, um den Kipphebel des
Schalters zu bewegen, so daß die Feder für den Federkraftspeicher des
Fernantriebes kleiner dimensioniert werden kann. Darüber hinaus wird auch
durch den günstigen Kraftverlauf beim Entspannen und Spannen des
Federkraftspeichers des Fernantriebes insgesamt weniger Energie frei, die nun
nicht mehr als Schlagenergie von den Geräten aufgenommen werden muß. Die
Erfindung ermöglicht daher in beiden Richtungen, beim Einschalten und beim
Ausschalten ein kräftesparendes System.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den kennzeichnenden
Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Lagerkniehebel an seinem einen
Ende um eine ortsfeste Lagerkniehebelachse drehbar gelagert ist und der
Schlittenkniehebel an seinem freien Ende in einem mit dem Kipphebel in
Wirkverbindung stehenden Schaltschlitten drehbar gehaltert ist, so daß bei
Bewegung des Schaltschlittens in Richtung R1 auf die ortsfeste
Lagerkniehebelachse zwecks Ausschaltens der Lagerkniehebel und der
Schlittenkniehebel zusammengeführt und der Federkraftspeicher in Richtung R2
gespannt wird und bei entgegengesetzter Bewegung des Schaltschlittens
zwecks Einschaltens der Lagerkniehebel und der Schlittenkniehebel gespreizt
werden und der Federkraftspeicher entspannt wird.
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Das Kniehebelsystem hat somit einen ortsfesten Drehpunkt im Bereich des
Lagerkniehebels, während die Lagerkniehebelachse - das Kniegelenk - und der
zweite Kniehebel, der Schlittenkniehebel, wandern.
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Die Wirkverbindung zwischen dem Kipphebel des zu schaltenden Schalters
und dem Federkraftspeicher erfolgt über ein mechanisches Schalthebelsystem,
umfassend einen Schalthebel, einen Schaltschlitten mit Überhubkompensation,
den Antrieb über die Antriebswelle mit Spannkurven sowie eine Klinke zum
Verklinken des Federkraftspeichers im gespannten Zustand, d. h. im
Ausschaltzustand des Schalters.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schalthebel ein
Paar mittels Distanzniete miteinander verbundene Schalthebellaschen umfaßt,
die um eine ortsfeste Schalthebelachse an einem Endbereich des Schalthebels
drehbar angeordnet sind und die Schalthebellaschen je eine Führungsnut zur
Aufnahme der ortsfest angeordneten Antriebswelle des Antriebsmotors
aufweisen und an dem der Schalthebelachse gegenüberliegenden Bereich mit
einer Klinke zur Verklinkung des Federkraftspeichers in gespanntem Zustand
ausgerüstet sind und der Schalthebel gelenkig mit dem Schaltschlitten
verbunden ist.
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Erfindungsgemäß sind dem Schalthebel zwei Spannkurven zugeordnet, die
entlang von an den Schalthebellaschen angeordneten Spannrollen geführt sind
und den Bewegungsablauf des Schalthebels, der Kniehebel, des
Schaltschlittens und der damit verbundenen Klinke und Federkraftspeichers steuern.
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Das Schalten des Schalters über den Kipphebel erfolgt durch Freigabe der
gespeicherten Federenergie des Federkraftspeichers des Fernantriebes.
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Des weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Schalter zumindest vor
Ort manuell betätigt werden kann, wenn die Antriebsenergie für den
Fernantrieb ausgefallen ist. Ausschaltungen müssen aus Sicherheitsgründen
bei allen möglichen Befehlskonstellationen Vorrang vor Einschaltungen
besitzen. Vor Ort können die Fernantriebe umgeschaltet werden, zwischen
einer Ansteuerung aus der Ferne oder einer Betätigung vor Ort. Dabei hat die
Vor-Ort-Schaltung Vorrang vor der Fernschaltung.
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Erfindungsgemäß wird die Kombination von direkt und indirekt schaltendem
Antriebssystem angewendet, d. h. Einschalten mit Federkraftspeicher und
Ausschalten und Spannen des Federkraftspeichers mit Antriebsmotor.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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Fig. 1 schematische Darstellung des Federkraftspeichers einschließlich
Schaltmechanik im eingeschalteten Zustand des Schalters,
Federkraftspeicher ist entklinkt,
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Fig. 2 schematische Darstellung gemäß Fig. 1 im ausgeschalteten
Zustand des Schalters, Federkraftspeicher ist gespannt und
verklinkt,
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Fig. 3 u. 4 Verlauf der Federkraftspeicher- und Schalterkräfte von
AUS-EIN für Leistungsschalter unterschiedlicher Leistung,
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Fig. 5 Teilansicht eines Fernantriebes mit Federkraftspeicher und
Schaltmechanik in perspektivischer Ansicht,
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Fig. 6 Einzelteildarstellung des Fernantriebes gemäß Fig. 5,
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Fig. 7 Einzelteildarstellung des Schaltschlittens für den Fernantrieb
gemäß Fig. 5 und 6,
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Fig. 8 Einzelteildarstellung der Klinke für den Fernantrieb gemäß Fig.
5 und 6,
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Fig. 9 Einzelteildarstellung des Schalthebels für den Fernantrieb gemäß
Fig. 5 und 6 einschließlich Schaltschlitten von Fig. 7,
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Fig. 10 Darstellung des Schalthebels einschließlich Schaltschlitten in
perspektivischer Ansicht gemäß Fig. 9,
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Fig. 11 Darstellung des Lagerkniehebels für den Fernantrieb gemäß
Fig. 5 und 6,
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Fig. 12 Darstellung der Klinke gemäß Fig. 8 in zusammengebautem
Zustand,
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Fig. 13 in perspektivischer schematisierter Darstellung Federkraftspeicher
mit Schalthebel gemäß Fig. 1 ergänzt um die Klinke.
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In der Fig. 1 ist der Schalter und der Fernantrieb in der Einschaltstellung des
Schalters dargestellt. Für den zu schaltenden Schalter ist der Kipphebel 9
dargestellt. Die Energie für das Einschalten liefert der Federkraftspeicher 1 mit
der Kraftfeder 10, die zwischen dem stationären Bolzengegenlager 82 und der
Kniegelenkachse 64 spannbar ist. Das Kniehebelsystem wird von dem
Lagerkniehebel 6 und dem Schlittenkniehebel 7 gebildet, wobei der
Lagerkniehebel 6 um die stationäre Lagerkniehebelachse 62 drehbar ist.
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Der Kipphebel 9 des Schalters steht in Wirkverbindung mit dem Schaltschlitten
5, der zusätzlich mit einer Überhubkompensation ausgestattet ist. Am
Schaltschlitten 5 ist auch das freie Ende 7 des Schlittenkniehebels gelagert
und angelenkt. Des weiteren ist der Schalthebel 3 vorgesehen, der um die
stationäre Schalthebelachse 32 bewegbar ist und an dem anderen Ende an
dem Schaltschlitten 5 gelenkig befestigt ist, und zwar an der Einschaltachse
52. Der Schalthebel 3 weist des weiteren die Führungsnut 36 auf, in der die
Antriebswelle A des Antriebes geführt ist. Die Klinke ist nicht dargestellt,
jedoch die Spannkurve 4, deren Bewegungsablauf über Spannrollen 38 am
Schalthebel 3 gesteuert wird.
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Zum Ausschalten des Schalters muß der Federkraftspeicher 1 gespannt
werden und im gespannten Zustand mit der hier nicht dargestellten Klinke
verklinkt werden, d. h. in den Zustand gemäß Fig. 2 verbracht werden.
Dieser Vorgang wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebsmotors an der
Antriebswelle A eingeleitet. Hierbei wird der Kipphebel 9 mit dem
Schaltschlitten 5 von dem Schalthebel 3 in Pfeilrichtung R1 verschoben,
wobei gleichzeitig der Schlittenkniehebel 7 von dem Schaltschlitten 5
mitgenommen wird und in Richtung auf den Lagerkniehebel 6 bewegt wird,
wobei die Kniegelenkachse 64 sich in Pfeilrichtung R2 bewegt und hierbei die
Kraftfeder 10 gegen das Bolzengegenlager 82 spannt. Neben der Bewegung in
Richtung R1 führt der Federkraftspeicher auch noch einen zusätzliche
Schiebebewegung in Richtung R1 aus, bis er die in der Fig. 2 dargestellte
Stellung, in der die Kraftfeder 10 gespannt ist und mit der nicht dargestellten
Klinke verklinkt wird, erreicht. Antriebswelle A, Schalthebelachse 32,
Lagerkniehebelachse 62 und Bolzengegenlager 82 bleiben stationär.
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Die Schnittstelle des Federkraftspeichers zu dem Schalter wird von dem
Kipphebel 9 gebildet. Um die Kraftfeder 10 des Federkraftspeichers 1 zu
spannen bzw. beim Einschalten zu entspannen wird das Kniehebelsystem aus
Lagerkniehebel 6 und Schlittenkniehebel 7 der Schaltmechanik eingesetzt. Das
Kniehebelsystem 6, 7 bestimmt den Kraftverlauf des Federkraftspeichers, wie
er beispielhaft in der Fig. 3 für einen Leistungsschalter von 250A dargestellt
ist.
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Über dem Schaltweg in mm, der im hier dargestellten Beispiel etwas über
50 mm beträgt, sind die verschiedenen auftretenden Kraftverläufe in N
aufgetragen. Man erkennt die von der Stellung AUS zu EIN hier angenähert
linear ansteigende Schalterkraft des Schalters, die im wesentlichen vom
innerhalb des Schalters angeordneten Schaltschloß sowie den den Kipphebel 9
des Schalters beaufschlagenden Federn bestimmt wird und mit Bezugszeichen
II bezeichnet ist.
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Ferner ist mit Bezugszeichen I der Kraftverlauf des Federkraftspeichers 1
angegeben, wie er sich ohne Kniehebelsystem darstellt. Dieser Verlauf I ist
gegenüber der Schalterkraft II gegenläufig und beginnt bei Schaltstellung AUS
mit hohem und unnötigem Kraftüberschuß.
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Es wird daher angestrebt, den Kraftverlauf des gegen die Schalterkraft II des
Schalters arbeitenden Federkraftspeichers 1 der Schalterkraft II anzunähern,
um so unnötigen Kraftüberschuß abzubauen.
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Dies wird durch das bereits beschriebene Kniehebelsystem zwischen dem
Federkraftspeicher 1 und dem Kipphebel 9 bewirkt, da dieses Kniehebelsystem
bei seiner Bewegung einen überschüssigen Energieanteil verbraucht. Das
Ergebnis ist in Fig. 3 als Kraftspeicherkraft III dargestellt und zeigt den
Kraftverlauf des Federkraftspeichers 1 mit Kniehebelsystem. Es ist deutlich,
daß dieser Kraftverlauf gegenüber der Kurve I wesentlich besser an den
Verlauf der Schalterkraft angepaßt ist.
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Die zwischen der Kurve I und dem Verlauf der Kraftspeicherkraft III des
Federkraftspeichers verbliebene Fläche, die hier leicht schraffiert ist, entspricht
der eingesparten Energie, die nun nicht mehr von den Geräten, d. h. dem
Schalter aufgenommen werden muß, beispielsweise in Form von
Schlagenergie. Die Erfindung arbeitet in beiden Richtungen beim Einschalten
und beim Ausschalten als kräftesparendes System.
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In Umkehrung dieses Vorganges benötigt der Federkraftspeicher aufgrund des
Kniehebels beim Spannen anfangs größere Kraft, die zum Ende hin kleiner
wird.
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In der Fig. 4 ist ein weiterer Verlauf der Kraftspeicher- und Schalterkräfte von
AUS und EIN für einen Schalter mit höherer Leistung, beispielsweise 630A
dargestellt. Die Federkraft I der Kraftfeder des Federkraftspeichers wird auch
hier durch Einsatz eines Kniehebelsystems in ihrem Verlauf so verändert, daß
sie sich dem Verlauf der Schalterkraft II des Schalters annähert. Sie ist als
Kraftspeicherkraft III bezeichnet.
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In den Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit
Federkraftspeicher, Kniehebelsystem und Schaltmechanik dargestellt. In der
Explosionsdarstellung gemäß Fig. 6 sind die Einzelteile ersichtlich. Der
Schalthebel 3 ist mit einer Klinke 2 und dem Schaltschlitten 5 sowie dem
Kniehebelsystem zu einer Einheit zusammengefügt. An den Außenseiten des
Schalthebels 3 werden die Spannscheiben 4 angebracht, die entlang von an
dem Schalthebel angebrachten Spannrollen 38 geführt sind. Die Antriebsachse
AX der Antriebswelle ist dargestellt, die Spannscheiben 4 weisen ein
entsprechendes Aufnahmelager 40 für den formschlüssigen Eingriff der
Antriebswelle auf. Seitlich wird die Schaltmechanik und der Federkraftspeicher
zwischen den Trägerplatten 80, 81 befestigt. An der Trägerplatte 80 ist auch
das stationäre Gegenlager für den Federkraftspeicher 1 in Form des Bolzens
82 angebracht. Die Trägerplatten weisen Führungsbahnen 83 für die
Führungsachse 54 des Schaltschlittens 5 auf sowie Führungsbahnen 85 für
die Kniegelenkachse 64 des Kniehebelsystems 6, 7. Darüber hinaus sind
Durchgangsbohrungen für die Antriebswelle vorgesehen. Für die
Kniegelenkachse 64 sind Distanzhülsen 86 sowie Rillenkugellager für die
Lagerung in der Klinke 2 vorgesehen. Auch für die Führungsachse 54 ist eine
Führungshülse 84 zum Einsatz in die Führungsbahn 83 der Trägerplatte 81
vorgesehen. Zwischen den Trägerplatten 81 und 80 sind des weiteren
Distanzbolzen 89 zur Stabilisierung vorgesehen.
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In der Fig. 5 ist die Teilansicht des Fernantriebes in bezug auf die in der Fig.
6 dargestellte Schaltmechanik mit eingebauter Kraftfeder 10 dargestellt. Die
Kraftfeder 10 ist des weiteren noch im nicht eingebauten Zustand mit dem
Führungsbolzen 11 dargestellt, der in seinem Kopfbereich eine Lagerschale 12
ausgeformt hat. Mit dieser Lagerschale 12 liegt dann der Führungsbolzen
unterhalb des Bolzengegenlagers 82 fest an. Die Schalthebelachse 32 des
Schalthebels 3 wird in den Trägerplatten 80, 81 verankert. Die Antriebswelle
A wird durch die Trägerplatte 80 hindurchgeführt. Der Verschiebeweg der
Kniegelenkachse 64 entlang der Führungsnut 85 ist ersichtlich, ebenso die im
wesentlichen lineare horizontale Verschiebebewegung des Schaltschlittens 5
mit der Führungsachse 54 entlang der Führungsbahn 83. Die
Lagerkniehebelachse 62 wird ebenfalls in den Trägerplatten 80, 81 verankert. Mit
300 werden weitere Teile der Schaltmechanik bezeichnet, die hier nicht näher
erläutert werden.
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In der Fig. 9 ist der Schalthebel in Explosionsdarstellung wiedergegeben, der
zwei Schalthebellaschen 30, 31 umfaßt, die etwa T-förmige Gestalt
aufweisen, wobei an dem einen Ende des T-Balkens die Lagerbohrungen 37
für die Schalthebelachse 32 ausgebildet sind. An dem gegenüberliegenden
Ende sind Aufnahmebohrungen 39 für die Einschaltachse 52 des
Schaltschlittens 5 vorgesehen, die mittels Sicherungsringen 35 fixiert werden.
Im mittleren Bereich sind die Führungsbahnen für die Antriebswelle in Form
eines Langloches 36 ausgebildet. Oberhalb der Führungsbahnen 36 sind
Spannrollen 38 an den Schalthebellaschen angebracht, entlang derer die
Spannscheiben 4 ablaufen. Die Schalthebellaschen 30, 31 werden zusätzlich
mittels Distanznieten 33, die in Aufnahmebohrungen 33a eingesetzt werden,
stabilisiert und verbunden. Des weiteren ist der Schalthebel 3 noch mit einem
Montageschutz 34 gegen falsche Montage ausgestattet.
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Der solchermaßen zusammengebaute Schalthebel 3 ist in der Fig. 10 mit
eingesetztem Schaltschlitten 5 und den am Schaltschlitten 5 bewegbar
befestigten Schlittenkniehebeln 7 dargestellt.
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Der Schaltschlitten 5 mit den Schlittenkniehebeln 7 ist in der Fig. 7 in
Explosionsdarstellung wiedergegeben. Der Schaltschlitten 5 umfaßt ebenfalls
zwei seitliche Schlittenlaschen 50 in Rechts- und Linksausführung, die mit
einer Führungsnut 59a für die Ausschaltachse 51, Lagerbohrung 59b für die
Führungsachse 54, Steckschlitz 59c für die Federauflage 57 und
Lagerbohrung 59d für die Einschaltachse 52 ausgestattet sind. Die
Schlittenkniehebel 7 weisen an beiden Enden je eine Lagerbohrung 70, 71 auf, wobei
die Lagerbohrungen 71 der Aufnahme der Kniegelenkachse 64 dienen. Die
Ausschaltachse 51 wird mit Ausschaltrollen 53 zur Führung der Federbolzen
55 für zwei Druckfedern 56 für die Überhubkompensation bestückt und
zusammen mit den Schlittenkniehebeln 7 in der Führungsnut 59a der
Schlittenlaschen 50 geführt. Die Druckfedern 56 liegen an der Federauflage 57
an, die wiederum in den Schlittenlaschen 50 verankert wird. Der fertig
montierte Schaltschlitten 5 mit Schlittenkniehebeln 7 und der
Überhubkompensation ist in der Fig. 9 dargestellt und in der Fig. 10 in in den
Schalthebel eingebautem Zustand.
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Die Klinke 2 ist in Explosionsdarstellung in der Fig. 8 ersichtlich und in der
Fig. 12 im montierten Zustand. Die Klinke 8 umfaßt zwei seitliche
Klinkenlaschen 20, 21, die mit einer Lagerbohrung 26 für die Antriebswelle A
und die Aufnahme der Antriebshülse 23 ausgestattet ist. Des weiteren sind in
den Klinkenlaschen Lagerbohrungen 28a, 28b für Distanzstifte 22 zur
Stabilisierung der Klinke 2 vorgesehen. Die Auslöseachse 24 ist in
Lagerbohrungen 29 der Klinkenlaschen 20, 21 gelagert. An der Auslöseachse
24 ist die Einhängung 25 für die Zugfedern für die Klinke, die nicht näher
dargestellt sind, ausgebildet. Die Klinke 2 wird, wie in den Fig. 5 und 6
ersichtlich, in den Schalthebel 3 montiert, wobei die Kniegelenkachse 64 in
den Ausnehmungen 27 der Klinkenlaschen 20, 21 geführt ist.
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Zur Verklinkung der Kraftfeder 10 des Federkraftspeichers 1 sind die
Ausnehmungen 27 der auf der Antriebswelle A gelagerten Klinke 2 mit einem
hakenförmigen Bereich 27a ausgebildet. Beim Spannen der Kraftfedern 10
mittels des Antriebsmotors gelangt die in den Ausnehmungen 27 geführte
Kniegelenkachse 64 unter Einfluß der Federkraft der Federn 25 in diesen
hakenförmigen Bereich 27a hinein, so daß die gewünschte Verklinkung und
Arretierung der gespannten Kraftfeder 10 erzielt wird.
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Beim Auslösen, d. h. bei einem Einschaltvorgang des Schalters wird die Klinke
2 gemäß Darstellung in Fig. 8 sowie 5 nach unten verschwenkt und die
Kniegelenkachse 64 gerät in den oberen Bereich der Ausnehmung 27
außerhalb des hakenförmigen Bereiches 27a. Hierdurch wird die Kraftfeder 10
zum Auslösen des Einschaltvorganges freigegeben.
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In der Fig. 11 ist der Lagerkniehebel 6 im montierten Zustand dargestellt, der
die beiden Seitenlaschen 60, 61, die auf der Lagerkniehebelachse 62 montiert
sind, umfaßt. An dem freien Ende des Lagerkniehebels sind in den Laschen
60, 61 Lagerbohrungen 65, 60 für die Aufnahme der Kniegelenkachse 64
ausgebildet. Der Lagerkniehebel 6 wird an die freien Enden der
Schlittenkniehebel 7 gemäß Fig. 10 mit Hilfe der Kniegelenkachse 64
gelenkig angebracht.
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In der Fig. 13 ist das erfindungsgemäße System zum schnellen Einschalten
eines Schalters, insbesondere eines Leistungsschalters mit einem
Federkraftspeicher, der für den Einschaltvorgang entklinkt wird, schematisiert
dargestellt. Die Fig. 13 zeigt den Federkraftspeicher 1 im Einschaltzustand
des Schalters, d. h. die Kraftfeder 10 des Federkraftspeichers ist entspannt
und entklinkt. Zum Ausschalten des Schalters wird die Antriebswelle A von
dem nicht dargestellten Antriebsmotor aktiviert und der Kipphebel 9, der in
den Schaltschlitten 5 zwischen Einschaltachse 52 und Ausschaltachse 51
eingreift, wird von der Ausschaltachse 51 des Schaltschlittens 5 in
Pfeilrichtung R1 mitgenommen, wobei die Kraftübertragung von der Antriebswelle
A über den Schalthebel 3 auf den Schaltschlitten 5 erfolgt. Gleichzeitig mit der
Bewegung des Schaltschlittens 5 in Richtung R1 wird der Schlittenkniehebel 7
mitbewegt, der diese Bewegung auf die Kniegelenkachse 64 überträgt.
Hierdurch wird der Kniehebel aus Schlittenkniehebel 7 und Lagerkniehebel 6
zusammengedrückt und die Kniegelenkachse 64 bewegt sich nach oben
(Richtung R2 in Fig. 1) und parallel zur Richtung R1. Auf diesem Weg wird
die Kraftfeder 10 des Federkraftspeichers 1 in Richtung des stationären
Bolzengegenlagers 82 zusammengedrückt und gespannt, gleichzeitig verlagert
sich auch der Federkraftspeicher 1 in einer Schwenkbewegung um das
Bolzengegenlager 82 entsprechend der Verschiebung der Kniegelenkachse 64.
Der Lagerkniehebel 6 schwenkt um die stationäre Lagerkniehebelachse 62.
Am Ende des Spannweges der Kraftfeder 10 wird diese mittels der Klinke 2
verklinkt, wobei gleichzeitig auch der Schalter ausgeschaltet ist und die
Kraftfeder 10 vollständig gespannt ist.
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Der Schaltschlitten 5 ist über die Einschaltachse 52 mit dem Schalthebel 3
verbunden, so daß die Antriebskraft von der stationären Antriebswelle A über
den Bewegungsablauf der Spannkurve 4, die von der Antriebswelle
mitgenommen wird und die entlang der Spannrolle, die auf dem Schalthebel 3
angeordnet ist, auf den Schaltschlitten übertragen wird, wobei der Schalthebel
3 um die stationäre Schalthebelachse 32 schwenkt.
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Durch Freigabe der Verklinkung des Federkraftspeichers schnellt das
Kniehebelsystem mit dem Schaltschlitten 5 in entgegengesetzte Richtung und
drückt über die Einschaltachse 52 des Schaltschlittens den Kipphebel 9
entgegen Pfeil R1 in die Einschaltstellung, wobei sich der in Fig. 3 bzw. 4
erläuterte vorteilhafte Kraftverlauf einstellt.