DE1058330B

DE1058330B - Spann- und Sprungwerk mit einem Ausloeser fuer die Bewegung eines unter Krafteinwirkung stehenden Teiles

Info

Publication number: DE1058330B
Application number: DEV9237A
Authority: DE
Inventors: Fritz Hoffmann
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1955-07-21
Filing date: 1955-07-21
Publication date: 1959-05-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spann- und Sprungwerk mit einem Auslöser für die Bewegung eines unter Krafteinwirkung stehenden Teiles, das sich über Walzen oder Kugeln, die zur Verriegelung in gespanntem Zustand dienen, an einem feststehenden Teil abstützt, insbesondere zum Zwecke der Auslösung von Schaltvorgängen bei elektrischen Schaltern.

Als eine ähnliche für solche Zwecke verwendbare Vorrichtung ist das sogenannte Klinkenschloß häufig anzutreffen. Es ist in der Anfertigung verhältnismäßig einfach und billig. Die Nachteile dieses Klinkenschlosses bestehen jedoch in der großen Auslösekraft, in der langsamen Auslösung und in der großen Abnutzung, der die Schloßteile unterliegen. Eine weitere Vorrichtung zur Auslösung eines unter Krafteinwirkung stehenden Teiles stellt das Kettenschloß dar. Dieses erfordert einen großen Genauigkeitsgrad bei der Herstellung, ist somit teuer und wird nur in besonderen Fällen angewendet.

Wegen verschiedener Vorteile setzen sich heute in der Praxis die Kugel- und Walzenschlösser immer mehr durch. Bei diesen dienen zur Verriegelung Walzen oder Kugeln, die sich bei einer bekannten Ausführung innerhalb einer Kulisse verschieben können. Ein unter Kraftein wirkung stehendes Teil wird z. B. durch eine Kugel, die in einer Ausnehmung dieses Teiles liegt, in der Sperrstellung gehalten, und zwar so lange, bis ein Auslöser betätigt wird, der den Weg für die Kugel freigibt, so daß die Kugel durch die Kraftwirkung des beweglichen Teiles aus der Ausnehmung heraustritt und die Kugelreihe längs der Kulisse verschiebt. Auch Verklinkungen, bei denen zwischen den ineinandergreifenden Klinken Wälzkörper angeordnet sind, sind bekannt. Weiter ist es bekannt, ein unter Krafteinwirkung stehendes Teil über Wälzkörper gegen ein feststehendes Teil abzustützen, wobei eine Verriegelung ähnlich der bei einem in Strecklage befindlichen Kniegelenk oder Kniehebelsystem zustande kommt.

Gefordert wird bei derartigen Einrichtungen, daß die Auslösekraft sehr klein ist im Verhältnis zu der Kraft, die auf das zu bewegende Teil einwirkt.

Durch die Erfindung wird ein Spann- und Sprungwerk geschaffen, dessen Aufbau verhältnismäßig einfach und billig ist. Die Auslösekraft ist, wie bei den bekannten Kugelschlössern, sehr klein. Die kleinen Massen der Verriegelungsteile ermöglichen eine sehr kurze Auslösezeit. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, daß die Abnutzung der Teile auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Auslöser eine Fläche dient, durch deren Winkelverstellung zwei die Verriegelung bewirkende Walzen oder Kugeln unter gegenseitigem Abrollen aus einer Ausnehmung des beweglichen Spann- und Sprungwerk

mit einem Auslöser für die Bewegung

eines unter Krafteinwirkung

stehenden Teiles

Anmelder:

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

Fritz Hoffmann, Reinheim (Odenw.),
ist als Erfinder genannt worden

Teiles heraustreten. Diese Fläche ist in der Verriegelungsstellung in bezug auf die Druckfläche des beweglichen Teiles so geneigt, daß die Walzen bzw. Kugeln in die Ausnehmung hineingedrückt werden, während zum Auslösen die Fläche so verstellt wird, daß die Walzen bzw. die Kugeln durch die Druckwirkung des beweglichen Teiles entgegen der Wirkung einer die Walzen bzw. Kugeln stützenden Feder aus der Ausnehmung heraustreten. Die Fläche ist an einem Auslöser angebracht, der mit einem Betätigungshebel versehen ist und unter der Wirkung einer Feder steht, die die Fläche in die Verriegelungsstellung zurückführen will. Um die Reibung zu vermindern, ist zweckmäßig der Auslöser mittels einer Schneidenlagerung oder mit Kugellagern an einem Stützteil gelagert, das am feststehenden Teil angebracht ist.

Ein so ausgebildetes Spann- und Sprungwerk mit einem Auslöser für die Bewegung eines unter Krafteinwirkung stehenden Teiles eignet sich hervorragend zur Auslösung von Schaltvorgängen bei elektrischen Schaltern, bei denen insbesondere bei großer Leistung oder Stromstärke mit geringen Auslösekräften die Abschaltung eingeleitet werden soll. Aber auch auf verschiedenen anderen Gebieten ist ein derartiges Sprungwerk mit Vorteil anzuwenden, wo häufig wiederkehrende und mit geringer Auslösekraft rasch durchzuführende Schaltvorgänge auszuführen sind.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wie sie zu Auslösezwecken bei elektrischen Schaltern Verwendung finden kann. Es zeigt

Bild 1 ein Spann- und Sprungwerk in verriegelter Stellung,

909 528/233

3 4

Bild 2 eine weitere Ansicht dieses Sprungwerkes, aus der Ausnehmung 6 ist die Verriegelung gelöst Bild 3 einen Gegenstand nach Bild 1 in Auslöse- und das Teil 2 kann sich nun infolge der Wirkung der stellung, Schaltfeder in Richtung des Pfeiles P (Bild 4) beBild 4 die Verriegelungs- und Auslöseeinrichtung wegen. Die am Teil 2 angebrachte Schraube 4 dient in vergrößertem Maßstab, 5 nicht als Anschlag für die Schaltbewegung, sondern Bild 5 eine weitere Ausführungsform der Ver- sie bleibt in ihrer Endstellung vor Erreichung des riegelungs- und Auslöseeinrichtung. Stiftes 22 stehen. Die Schraube 4 wird erst dann den Mit einer Schaltwelle 1 ist ein bewegliches Teil 2 Weg des Teiles 2 begrenzen, wenn das Sprungwerk mittels eines Stiftes 3 od. dgl. verbunden. Dieses unabhängig von einem auf der Welle 1 angeordneten Teil 2 hat im Ausführungsbeispiel etwa die Form io Schalter betätigt wird, wie es z. B. beim Ein- und eines Kreissektors. Die Länge des Kreisbogens dieses Ausbau der Fall sein kann. Die Besonderheit des Sektors richtet sich nach der Art des von dem Spann- Sprungwerkes nach der Erfindung besteht darin, daß und Sprungwerk zu betätigenden Schalters. An jedem beim Auslösen der Vorrichtung und bei der Bewegung Ende des Kreisbogens ist eine Schraube 4 bzw. 5 an- der Verriegelungswalzen 7 kaum eine gleitende Begebracht. Diese Schrauben können zur Bewegungsbe- 15 wegung auftritt. Die Walzen7 schieben sich nicht, wie grenzung dienen. Die genauere Funktion wird später bei bekannten Vorrichtungen, unter gegenseitiger Reinoch erläutert. In einer Ausnehmung 6 des Teiles 2 bung aus der Ausnehmung heraus, sondern sie rollen liegen zwei die Verriegelung bewirkende Walzen oder unter Vermeidung gleitender Reibung aneinander ab, Kugeln 7. wobei beide Walzen 7 eine im wesentlichen parallel

In einem mit dem Gehäuse des Sprungwerkes fest 20 zur Ruhestellung verlaufende Bewegung ausführen,
verbundenen Gabelhebel 8 ist die Schaltwelle 1 dreh- In Bild 3 ist das Sprungwerk in der Auslösestellung bar gelagert. Der Gabelhebel 8 umgreift mit seinen gezeichnet. Das Spannen geschieht beispielsweise von Schenkeln 9 und 10 gabelförmig das bewegliche Teil 2. Hand, indem die Schaltwelle 1 entgegen dem Uhrin den Schenkeln 9 und 10 des Gabelhebels 8 ist in zeigersinn gedreht wird, bis die Walzen 7, die unter Bohrungen 11 ein Stützteil 12 gelagert, welches seiner- 25 der Einwirkung der Druckfeder 21 stehen, in die Ausseits eine Lagerstelle 13 für den Auslöser 14 aufweist. nehmung 6 eintreten und das Teil 2 in der Stellung Das Stützteil 12 ist mittels einer Schraube 15, die nach Bild 1 verriegeln. Die Feder 18 zieht den Auseinen exzentrischen Ansatz 16 aufweist, durch löser 14 in die Lage, in der die Schrägfläche 25 eine Drehung des Teiles 12 in den Bohrungen 11 derart derartige Stellung einnimmt, daß die Walzen 7 in die verstellbar, daß die Lagerstelle 13 quer zur Richtung 3° Ausnehmung 6 des Teiles 2 hineingedrückt werden,
der auf sie einwirkenden Kraft gehoben oder gesenkt Durch diese Ausführung werden die Vorteile erwird, denn die Lagerstelle 13 ist im Stützteil 12 ex- reicht, die ein derartiges Sprungwerk aufweisen soll, zentrisch angeordnet. Mit dem Auslöser 14 ist ein nämlich geringe Auslösekraft, sehr kurze Auslösezeit, Auslösehebel 17 verbunden. Eine Feder 18 ist einer- geringe Abnutzung und einfache, billige Herstellung, seits am Auslöser 14 und andererseits mittels einer 35 In Bild 4 ist nochmals die Lagerung des Auslösers Stiftschraube am Gabelhebel 8 angebracht und ver- 14 in vergrößertem Maßstab gezeigt. In diesem Bild sucht, den Auslöser 14 in der in Fig. 1 gezeichneten ist auch die Lage des Hebels 17 und der Schrägfläche Stellung zu halten. Ein Druckstück 19 wird durch 25 im Augenblick der Auslösung gestrichelt dargestellt, eine in einer Bohrung 20 des Gabelhebels 8 angeord- Die Vorrichtung erfüllt natürlich nur dann ihren nete Druckfeder 21 gegen die Walzen 7 gedrückt. 4° Zweck, wenn Selbsthemmung vorhanden ist, d. h. \venn Zwei durch den Gabelhebel 8 hindurchgehende Stifte die Walzen7 infolge der Krafteinwirkung des Teiles2 22 bzw. 23 dienen als Anschläge für die Schrauben 4 nicht aus der Ausnehmung 6 heraustreten können. Um bzw. 5, allerdings nur beim Ein- bzw. Ausbau der dies zu erreichen, muß der Lagerpunkt 13 in oder Vorrichtung. Der Stift 22 verhindert außerdem in der oberhalb der durch die Mittellinien der Walzen 7 ausgelösten Stellung ein Herausfallen der Ver- +S gehenden Verbindungslinie liegen. Es wird daher riegelungswalzen 7. Die Ausnehmung 6 des beweg- zweckmäßig das Stützteil 12 im Gabelhebel 8 verstelllichen Teiles 2 ist so ausgebildet, daß eine Druck- bar gelagert. Dadurch ist ein nachträgliches Einstellen fläche 24 in Richtung der Verbindungslinie der Mittel- des Lagerpunktes 13 möglich. Die Einstellung gelinien der Walzen diese gegen die Fläche 25 des Aus- schieht mittels der Schraube 15. Der Lagerpunkt 13 lösers 14 drückt. 5° liegt nicht im Mittelpunkt der Bohrungen 11. Durch Die Wirkungsweise des Sprungwerkes ist folgende: Drehen des Teiles 12 in den Bohrungen 11 läßt sich Die Welle 1 und mit ihr das bewegliche Teil 2 stehen der Lagerpunkt 13 quer zur Mittellinie der Walzen 7 unter der Einwirkung einer Kraft, z. B. der Kraft verschieben. Eine Verschiebung des Lagerpunktes 13 einer Feder. Diese Feder ist in der Zeichnung nicht in Richtung dieser Mittellinie oder in Axialrichtung dargestellt, desgleichen die Schaltkontakte, die z. B. 55 der Bohrungen 11, ist ohne Belang. Der Auslöser 14, auf der Verlängerung der Schaltwelle 1 angeordnet dessen Fläche 25 nur zwischen den Schenkeln 9 und sein können. Die Feder, die z. B. zum Ausschalten der 10 liegt, kann sich ebenfalls in den Bohrungen 11 ab-Schaltkontakte dienen soll, dreht, wenn der Auslöser stützen und besitzt, wie in Bild 2 zu ersehen ist, eine betätigt wird, schlagartig die Schaltwelle 1 und mit Verlängerung nach links heraus, an der der Auslösedieser das Teil 2 so weit, bis in dem Schalter durch 60 hebel 17 und die Feder 18 angebracht sind,
die Kontakte eine Begrenzung der Bewegung erfolgt. Zur Verschleißminderung sind der Auslöser 14, die Um den Auslöser zu betätigen, ist nur eine geringe, Walzen 7 und die Druckfläche 24 gehärtet. Um die auf den Hebel 17 einwirkende Kraft erforderlich. Reibung in dem Lager des Stützteiles 14 klein zu Durch Winkelverstellung des Hebels 17 wird der halten, wird zweckmäßig eine Schneidenlagerung oder Auslöser 14 und mit diesem die Fläche 25 so verstellt, 65 eine Kugellagerung angewendet. Bild 5 zeigt eine Abdaß durch die Krafteinwirkung des Teiles 2 auf die Wandlung der Lagerung des Auslösers 14 im Stütz-Walzen 7 diese unter gegenseitigem Abrollen aus der teil 12.

Ausnehmung 6 heraustreten, wobei sie das Druck- Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeistück 19 entgegen der Wirkung der Feder 21 nach spiel kann das Spann- und Sprungwerk so gebaut sein, außen drücken. Durch das Heraustreten der Walzen 7 70 daß die Ausweichbewegung der Walzen 7 beim Ent-

Claims

riegeln nicht radial nach außen, also von der Schaltwelle 1 weg verläuft, sondern daß durch entsprechende Ausbildung des Teiles 2 und des Hebels 8, der dann nicht mehr eine gabelförmige Form aufzuweisen braucht, die Walzen 7 sich beim Auslösen zur Schaltwelle 1 hin bewegen. Sinngemäß ist es auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß die Ausweichbewegung der Walzen 7 in Richtung der Schaltwelle 1, also axial verläuft. Auch in Fällen, in denen das bewegliche Teil 2 eine geradlinige Bewegung ausführt, kann die erfindungsgemäße Anordnung der Verriegelungswalzen 7 und des Auslösers 14 angewendet werden. Sie beschränkt sich also keineswegs auf das beschriebene Ausführungsbeispiel. Patentansprüche:

1. Spann- und Sprungwerk mit einem Auslöser für die Bewegung eines unter Krafteinwirkung stehenden Teiles, das sich über Walzen oder Kugeln, die zur Verriegelung in gespanntem Zustand dienen, an einer Fläche eines feststehenden Teiles abstützt, insbesondere zum Zwecke der Auslösung von Schaltvorgängen, bei elektrischen Schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch zwei Walzen oder Kugeln (7) erfolgt, die infolge Winkelverstellung der zur Abstützung dienenden Fläche (25) unter gegenseitigem Abrollen aus einer Ausnehmung (6) des beweglichen Teiles (2) heraustreten.

2. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (25) in bezug auf die Druckfläche (24) in verriegeltem Zustand so geneigt ist, daß die Walzen bzw. die Kugeln (7) in die Ausnehmung (6) hineingedrückt werden, während beim Auslösen die Fläche (25) so verstellt wird, daß die Walzen bzw. die Kugeln (7) durch die Druckwirkung des beweglichen Teiles (2) entgegen der Wirkung einer Feder (21) aus der Ausnehmung (6) heraustreten.

3. Sprungwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (25) an einem Auslöser (14) angebracht ist, der einen Betätigungshebel (17) aufweist und unter der Wirkung einer Feder (18) steht, die die Fläche (25) in die Verriegelungsstellung zurückdrehen will.

4. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (14) mittels einer Schneidenlagerung (13) an einem Stützteil (12) gelagert ist, das sich am Gabelhebel (8) befindet.

5. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (14) mittels Kugellagern an dem Stützteil (12) gelagert ist.

6. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstelle (13) für den Auslöser (14) verstellbar ist.

7. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweichbewegung der Walzen bzw. Kugeln (7) beim Entriegeln radial nach innen zur Schaltwelle (1) hin verläuft.

8. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweichbewegung der Walzen bzw. Kugeln (7) beim Entriegeln axial in Richtung der Schaltwelle (1) verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 441 715, 445 215;
französische Patentschriften Nr. 629 390, 1 086 736.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen