DE1102866B - Kraftspeicherantrieb - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Für die Schaltung von Trenn- und Leistungsschaltern werden vielfach Schaltfedern verwendet, die vor dem Schalten von Hand oder motorisch aufgezogen werden. Sie werden durch Klinken mechanisch in gespanntem Zustand festgehalten. Diese Klinken werden durch den Auslösebefehl freigegeben, so daß die Schaltung durch das Entspannen des Kraftspeichers ausgeführt wird. Solche Einrichtungen werden in bisher bekannten Ausführungen für die Ein- und Ausschaltung des Schalters vorgesehen. Dies erfordert einen- getrennten Mechanismus für das Ein- und Ausschalten. Dieser benötigt viel. Platz und komplizierte Anordnungen. Außerdem sind Mittel notwendig, um die richtige Aufeinanderfolge der Schaltungen und des Spannens sicherzustellen.

Um diese Mittel zu verringern, sind Ausführungen bekanntgeworden, bei denen durch deni Schaltvorgang der Kraftspeicher des jeweils entgegengesetzten Schaltvorganges, gespannt wird. Hierbei ist aber eine Überdimensionierung der erforderlichen Kraftspeicherfedern notwendig, da diese gleichzeitig schalten und spannen müssen.

Eine weitere Vereinfachung ist dadurch erreicht worden, daß die Ein- und Ausschaltung durch denselben Kraftspeicher vorgenommen wird, ohne ihn zwisehen den Schaltungen neu zu spannen. Hierbei arbeitet der Kraftspeicher auf ein Getriebe, welches mit der Antriebswelle des Schalters gekuppelt ist. Bei der Entspannung des Kraftspeichers wird die Antriebswelle gedroht. Außerdem ist das Getriebe mit einem. Aufzugsorgari, beispielsweise einem Motor oder einer Kurbel, verbunden, welches den Speicher aufzieht. Beide Bewegungen erfolgen unabhängig voneinander, so daß beim Schalten das Aufzugsorgan in Ruhe bleibt und umgekehrt während des Aufziehens die Schalterwelle in der jeweiligen.Stellung bleibt.

Bei 'den bekannten, Ausführungen wird nun ein Differentialgetriebe verwendet, welches einerseits mit dem Aufzugsorgan und andererseits mit der Antriebswelle gekuppelt ist, wobei die beiden zugehörigen Bewegungen unabhängig voneinander sind. Diese Ausführungen verlangen zum Aufziehen mehrere Umdrehungen und brauchen daher Zeit. Zum Ablauf wird hierbei das ganze Getriebe, welches bei der bekannten Ausfüh- ^: rung aus vier Räderri besteht, mitgedreht. Dadurch wird das Trägheitsmoment unnötig erhöht.

Um nun diese Einrichtung zu vereinfachen und die Ablauf zeit abzukürzen; wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Kraftspeicher auf das Planetenrad eines Planetengetriebes wirkt, welches einerseits ,mit 5°, einem auf der Antriebswelle festsitzenden Zahnrad ifn' Eingriff steht, andererseits mit einem mit dem Aufzugsorgan stark gekuppelten Zahnrad.

Hierdurch kann man erreichen, daß das Planetenrad Kr aftsp eicherantrieb

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie._r Baden, Aargau (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beansprudite Priorität:
Schweiz vom 29. August 1955

Walter Billeter, Baden, Aargau (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

nur um den halben Drehwinkel des Aufzugsrades ausgeschwenkt wird. Außerdem werden größere Schiwungmomente vermieden, da nur zwei Räder sich mitdrehen, von denen das eine nur noch die halbe Geschwindigkeit hat. Die Ausführung dieser Einrichtungen wird an Hand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Fig. 1 zeigt die Verbindung des Kraftspeichers 1 mit dem Antrieb. Als Getriebe ist ein aus Kegelrädern bestehendes Differentialgetriebe dargestellt, von dem die Räder 3 und 4 in der Figur zu sehen sind. 4 ist das mit dem Äufzugsorgaru 21 ( in Fig. 2) fest verbundene Kegelrad, auf dem das Planetenrad 3 abrollt. Dieses ist über den Hebel 2 mit dem Kraftspeicher 1 starr verbunden. Der Kraftspeicher selbst ist im gespannten Zustand gezeichnet. Bei seiner Entspannung wird der Hebel 2 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht. Das Planetenrad 2 läuft dabei auf dem Zahnrad 4 ab. Fig. 2 zeigt die Verbindung mit der Antriebwelle 6 und mit dem Aufzugsorgan 21., das hier durch einen Elektromotor angedeutet ist. Von dem ablaufenden Planetenrad 3 wird das Kegelrad 5 des Differentialgetriebes mitgenommen, welches starr mit der Antriebswelle 6 verbunden ist und die doppelte Umdrehungszahl hat als das Planetenrad. Durch die Antriebswelle 6 wird beispielsweise über eine Kurbel 7 der Schalter 8 betätigt. Bewegt sich die Kurbel nach oben,, so wird der Schalter eingeschaltet, bewegt sie sich'nach unten, so geht er in die »Aus «-Stellung. Der Schaltwinkel an der Kurbel beträgt hierbei also 180°.

Auf"' der Antriebswelle 6 befinden sich Sperrorgane 9. Im gezeichneten Zustande hält das linke Sperrorgan die Antriebswelle fest. Es wird zwecks Ausschaltung durch die Auslösespule 10 die zugehörige

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Sperrklinke 11 gehoben. Dann wird der Kraftspeicher freigegeben· und dreht die Antriebswelle zusammen mit dem Schalter um eine halbe Umdrehung, bis das rechte Sperrorgan 9 eingeklinkt wird. Durch diese Anordnung ist die Reihenfolge der Schaltung immer zwangläufig gegeben, so daß keine zusätzlichen, Mittel erforderlich sind. Die Sperrung kann nun gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch auf andere Weise durchgeführt werden, wie es Fig. 3 zeigt. Es sind statt der Sperrhebel 9 Nockenscheiben 12 auf die Antriebswelle 6 aufgesetzt, die von einer auf dem Kniegelenk 13 sitzenden Rolle gehalten werden. Während der Umdrehung der Nocken wird die Rolle 14 mit dem Kniegelenk 13 hinuntergedrückt, bis sie an der untersten Stelle die Nockenscheibe 12 und damit die Antriebswelle6 festhält (linke Nockenscheibe). Die ganze Bewegung wird durch eine Dämpfungseinrichtung 15, die aus Kolben und Zylinder bestehen kann, gedämpft. Die Auslösung erfolgt dadurch, daß das Kniegelenk 13 beispielsweise magnetisch aufgelöst wird, wie durch den Pfeil angedeutet ist. Die Spannung des Kniegelenkes erfolgt durch die Feder 16 und den Hebel 17.

Während der Entspannung der Kraftspeicherfeder läßt ihre Kraft nach. Es würde also dadurch, das Drehmoment auf die Antriebswelle je nach dem Zustand des Kraftspeichers verschieden sein. Dies ist bei kleineren Schaltern wohl zulässig. Bei Schaltern großer Stromstärke aber kann sich dies nachteilig auswirken. Daher hat man besondere Mittel vorgesehen, mit denen die Größe des über die Antriebswelle auf den Schalter wirkenden Drehmomentes absichtlich vorausbestimmt werden kann. Um dies zu ermöglichen, kann man den Angriffspunkt der Federkraft so verschieben, daß der Hebelarm des Drehmomentes größer oder kleiner wird. Man kann den Hebelarm größer werden lassen, so daß das Drehmoment während des ganzen Hubes konstant bleibt. Der Hebel wird dann also· gerade um so viel vergrößert, wie die Kraft der Feder infolge der allmählichen Entspannung kleiner wird. Er kann aber auch so geändert werden, daß für die Ausschaltung ein großes Drehmoment erzeugt wird, für die Einschaltung aber ein kleineres, weil hierfür auch der Kraftbedarf geringer ist. Hierdurch kann die Feder noch besser ausgenutzt werden. Eine Ausführung dieses veränderlichen Hebelarmes, welcher dank des Erfindungsgedankens gegenüber bekannten Ausführungen einfacher gestaltet werden kann, zeigt die Fig. 4. Es ist dort eine Kurvenscheibe 18 dargestellt, an der über eine Kette 19 der Kraftspeicher 1 angreift. Das Getriebe 3, 4 das das Drehmoment auf die Antriebswelle 6 überträgt, ist auch hier dargestellt. In der gezeichneten Stellung ist der Kraftspeicher 1 gespannt. In diesem Falle ist der zugehörige Hebelarm an der Kurvenscheibe klein (20). Entspannt sich die Feder 1, so dreht sich die Kurvenscheibe mit, wodurch der wirksame Hebelarm vergrößert wird. Durch andere Formung der Kurvenscheibe kann beispielsweise der Hebelarm in einer Zwischenstellung 6 kleiner gemacht werden, so daß für die Einschaltung ein kleineres Drehmoment als für die Ausschaltung zur Verfügung steht.

Bei der Anordnung nach der Erfindung genügt eine halbe Umdrehung, um die Feder zu spannen oder zu entspannen. Bei den, bekannten Ausführungen sind hierzu mehrere Umdrehungen nötig, so daß, um eine Unabhängigkeit der Zugkraft vom Spannungszustand der Feder zu erreichen, eine Trommel vorgesehen werden mußte, auf welche sich ein Seil auf- und abwickelt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung, wo nur eine halbe Umdrehung erforderlich ist, kann eine Kette verwendet werden, wodurch die Anordnung stabiler wird.

Der Aufzug des Kraftspeichers kann von Hand oder durch einen Motor 21 (Fig. 2) in bekannter Weise erfolgen.

Der Motor braucht beim, Erfindungsgegenstand immer nur in, der gleichen Drehrichtung zu arbeiten, um den Kraftspeicher aufzuziehen. Um beispielsweise beim Ausfall des Motors den Schalter auch von Hand aufziehen zu können, muß man bei den bisherigen Ausführungen Kupplungen vorsehen. Beim Gegenstand der Erfindung können solche ausrückbare Kupplungen vermieden werden. Man braucht nur den Handantrieb über eine Rastenklinke mit dem Getriebe des Motoraufzuges zu verbinden.

Auf Schalter mit mehreren Kontakten, die bei verschiedenen Stellungen eingeschaltet sind, z. B. Stufenschaltern, kann der Erfindungsgedanke ebenfalls Anwendung finden, wenn auf der Antriebswelle, die über das Differentialgetriebe betätigt wird, Exzenter angebracht werden., die die Schalterkontakte betätigen. Hierbei können mehrere Kontakte gleichzeitig oder nur ein einziger Kontakt bei jeder Stellung der Antriebswelle betätigt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Antrieb von Schaltern, bei denen die Ein- und Ausschaltung über eine Antriebswelle, die mit Kontakten verbunden ist, durch einen Kraftspeicher erfolgt, der die Ein- und Ausschaltung bewirkt, wobei der Kraftspeicher für eine Ein- oder Ausschaltung nur teilweise entspannt wird und auf ein Differentialgetriebe wirkt, welches einerseits mit der Antriebswelle des Schalters, andererseits mit einem Aufzugsorgan gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher auf das Planetenrad dieses Getriebes wirkt, welches einerseits mit einem auf der Antriebswelle festsitzenden Zahnrad im Eingriff steht, andererseits mit einem mit dem Aufzugsorgan starr gekuppelten Zahnrad.

2. Antrieb von Schaltern nach Anspruch 1 mit Sperrklinken für die Ein- und Ausschaltung, von denen die eine durch den entsprechenden Schaltbefehl jeweils entklinkt und die andere die Schaltbewegung auffängt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sperrung Nockenscheiben verwendet werden, die auf Rollen wirken, welche über ein Kniegelenk mit einer Dämpfungseinrichtung versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung V 692 VIIIb/21c (bekanntgemacht am 11.6. 1953);

französische Patentschrift Nr. 992 592.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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