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Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter Zusatz zum Patent
1087 228
Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung der im Patent
1087 228 angegebenen Antriebsvorrichturig für elektrische Leistungsschalter
mit von einem Federkraftspeicher in gleichbleibender Umlaufrichtung angetriebener
Kurbel, die über eine Kurbelstange auf die Schalterwelle wirkt.
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Gemäß dem Hauptpatent ist die Kurbelstange teleskopartig ausgebildet
und so angeordnet, daß die Kurbel während einer durchlaufenden Drehbewegung von
3601 erst den Schalter einschaltet und nachfolgend, wenn die Schalterwelle
und das mit ihr verbundene Kurbelstangenende infolge Verrastung in der Einschaltstellung
festliegen, durch Auseinanderziehen der Kurbelstange einen Aussehaltkraftspeicher
auflädt. Zum Antrieb der Kurbel dient hierbei zwe-ckmäßig eine Dreh- oder Spiralfeder,
die mit einem Ende an einer Trommel und mit dem anderen Ende an einer SpannwelLec
angreift. Mit Vorteil wird als Ausschaltkraftspeicher eine als Schraubenfeder ausgebildete
Zugfeder verwendet, die von der teleskopartigen Kurbelstange durchsetzt wird und
in deren beide Teile eingehängt ist. Um bei vollständig ge-
spannter Drehfeder
die Spannwelle selbsttätig zu sperren, ist zwischen dieser und der Federtrommel
eine Sperrklinke angeordnet. Das Einschalten und das Spannen der Ausschaltfeder
erfolgt also unmittelbar nacheinander durch die Drehfeder. Die aufzuwendenden Drehmornente
bleiben aus diesem Grund trotz hoher Einschaltgeschwindigkeit verhältnismäßig klein.
Außordeni hat die Antriebsvorrichtung den besonderen Vorzug, daß alle Schaltbewegungen,
also- sowohl das Ein- und Ausschalten bei normalen Schaltern als auch das zweite
Ein- und Ausschalten bei Schaltern für Kurzunterbrechung, stets mit voller Federspannung
erfolgen. Die Geschwindigkeit des Schaltstiftes bleibt demnach immer gleich.
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Die zusätzliche Erfindung beschäftigt sich mit einer weiteren Möglichkeit
der Anordnung des Ausschaltkraftspeichers und sieht bei einer Antriebsvorrichtung
für elektrische Leistungsschalter mit von einem Federkraftspeicher in gleichbleibender
Umlaufrichtung angetriebener Kurbel vor, daß erfindungsgemäß der Kurbelzapfen an
einer so geformten Kurvenscheibe angeordnet ist, daß beim Auseinanderzieben der
teleskopartigen Kurbelstange eine auf der Kurvenscheibe anliegende und von einem
Gabelliebel getragene Rolle verschwenkt wird und dieser Gabelhebel sowie ein weiterer,
an dem die Aussehaltfedern angreifen, auf einer Hilfswelle befestigt sind, die infolge
der Verschwenkung der Rolle gedreht wird und dabei die Ausschaltfedern spannt. Die
Kurvenscheibe ist exzentrisch auf der Welle der Federtrommel angeordnet. Nach einem
weiteren Merkmal der Erfidung erhält diese Kurvenscheibe eine solche Form, daß die
Energie der als Federkraftspeicher dienenden Drehfeder in dem Teil des Drehbereiches,
in dem die Ausschaltfedern gespannt werden, im wesentlichen gleichförmig wirkt.
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Kommt die Antriebsvorrichtung bei schwereren, d. h. bei Leistungsschaltern,
die höhere elektrische und mechanische Kräfte zu bewältigen haben, zur Anwendung,
so wäre es an sich zwar denkbar, den zwischen den Enden der Kurbelstange eingehängten
Ausschaltkraft,spei,cher zu verstärken. Einer Verlängerung der Schraubenfeder sind
aber durch die gegebenen Abmessungen des Schalterrahmens Grenzen gesetzt. Das Vergrößern
des Durchmessers, beispielsweise durch konzentrische Anordnung zweier Schraubenfedem,
bringt hingegen eine steile Charakteristik der Feder, so daß sich eine hohe Auslösekraft
ergibt. Andererseits reicht gegen Ende der Entspannung der Feder deren Energie nicht
mehr aus, um den Schalter mit Sicherheit in die Endstellung zurückzuführen. Um dies
zu vermeiden, sind bei weiterer Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung
eine oder mehrere Ausschaltfedem mit ihren Enden einerseits an einem auf der Hilfswelle
und andererseits an einem auf der Schalterwelle befestigten Gabelhebel eingehängt.
Die Energie des Ausschaltkraftspeichers kann also entsprechend der je-
weiligen
Energie der Drehfeder durch Einhängen zusätzlicher Federn erweitert worden. Damit
die in der AUS-Stellung des Schalters vorhandene Vorspannung
der
Ausschaltfedern erhalten bleibt, empfiehlt es sich, zwischen den beiden Gabelhebeln
eine mit einem Langloch versehene Stange anzuordnen. Gegebenenfalls kann es auch
zweckmäßig sein, zu den an den Gabelhebeln eingehängten Ausschaltfedem zusätzlich
eine zwischen den Enden der Kurbelstange eingehängte Feder vorzusehen.
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Bei geringem technischem Aufwand und mit auf einfache Weise hersteRbaren
Einzelteilen gewährleistet die Antriebsvorrichtung trotzdem eine genaue und beetriehssichere
Wirkungsweise.
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In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Abb. 1 den wesentlich-en Aufbau der Antriebsvorrichtung
in EIN-Stellung des nicht gezeigten Schalters und mit gespannten Ausschaltfedern,
Abb. 2 den Schnitt A-B durch die Antriebsvorrichtung, Abb. 3 den Schnitt
C-D durch die Antriebsvorrichtung, Abb. 4 den Schnitt C-D bei eingeschaltetem Schalter
und ungespannten Aussehaltfedern.
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Auf der mit 1 bezeichneten Schalterwelle sind der Hebel 2 und
der Gabelhebel 3 befestigt. Zwischen dem Hebel 2 und dem auf der Kurvenscheibe
4 fest angebrachten Kurbelzapfen 5 ist das Teleskopgestänge 6 angeordnet.
Die Kurvenscheibe 4 ist fest mit der Welle 7 der Federtrommel 8 verbunden.
An der Kurbelbahn 9 der Kurvenscheibe 4 liegt die Rolle 10 an, die
ihrerseits auf dem an der Hilfswelle 11 befestigten Gabelhebel 12 drehbar
gelagert ist. Die als Ausschaltkraftspeicher dienenden Zugfedern 13 sind
mit ihren Enden einerseits am Gabelhebel 3 und andererseits an einem weiteren,
auf der Hilfswelle 11
fest angebrachten Gabelhebel 14 eingehängt. Die mit
einem Langloch 15 versehene Stange 16 ist zwischen den Ausschaltfedern
angeordnet und ebenfalls an den Gabelhebeln 3 und 14 eingehängt. Ein Arm
des Gabelhebels 3 ist als Doppelhebel 17 ausgebildet, der sich an
der Auslöseklinke 18 abstützt.
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In bekannter Weise wird durch Drehen einer Spannwelle in Pfeilrichtung
eine zwischen dieser und der verklinkten Federtrommel 8 angeordnete Drehfeder
gespannt. Die Spannwelle wird z. B. mittels Sperrklinken in der Spannlage festgehalten,
was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Das Spannen der Drehfeder kann aber
auch über ein selbsthemmendes Getriebe erfolgen.
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Wird nun die Verklinkung der Federtrommel 8 gelöst, dreht sich
diese und damit auch die Kurvenscheibe 4, die über den Kurbelzapfen 5 und
das Teleskopgestänge 6 den Schalter einschaltet. Gleichzeitig werden, begrenzt
durch die Stange 16, die Aussch#altfedern 13, ohne eine Gegenwirkung
zu äußern, mit nach oben geführt. Dieser Vorgang vollzieht sich während einer Drehung
von etwa 1801 des Kurbelgetriebes (Abb. 4). Am Ende der Einschaltbewegung
wird der Doppelhebel 17 an der Auslöseklinke 18 verkhnkt. Die Kurbel
läuft ununterbrochen weiter, bis sie eine Drehung von 3601 erreicht hat.
Da der Hebel 2 infolge Verrastung des Schalters in der EIN-Stellung stehenbleibt,
wird durch die Weiterdrehung der Kurvenscheibe 4 und des Kurbelzapfens
5 das Tele,skopg--stänge 6 auseinandergezogen. Gleichzeitig mit diesem
Vorgang läuft die Rolle 10 auf der Kurvenbahn 9 und verschwenkt den
Gabelhebei 12, der die Hilfswelle 11 verdreht, womit die Ausschaltfedern
13 gespannt sind. Die diesem Zustand der Antriebsvorrichtung entsprechende
Stellung der Einzelteile ist aus den Abb. 1 bis 3 ersichtlich.
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Um den Schalter auszulösen, wird die Auslöseklinke 18 entweder
von Hand oder über einen Elektromagnet verschwenkt. Damit werden die Ausschaltfedern
13 freigegeben, die über den Gabelheb--1 3 den Schalter in die AUS-Stellung
ziehen. Ihren festen Punkt haben die Ausschaltfedern hierbei über dem Gabelhebel
12 und der Rolle 10 an der Kurvenbahn 9.
Die Begrenzung der Ausschaltbewegung
erfolgt in bekannter Weise durch einen Anschlag im Teleskopgestänge 6. Selbstverständlich
ist es möglich, die Rolle 10 nach Beendigung des Spannvorganges der Ausschaltfedem
13 von der Kurvenbahn 9 ablaufen zu lassen und die Hilfswelle
11 durch eine Klinke festzuhalten. Das Lösen dieser Klinke erfolgt dann bei
einer erneuten Einschaltung über geeignetz Mittel durch die Anfangsbewegung der
Kurvenscheibe 4.