DE1214304B

DE1214304B - Energy storage drive device for electrical switches

Info

Publication number: DE1214304B
Application number: DEM46842A
Authority: DE
Inventors: Hans Widmer
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1960-10-05
Filing date: 1960-10-15
Publication date: 1966-04-14
Also published as: ES270816A1; BE608849A; NL269661A; FR1302118A; CH385328A

Description

Kraftspeicher-Antriebseinrichtung für elektrische Schalter Um die schädlichen Auswirkungen äußerer Kurzschlüsse, beispielsweise bei Freileitungsstörungen, Blitzeinschlägen usw. zu vermeiden, wird in bekannter Weise unmittelbar nach dem Einsetzen des Kurzschlusses die Leitung rasch ausgeschaltet und bald darauf wieder eingeschaltet. Da die Störungen in den meisten Fällen nur von vorübergehender Natur sind und die Kurzschlußbahn nach dem Erlöschen des Lichtbogens wieder sehr rasch die notwendige Isolationsfestigkeit erreicht, tritt größtenteils keine Neuzündung auf, und der Fehler wird ohne merkbare Betriebsunterbrechung vollständig beseitigt. Zur Durchführung dieser Kurzschlußfortschaltung müssen die Schalterantriebe nicht nur die notwendigen Geschwindigkeiten der Schalterkontakte zur sicheren Beherrschung der Schaltleistungen ermöglichen, sondern insbesondere auch die Schnellwiedereinschaltung gewährleisten.Energy storage drive device for electrical switches harmful effects of external short circuits, for example in the event of overhead line faults, To avoid lightning strikes, etc., is in a known manner immediately after Onset of the short circuit, the line quickly switched off and again soon afterwards switched on. Since the disturbances are in most cases only of a temporary nature and the short-circuit path again very quickly after the arc has been extinguished If the necessary insulation strength is achieved, for the most part no re-ignition occurs on, and the error is completely eliminated without noticeable service interruption. The switch drives do not have to be used to carry out this short-circuit progression only the necessary speeds of the switch contacts for safe control the switching capacities enable, but in particular also the quick reclosing guarantee.

Es gehören an sich bereits Kraftspeicher-Antriebseinrichtungen für elektrische Schalter zum Stand der Technik, bei denen an einem mittels einer Kurvenscheibe betätigbaren Spannhebel sowohl ein Einschalthebelsystem als auch eine Einschaltfeder befestigt sind. Beim Bekannten findet aber lediglich ein Kraftspeicher Verwendung, der die Ein- und Ausschaltung bewerkstelligt. Das Hebelsystem und der Kraftspeicher können sich, beispielsweise bei eingelegtem Hauptschalter, nur im Ausschaltbereitschaftszustand befinden. Es besteht keine Unabhängigkeit des Einschaltbereitschaftszustandes des Einschalthebelsystems und der Einschaltfeder von der Stellung des elektrischen Hauptschalters. Damit ist eine Schnellwiedereinschaltung nicht möglich.It already includes energy storage drive devices for electrical switches of the prior art, in which on one by means of a cam actuatable clamping lever both a switch-on lever system and a switch-on spring are attached. With the acquaintance, however, only an energy store is used, who manages the switching on and off. The lever system and the energy store can only switch off when the main switch is inserted, for example are located. There is no independence of the ready-to-switch state of the Switch-on lever system and the switch-on spring from the position of the electrical main switch. Rapid reclosing is therefore not possible.

Die vorbeschriebenen Mängel lassen sich vermeiden, wenn die Kraftspeicher-Antriebseinrichtung erfindungsgemäß so konstruiert wird, daß das Einschalthebelsystem eine Stoßlasche, einen Einschalthebel sowie ein Einschaltkniegelenk aufweist, das in gestrecktem Zustand an einer Einschaltklinke anliegt, und daß das Einschalthebelsystem mit dem elektrischen Hauptschalter über einen Gelenkhebel und ein Ausschaltkniegelenk verbunden ist, welches unter dem Einfiuß einer Ausschaltfeder sowie eines Rollenhebels steht.The above-described deficiencies can be avoided if the energy storage drive device is constructed according to the invention in such a way that the engaging lever system has a push tab, has a switch-on lever and a switch-on knee joint, which in the extended State is applied to a ratchet, and that the switch-on lever system with the electrical main switch connected via an articulated lever and a switch-off knee joint is, which is under the influence of an opening spring and a roller lever.

Neben der Möglichkeit der Schnellwiedereinschaltung weist der Erfindungsgegenstand den Vorteil auf, daß auch der Ausschaltbereitschaftszustand des gestreckten Ausschaltkniegelenkes unabhängig ist von der Stellung des Einschalthebelsystems, und es besteht sogar die Möglichkeit, schon während des Einschaltvorganges die Ausschaltung einzuleiten.In addition to the possibility of rapid reclosing, the subject matter of the invention the advantage that the state of the ready to switch off state of the extended switch-off knee joint is independent of the position of the operating lever system, and it even exists the possibility of initiating the switch-off during the switch-on process.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch wiedergegeben. Während F i g. 1 bis 4 Stellungsbilder einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung zeigen, stellt F i g. 5 eine spezielle Kupplung des Antriebssystems dar.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown schematically. While F i g. 1 to 4 positional images of an inventive Show drive device, F i g. 5 a special coupling of the drive system represent.

In. den F i g. 1 bis 4 ist mit 1 eine Kurbel, mit 2 ein Aufzugsmotor, mit 3 ein Kettenritzel, mit 4 eine Kette und mit 5 ein Kettenrad bezeichnet. Am Zahnrad 6, das mit einem Ritzel 8 im Eingriff steht, ist eine Kurvenscheibe 7 angebracht. Diese Kurvenscheibe beeinflußt einen Spannhebel 9, der mit einer Einschaltfeder 10 und einem Einschalthebelsystem 11 in Verbindung steht, welches eine Stoßlasche 11a, einen Einschalthebel 11 b und ein Einschaltkniegelenk 11 c aufweist. Ein Gelenkhebel 12 ist mit einem Ausschaltkniegelenk 13 verbunden, an dem ein Rollenhebel 14 anliegt. 15 ist eine Einschaltklinke, 16 ein Speicherhebel, 17 eine Sperrlasche, 18 ein Sperrhebel und 19 ein Zustellhebel. Ein für die Blockierung der Kurbel t verwendeter Verriegelungshebel 21 dient gleichzeitig zur Einstellung eines Hilfsschalters 22, dessen Kontakte 22 a und 22 b im Stromkreis des Aufzugsmotors 2 liegen, während der Kontakt 22 c in der Zuleitung eines Einschaltmagneten 23 angeordnet ist, der eine Auslöseklinke 20 betätigen kann, die aber auch von Hand drehbar ist. Mit 24 ist der Hauptschalter bezeichnet, mit 25 eine Ausschaltfeder, mit 26 eine Ausschaltklinke und mit 27 ein Speicherhebel, der sich bei bestimmter Lage eines Zustellhebels 29 sowie eines Schalthebels 30 auf einer Auslöseklinke 28 eines Ausschaltmagneten 31 abstützt. Ein vom Ausschaltkniegelenk betätigter Hilfsschalter 32 liegt mit seinen Kontakten 32a und 32 b im Stromkreis des Einschalt- bzw. Ausschaltmagneten. Es ist zweckmäßig, die Abstütz- und Auslöseelemente der erfindungsgemäßen Einrichtung nadelgelagert auszuführen.In. the F i g. 1 to 4, 1 denotes a crank, 2 denotes an elevator motor, 3 denotes a chain pinion, 4 denotes a chain and 5 denotes a chain wheel. A cam disk 7 is attached to the gear wheel 6, which meshes with a pinion 8. This cam influences a tensioning lever 9, which is connected to a closing spring 10 and a closing lever system 11, which has a push tab 11a, a closing lever 11b and a closing toggle joint 11c. An articulated lever 12 is connected to a disengaging knee joint 13 on which a roller lever 14 rests. 15 is a latch, 16 is a storage lever, 17 is a locking tab, 18 is a locking lever and 19 is a feed lever. A locking lever 21 used to block the crank t is also used to set an auxiliary switch 22, the contacts 22 a and 22 b of which are in the circuit of the elevator motor 2, while the contact 22 c is arranged in the supply line of a switch-on magnet 23, which has a release pawl 20 can operate, but can also be rotated by hand. The main switch is denoted by 24, a switch-off spring with 25, a switch-off pawl with 26 and a storage lever with 27, which is supported on a release pawl 28 of a switch-off magnet 31 in a certain position of an advance lever 29 and a switching lever 30. An auxiliary switch 32 operated by the switch-off knee joint is located with its contacts 32a and 32b in the circuit of the switch-on or switch-off magnet. It is expedient to design the support and release elements of the device according to the invention with needle bearings.

Um das Aufziehen der Einschaltfeder 10 zu erläutern, seien zunächst die F i g. 1 und 2 betrachtet. Dreht man die Kurbel 1 von Hand oder mit Hilfe des Aufzugsmotors 2 über das Kettenritzel 3, die Kette 4 und das Kettenrad 5 im Rechtssinn, so wird das Zahnrad 6 und damit die Kurvenscheibe 7 durch das Ritzel 8 nach links bewegt. Der Spannhebel 9 erfährt unter dem Einfluß der Kurvenscheibe 7 eine Rechtsdrehung und spannt hierdurch die Einschaltfeder 10. Gleichzeitig wird das Einschalthebelsystem 11 betätigt und hierdurch das Einschaltkniegelenk 11c gesteckt. Der Gelenkhebel 12 sowie das Ausschaltkniegelenk 13 folgen dem Einschalthebelsystem, unter dem Druck des Rollenhebels 14 nach. Sobald die Kurvenscheibe 7 ihren Kulminationspunkt überschritten hat und sich aus dem Bereich des Spannhebels 9 bewegt, dient dieser zusammen mit dem Einschalthebelsystem 11 zur Abstützung der Einschaltfeder 10. Hierzu ist es notwendig, das Einschaltkniegelenk 11c zu blockieren, was mit Hilfe der Einschaltklinke 15 möglich ist. Diese Klinke steht in Verbindung mit einem Speicherhebel 16, dessen Stellung von der Sperrlasche 17 und dem Sperrhebel 18 abhängt. Die Sperrlasche 17 wird über den Zustellhebel 19 vom Spannhebel 9 und der Sperrhebel 18 wird vom Rollenhebel 14 beeinflußt. Gemäß F i g. 2 gibt der Zustellhebel 19 die Sperrlasche 17 frei, und der Rollenhebel 14 dreht den Sperrhebel 18 zur Seite, so daß sich der Speicherhebel 16 auf der Auslöseklinke 20 abstützen kann. Mit der Sperrlasche 17 ist weiterhin ein Verriegelungshebe121 verbunden, der zur Betätigung des Hilfsschalters 22 dient und eine Blockierung der Kurbelt ermöglicht, die außerdem mit einer Rückdrehsperre versehen ist, Sobald der eben beschriebene Vorgang zum Aufziehen der Einschaltfeder 10 beendet ist, werden die Kontakte 22a und 22b des Hilfsschalters 22 geöffnet, so daß der Aufzugsmotor 2 vom Netz getrennt ist. Der Kontakt 22c schließt hingegen und bereitet auf diese Weise den Stromkreis für den Einschaltmagneten 23 vor.In order to explain the pulling up of the closing spring 10, the FIGS. 1 and 2 considered. If you turn the crank 1 by hand or with the help of the elevator motor 2 via the chain pinion 3, the chain 4 and the chain wheel 5 in the right direction, the gear wheel 6 and thus the cam 7 is moved to the left by the pinion 8. The tensioning lever 9 undergoes a clockwise rotation under the influence of the cam disk 7 and thereby tensions the closing spring 10. At the same time, the closing lever system 11 is actuated and the closing toggle joint 11c is thereby inserted. The articulated lever 12 and the disengaging knee joint 13 follow the engaging lever system, under the pressure of the roller lever 14. As soon as the cam disk 7 has passed its culmination point and moves out of the area of the clamping lever 9, this serves together with the engaging lever system 11 to support the engaging spring 10 . This pawl is connected to a storage lever 16, the position of which depends on the locking tab 17 and the locking lever 18. The locking tab 17 is influenced by the clamping lever 9 via the feed lever 19 and the locking lever 18 is influenced by the roller lever 14. According to FIG. 2, the feed lever 19 releases the locking tab 17, and the roller lever 14 rotates the locking lever 18 to the side so that the storage lever 16 can be supported on the release pawl 20. A locking lever 121 is also connected to the locking tab 17, which is used to actuate the auxiliary switch 22 and enables the crank to be blocked, which is also provided with a reverse rotation lock 22b of the auxiliary switch 22 is open, so that the elevator motor 2 is disconnected from the network. The contact 22c, on the other hand, closes and in this way prepares the circuit for the switch-on magnet 23.

Um das Einschalten des Hauptschalters 24 erklären zu können, muß man die F i g. 2 und 3 berücksichtigen. Wenn. die Auslöseklinke 20 von Hand oder mit Hilfe des Einschaltmagneten 23 nach rechts bewegt wird, führen auch der Speicherhebel 16 und die Einschaltklinke 15 eine 9 Rechtsdrehung aus, so daß das Einschaltkniegelenk 11.c einknickt. Die Ein-Schaltfeder 10 bewegt nun die Stoßlasche 11a nach unten, wodurch der Einschalthebel 11 b und der Gelenkhebel 12 nach links drehen, was eine Streckung des Ausschaltkniegelenkes 13 zur Folge hat und die Einschaltung des Hauptschalters 24 bewirkt. Mit der Einschaltbewegung wird die Ausschaltfeder 25 gespannt, die sich am Ausschaltkniegelenk abstützen kann, weil der RoIIenhebel14, der inzwischen den Sperrhebel 18 freigegeben hat, durch die Ausschaltklinke 26 blockiert ist. Diese Klinke steht wiederum in Verbindung mit dem Speicherhebel 27, der auf der Auslöseklinke 28 ruht. Ebenso wie beim Einschalte hebelsystem steht auch beim Ausschaltsystem die Stellung des Speicherhebels 27 unter dem Einfluß . eines Zustellhebels 29, der seinerseits von einem mit dem Ausschaltkniegelenk 13 verbundenen Schalthebel 30 betätigt wird. Wie der F i g. 3 entnommen werden kann, haben während des Einschaltvorganges der Spannhebel 9, die Sperrlasche 17, die Einschaltklinke 15, der Speicherhebel 16, der Sperrhebel 18, der Verriegelungshebe121 sowie das Einschalthebelsystem 11 eine Lage angenommen, die der F i g. 1 entspricht, so daß nunmehr die Einschaltfeder 10 wieder aufgezogen werden kann.In order to be able to explain the switching on of the main switch 24, one has to FIG. 2 and 3 take into account. If. the release pawl 20 is moved to the right by hand or with the aid of the switch-on magnet 23, the storage lever 16 and the switch-on pawl 15 also rotate to the right so that the switch-on knee joint 11.c buckles. The on-switch spring 10 now moves the butt strap 11a downwards, whereby the switch-on lever 11b and the articulated lever 12 rotate to the left, which causes the switch-off knee joint 13 to stretch and the main switch 24 to be switched on. With the switch-on movement, the switch-off spring 25 is tensioned and can be supported on the switch-off knee joint because the roller lever 14, which has meanwhile released the locking lever 18 , is blocked by the switch-off pawl 26. This pawl is in turn connected to the storage lever 27, which rests on the release pawl 28. As with the switch-on lever system, the position of the storage lever 27 is also under the influence of the switch-off system. an advancing lever 29, which in turn is actuated by a switching lever 30 connected to the opening knee joint 13. Like the fig. 3, the tensioning lever 9, the locking tab 17, the engaging pawl 15, the storage lever 16, the locking lever 18, the locking lever 121 and the engaging lever system 11 have assumed a position during the switch-on process that is shown in FIG. 1 corresponds, so that the closing spring 10 can now be wound up again.

Beim Aufziehen dieser Feder wiederholt sich im wesentlichen der schon an Hand der F i g. 1 und 2 beschriebene Vorgang. Gemäß F i g. 4 bestehen jedoch die folgenden Unterschiede; Zunächst wird die Einschaltklinke 15 nicht durch die Auslöseklinke 20 gestützt, sondern mit Hilfe des Sperrhebels 18. Auf diese Weise läßt sich ein Einschaltbefehl bei schon eingeschaltetem Hauptschalter 24 verhindern. Weiterhin nimmt der Gelenkhebel 12 eine Stellung ein, die ein Einknicken unmöglich macht. Die Einschaltfeder bleibt gespannt, bis ein Ausschaltbefehl zur Betätigung des Ausschaltkniegelenkes 13 führt und hierauf eine Wiedereinschaltung vorgenommen wird. Für die Ausschaltung ist es notwendig, die Auslöseklinkc 28 von Hand oder mit Hilfe des Ausschaltmagneter< 31, dessen Stromkreis über den Kontakt 32 b des durch das Ausschaltkniegelenk betätigten Hilfsschalters 32 geschlossen ist, nach rechts zu drehen, so daß die Ausschaltklinke 26 den Rollenhebel. 14 freigibt. Das Hebelsystem nimmt dann unter dem influß der AAusschaltfeder 25 die Stellung gemäß F i g. 2 ein. Da die Einschaltfeder 10 gespannt ist, kann unmittelbar nach dem Ausschalten eine Wiedereinschaltung durchgeführt werden. Die F i g. 1 bis 4 zeigen, daß sich die Einschaltfeder 10 unabhängig von der Ein-oder Ausschaltstellung des Hauptschalters 24 im Spannungszustand befinden kann, während dies für die Ausschaltfeder 25 nur bei eingeschaltetem Hauptschalter der Fall ist. Wenn man den Hauptschalter ohne vorherige Spannung der Einschaltfeder ausschalten würde (F! g. 3), ergäbe sich ein Stellungsbild gemäß F i g. 1, Den bisher besprochenen Figuren ist zu entnehmen, daß der Ausschaltbereitschaftszustand des gestreckten Ausschaltkniegelenkes unabhängig ist von. der Stellung des Einschalthebel-Systems. Es ist sogar möglich, den Zustellhebel 29 mit Hilfe des Schalthebels 30 so zu betätigen, daß bereits während. der Streckung des Ausschaltkniegelenkes 13 ein Ausschaltbefehl befolgt werden kann, indem das Ausschaltgelenk schon während des Einschaltvorganges einknickt. Die Energie der Einschaft-; Feder muß dann von Dämpfungselementen aufgenommen werden.When this spring is pulled up, the process already described in FIG. 1 and 2. According to FIG. However, there are the following differences; Initially, the switch pawl 15 is not supported by the release pawl 20, but with the aid of the locking lever 18. In this way, a switch-on command can be prevented when the main switch 24 is already switched on. Furthermore, the articulated lever 12 assumes a position that makes it impossible to buckle. The switch-on spring remains tensioned until a switch-off command leads to the actuation of the switch-off knee joint 13 and a restart is then carried out. To switch it off, it is necessary to turn the release latch 28 to the right by hand or with the aid of the switch-off magnet <31, the circuit of which is closed via the contact 32 b of the auxiliary switch 32 operated by the switch-off knee joint, so that the switch-off pawl 26 controls the roller lever. 14 releases. The lever system then takes the position according to FIG. 2 a. Since the switch-on spring 10 is tensioned, it can be switched on again immediately after it has been switched off. The F i g. 1 to 4 show that the closing spring 10 can be in the voltage state regardless of the on or off position of the main switch 24, while this is the case for the opening spring 25 only when the main switch is switched on. If you were to set the main switch without tension of the closing spring (F g. 3!), A position image according to F i g would result. 1, It can be seen from the figures discussed so far that the state of readiness for switch-off of the extended switch-off knee joint is independent of. the position of the engaging lever system. It is even possible to operate the feed lever 29 with the help of the shift lever 30 so that already during. the extension of the switch-off knee joint 13, a switch-off command can be followed by the switch-off joint already buckling during the switch-on process. The energy of unity; The spring must then be absorbed by damping elements.

In F i g. 5 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in den F i g.1 bis 4. Um das Ritzel 8 und damit das Zahnrad 6 bzw, die Kurven= Scheibe 7 zu drehen, kann man entweder die Handkurbel 1 betätigen oder den Aufzugsmotor 2 einschalten. Kurbel. und Aufzugsmotor sind mittels einer Kupplung 33 verbunden. über die beiden Kupplungshälften 33 a und 33 b ist eine Friktionsfeder 34 geschoben, die bei Handaufzug als Freilauf wirkt, weil sie eine Aufweitung erfährt, Es dreht sich also nur die Kupplungshälfte 33a, Bei entgegengesetzter Drehrichtung funktioniert die Feder 34 hingegen als Rückdrehsperre. Bei laufendem Aufzugsmotor 2 dient sie als Mitnehmer, wobei beide Kupplungshälften bewegt werden. Verwendet man eine Friktionsfeder mit rundem Querschnitt, so muß die Kupplung axiale Belastungen aufnehmen. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Feder 34 aus einem Draht mit rechteckigem Querschnitt herzustellen.In Fig. 5, the same parts are provided with the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4. To rotate the pinion 8 and thus the gear 6 or the cams = disk 7, either the hand crank 1 can be operated or the winding motor 2 switched on . Crank. and elevator motor are connected by means of a coupling 33. A friction spring 34 is pushed over the two coupling halves 33 a and 33 b, which acts as a freewheel during manual winding because it is widened, so only the coupling half 33 a rotates, but in the opposite direction of rotation, the spring 34 functions as a reverse rotation lock. When the elevator motor 2 is running, it serves as a driver, with both coupling halves being moved. If a friction spring with a round cross-section is used, the coupling must absorb axial loads. In order to avoid this, it is expedient to manufacture the spring 34 from a wire with a rectangular cross-section.

Claims

Claims: 1. Energy storage drive device for electrical switches, with both a switch-on lever system and a switch-on spring being attached to a clamping lever which can be actuated by means of a cam, characterized in that the switch-on lever system (11) has a push tab (11 a), a Switch-on lever (11 b) and a switch-on knee joint (11 c) which rests in the extended state on a switch-on pawl (15), and that the switch-on lever system (11) with the electrical main switch (24) via a joint lever (12) and a switch-off knee joint ( 13) is connected, which is under the influence of an opening spring (25) and a roller lever (14).

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the switch pawl (15) with a Storage lever (16) is connected under the influence of a locking lever (18) and a locking tab (17) is supported by a feed lever belonging to the tensioning lever (9) (19) can be actuated.

3. Drive device according to claim 1 and 2, characterized in that that the roller lever (14) with an extended disengaging knee joint (13) on a disengaging pawl , (26), which is connected to a storage lever (27), the position of which is both on the position of a release pawl belonging to a switch-off magnet (31) (28) as well as on the position of a feed lever (29) depends, which in turn by a switch lever (30) connected to the switch-off knee joint (13) can be set is.

4. Drive device according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the storage lever (16) belonging to the latch (15) in a certain position the locking tab (17) and the locking lever (18), which can be influenced by the roller lever (14) is supported on a release pawl (20) associated with a closing magnet (23) and that the locking tab (17) is connected to a locking lever (21), both for blocking a crank (1) and for setting an auxiliary switch (22) is used, while a second auxiliary switch (32) from the opening knee joint (13) is actuatable.

5. Drive device according to claim 1, characterized in that a coupling (33) is used for actuating the cam disc (7), the coupling halves (33 a, 33 b) of which are connected to one another by a pushed-on spring (34). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1059 080.