DE1221339B

DE1221339B - Kraftspeicherantrieb fuer elektrische Schaltgeraete

Info

Publication number: DE1221339B
Application number: DES86135A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Harz
Original assignee: Sachsenwerk Licht und Kraft AG
Current assignee: VEM Sachsenwerk GmbH
Priority date: 1963-07-12
Filing date: 1963-07-12
Publication date: 1966-07-21

Description

Kraftspeicherantrieb für elektrische Schaltgeräte Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für elektrische Schaltgeräte mit das Ein- und Ausschalten bewirkenden Federkraftspeichern, die von einem Schaltschloß im Spannzustand gehalten werden. Im Lauf der Entwicklung haben sich verschiedene Federkraftspeicherantriebe herausgebildet, bei denen die von Hand oder elektromotorisch, gespannten Ein-und Ausschaltfedern entweder von einer sogenannten Freiauslösung oder mittels Klinkenschlössern im Spannzustand gehalten werden. Zum Ein- bzw. Ausschalten eines Schalters wird dabei durch einen Impuls die Verklinkung eines solchen Schalters aufgehoben und der Schalter von dem der jeweiligen Schalthandlung zugeordneten Kraftspeicher in die Ein- bzw. Ausschaltstellung gebracht.. Der Auslöseimpuls wird, meist mit Hilfe von Zwischenkraftspeichern verstärkt, von elektromagnetischen Einrichtungen geliefert. Um die gespeicherte Energie der Federn abzufangen, ist eine erhebliche Anzahl von Hebeln, Klinken und Auslösehalbwellen erforderlich. Da diese Teile bekanntlich oft zu Störungen Anlaß geben und starkem Verschleiß unterliegen, hat man bereits vorgeschlagen, an Stelle eines Schaltschlosses elektromagnetische Kupplungen, z. B Magnetpulverkupplungen, zu verwenden, die entsprechend der beabsichtigten Schalthandlung betätigt werden. Bei diesen Kupplungen handelt es sich um hochwertige, relativ teuere Maschinenteile der Antriebstechnik, deren übliche Präzision und Ausführung für den Schalterbau nicht benötigt wird. Vor allem bei kleineren Schaltern wäre ihr Einsatz wegen des hohen Kostenaufwandes nicht gerechtfertigt.
Um diesen Nachteil zu umgehen, schlägt die Erfindung bei obengenanntem Schalterantrieb vor, daß das von den gespannten Federkraftspeichern ausgeübte Drehmoment auf einen Schwenkhebel wirkt, der Teil des magnetischen Kreises eines Haltemagneten ist und der mit diesem das Schaltschloß bildet. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß zunächst die Anzahl der Sperrhebel und Klinken wesentlich vermindert und auf die besonders dem Verschleiß unterliegenden Auslösehalbwellen ganz verzichtet werden kann. Außerdem ist keine getrennte Einrichtung für Auslösen des Schaltschlosses mehr erforderlich, da die sonst notwendige Einrichtung Bestandteil des Schaltschlosses geworden ist. Es sind ferner auch keine Zwischenkraftspeicher zur Verstärkung bzw. Vergleichmäßigung des Auslöseimpulses mehr nötig.
Der Haltemagnet wird aus Sicherheitsgründen als Dauennagnet ausgebildet. Er kann zugleich als Anschlag für den zum magnetischen Kreis gehörigen Schwenkhebel dienen. Dadurch ergibt sich folgender Vorzug: Da der Luftspalt in der Arbeitsstellung gleich Null ist, ist auch die erforderliche magnetische Feldstärke der Haltekraft sehr klein. Es genügt daher -auch eine entsprechend kleine elektrische Leistung zum Erzeugen des zur Auslösung des Schalters nötigen magnetischen Gegenfeldes. Das Gegenfeld wird zweckmäßig durch eine auf den Dauermagneten aufgebrachte Spule erzeugt.
Die Erfindung ist in gleicher Weise vorteilhaft als Einschalt- und Ausschaltschloß normaler Antriebe als auch bei solchen Antrieben anwendbar, die für Kurzunterbrechung geeignet sind. In der Zeichnung, aus der weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervorgehen, sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Die Zeichnung zeigt nur die für die Erklärung der Erfindung erforderlichen Teile. Der Antrieb, die Federspeicher und auch das zu betätigende Schaltgerät sind nicht dargestellt Das Schaltschloß nach A b b. 1 besteht aus dem Schwenkhebel 1, dem U-förmigen Dauermagneten 2 und dem auf der Spannwelle 3 befestigten ein- oder doppelarmigen Hebel 4. Die Verwendung eines einarmigen bzw. zweiarrnigen Hebels hängt davon ab-, ob der Spannvorgang über einen Drehwinkel von 360 oder 180c> erfolgen soll. Mit der Spannwelle 3 wird der nicht gezeichnete gespannte Einschaltkraftspeicher, der z. B. als Drehfeder ausgebildet ist, über den Hebel 4 an der Ablaufkante 5 abgestützt. Der Schwenkhebel 1 ist um die zur Spannwelle parallele Achse 6 entgegen der Kraft der Rückholfeder 7 ausschwenkbar, wenn mit Hilfe der an Spannung gelegten Auslösespule 8 das Feld des Dauermagneten 2 aufgehoben wird. Die dabei in Pfeilrichtung erfolgende Drehung der Spannwelle wird durch geeignete, nicht dargestellte Mittel auf die Schalterwelle übertragen und dadurch der Schalter eingeschaltet. Zwischenzeitlich holt die Fede.r 7 den Schwenkhebel 1 zurück und bringt ihn an dem Dauermagneten 2 zur Anlage. Der Hebel 4 stützt sich nach der Einschaltung wieder an der Ab- laufkante 5 ab. Er ist zu diesem Zweck mit Rollen 9 versehen. Der Einschaltkraftspeicher kann dabei so bemessen werden, daß von ihm während der Einschaltbewegung der ebenfalls nicht gezeigte, an der Schalterwelle angreifende Ausschaltkraftspeicher gespannt wird.
Die A b b. 2 gibt eine der möglichen Ausführungen des Ausschaltschlosses in der Einschaltstellung wieder. Das Schaltschloß besteht wiederum aus dem Dauermagneten 2 und dem Schwenkhebel 1. In diesem Fall ist auf der Schalterwelle 10 ein Hebel 11 befestigt, der sich bei gespanntem Ausschaltkraftspeicher über den Bolzen 12 an der Schnappklinke 13 abstützt. Die Schnappklinke 13 ist auf dem Schwenkhebel 1 angeordnet und wird beim Einschaltvorgang von dem Hebel 11 entgegen Federkraft 14 ausgeschwenkt. Soll ausgeschaltet werden, so wird von der Auslösespule 8 das Feld des Dauermagneten 2 aufgehoben und der Schwenkhebel 1 entgegen der Kraft der Feder 7 in Pfeilrichtung abgestoßen. Dabei gleitet der Bolzen 12 von der Schnappklinke 13 ab, und der gespannte Federspeicher kann den Schalter in die »Aus«-Stellung ziehen. Die Feder 7 führt dann den Schwenkhebel 1 wieder zum Anschlag am Dauermagneten 2 zurück. Wendet man das an Hand von Ab b. 1 und 2 beschriebene Ein- bzw. Ausschaltschloß bei einem Antrieb für Kurzunterbrechung an, so kann durch von Relais gesteuerten, in den Spulenleitungen angeordneten öffnem bzw. Schließern im Zusammenhang mit dem Kraftantrieb der jeweils gewünschte Spgnn# bzw. Schaltvorgang gesteuert werden.
Ist eine Ruhestrom- bzw. $pannungsrückgangsauslösung vorgesehen, dann wird an Stelle des Dauerm?Lgneten 2 ein Elektrom.agnet verwendet und die Haltekraft für den Schwenkhebel 1 von den Amperewindungen der Magnetspule 8 erzeugt, Für kombinierte Spannungsrückgangs- und Arbeitsstromauslösung ist zusätzlich eine zweite Spule vorzusehen, die die, Wirkung der ersten bei Erregung aufhebt. Beide Zuleitungen sind durch Kontakte so gegeneinander zu verriegeln, daß ein Auslöseimpuls der einen Spule nicht durch einen gleichzeitigen der anderen -aufgehoben werden kann.
In A b b. 3 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit gezeigt. Bei diesem Schaltschloß wirkt die Antriebs" kraft, beha Einschalten auf das Gehäuse 14, das auf der Schalterwelle 10 lose gelagert ist. In dem Gehäuse sind der stabförmi e Dauermagnet 2 und der 9 $chwf,nkhebel 1 angeordnet. Der magnetische Kreis wird dabei von dem auf ' der Schalterwelle10 befestigten Hebe115 geschlossen, über den der Ausschaltkraftspeicher im Spannzustand gehalten wird. Dies erfolgt durch Abstützen des Hebels 15 an deg Ablaufkante 5 des Schwenkhebels 1. In der aus# gezogen gezeichneten Einschaltstellung des Schalters stützt der Hebel 15 den während der Einschaltbewegung gespannten Ausschaltkraftspeicher ab, Wird durch Errej#en der Auslösespule 8 das Dauer-Magnetfeld aufgehoben, weicht der Schwenkhebel in Pfeilrichtung aus, und der an der Schalterwelle angreifende nicht gezeichnete Kraftspeicher zieht den Schalter in die »Aus«-Stellung, Durch den Antrieb wird -dem sich mit der Schalterwelle drehenden Hebel 15 das Gehäuse 14 nachgeführt und der Hebel 14 wieder am Schwenkhebel 1 abgestützt. Ist der strichliert eingezeichnete Zustand hergestellt, kann'vom Antrieb her der EinschgItkreiftspeicher gespannt werden. Bei diesem SchaltscblQJ3 muß jedoch di e Spulenzuleitung beweglich ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Antrieb für elektrische Schaltgeräte mit das Ein- und Ausschalten bewirkenden Federkraftspeichern, die von einem Schaltschloß im Spannzustand gohnlten werden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das von den gespannten Federkraftspeichern ausgeübte Drehmoment auf einen Schwenkhebel (1) wirkt, der Teil des magnetischen Kreises eines Haltemagneten (2) ist und der mit diesem das Schaltschloß bildet (Ab b. 1). 2. Schalterantrieb nach Anspruch 1, bei dem als Einschaltkraft z. B. eine Drehfeder vorgesehen ist, die mit einer Spannwelle gespannt wird ' dadurch gekennzeichnet, daß der an dem als Dauermagnet (2) ausgebildeten Haltemagneten anliegende Schwenkhebel (1) des Schaltschlosses um eine zur Spannwelle (3) parallele Achse durch ein magnetisches Gegenfeld (8) entgegen der Kraft einer Rückholfeder (7) ausschwenkbar ist und daß sich bei gespanntem Einschaltkraft" speicher ein auf der Spannwelle (3) befestigter ein- oder zweiarini i r Ablaufger Hebel (4) an eine kante (5) des Schwenkhebels abstützt (Ab b. 1), 3. Schalterantrieb nach Anspruch 1 und 2, bei dem während der Einschaltbewegung ein an der Schalterwelle angreifender Ausschaltkraftspeicher gespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres zur Ausschaltung dienendes Schaltschloß vorgesehen ist, bei dem, sich ein auf der Schalterwelle (10) befestigter Hebel (11) bei gespanntem Ausschaltkraftspeicher an einer auf dem Schwenkhebel (1) angeordneten Schnappklinke, (13) abstützt (Ab b 2)-. 4. Schalterantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappklinke (13) von dem auf der Schalterwelle (10) befestigten Hebel (U) während der Einschaltbewegung entgegen der Kraft einer Feder (14) ausgeschwenkt wird, und daß sich dieser Hebel in der Einschaltstellung mittels eines Bolzens (12) an der SchnappkIinke, abstützt (Ab b. 2). 5. Schalterintrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des U-förmigen Dauermagneten (2) bei gespanntem. Einschalt- bzw, Ausschaltkraftspeicher zugleich als Anschlag für den zum magnetischen Kreis gehörigen Schwenkhebel (1) dienen. 6. Schalterantrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch -gekennzeichnet, daß das zum Auslösen des Schwenkhebels (1) erforderliche magnetische Gegenfeld von einer auf den Dauermagneten (2,) aufgebrachten Magnetspule (8) erzeugt wird, 7. Schalterantrieb nach Anspruch 1 mit auf der Schalterwelle befestigtem Hebel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (1) und der Dauermagnet (2) in einem auf der Schatterwelle (10) lose gelagerten Gehäuse (14) angeordnet sind, und daß der auf der Schalterwelle befestigte Hebel (15) den Ausschaltkraftspeicher im Spannzustand hält (A b b. 3). 8. Schalterantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet ' daß zum Abfangen des gegpannten Einschaltkraftspeichers dem sich mit der Schalterwelle drehenden, den Rückschluß des magnetischen Kreises bildenden Hebel (15) das Gehäuse (14) nachgeführt wird (A b b. 3). 9. Schalterantrieb nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (2) als Stabmagnet ausgebildet ist und daß die Stromzuführung zu der das Gegenfeld erzeugenden Spule (8) mittels beweglicher Leitungen erfolgt (A b b. 3). 10. Schalterantrieb nach Anspruch 1 bis 9 mit Ruhestrom- bzw. Spannungsrückgangsauslösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft für den Schwenkhebel (1) durch die Amperewindungen der Magnetspule (8) erzeugt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1128 531.