DE1300718B - Sprungwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprungwerk, insbesondere für handbetätigte Unterbrecher bei elektrischen Netzschaltern mit einem zwischen zwei Endstellungen unter zunehmender Belastung eines Federspeichers hin- und herbewegbaren Betätigungshebel.

Für das Umsteuern von Wechsel- und Wendegetrieben ist schon ein Sprungwerk mit zwei um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkenden Hebeln (Betätigungshebel und Kipphebel) und einer bei der Bewegung des Betätigungshebels gespannten und den Kipphebel nach Überschreiten der Totlage nach der einen oder anderen Seite hinüberwerfenden Feder bekannt.

Bekannt ist auch ein durch Kraftspeicher angetriebener, handbetätigter elektrischer Schalter in Sprungwerkausführung, bei dem auf einer Achse konzentrisch der Betätigungshebel und eine Scheibe angeordnet sind, die einen segmentartigen Ausschnitt aufweist und dazu dient, den wendeiförmigen Federkraftspeicher aufzuziehen. ao

Weiter ist ein Rückschlag-Sperrgetriebe bekannt, bei dem das Sperrglied an einem Hebel befestigt ist, der frei schwenkbar auf einer Welle angeordnet ist. An diesem Hebel ist drehbar ein Zahnrad befestigt, das mit einem ebenfalls auf der Welle sitzenden Pianetenrad kämmt und drehschlüssig mit dem Sperrglied verbunden ist. Das Sperrglied ist insoweit am Hebel schwenkbar befestigt. Als Sperrkörper ist ihm ein Kreissegment zugeordnet, das auf der den Hebel chem Loslassen des Betätigungshebels durch Klemmwirkung oder Verklinkung eine Rückschlagbewegung des Betätigungshebels unterbunden wird. Überdies werden die beiden Teile in den beiden Endstellungen des Betätigungshebels von allein durch eine freie Schwenkbewegung in dafür vorgesehenen Ausnehmungen des einen Teils in eine Lage relativ zueinander gebracht, die die gleiche Wirkung auch bei Bewegung des Betätigungshebels in Gegenrichtung erbringt. Zusatzvorrichtungen sind dafür nicht erforderlich. Durch die Sperrvorrichtung wird deshalb trotz ihres einfachen Aufbaus aus nur zwei Teilen und ohne das Erfordernis irgendwelcher zusätzlicher Handgriffe der Bedienungsperson eine völlige Betriebssicherheit für Sprungwerke erreicht.

Der schwenkbare Teil kann an diesem Sprungwerk als kreisförmige Scheibe ausgebildet sein, die exzentrisch auf ihrer Schwenkachse angeordnet ist und sich an einer glatten Oberfläche des Kreissegments ab-

ao stützt. Es handelt sich hier um eine besonders einfache Ausbildung der Sperrvorrichtung, die überdies auf Grund der Reibung zwischen den Oberflächen der Scheibe und des Kreissegments in jeder Stellung des Betätigungshebels gleichmäßig anspricht.

Der schwenkbare Teil kann auch als Klinke ausgebildet sein, die sich an einer verzahnten Oberfläche des Kreissegmentes abstützt. Hier kommt es zwar unter Umständen zu geringfügigen Rückschlagbewegungen bis zum Einrasten der Klinke im näch-

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tragenden Welle befestigt ist. Die Sperrwirkung tritt 30 sten Zahn des Kreissegmentes, doch wird dafür eine

dann ein, wenn sich die Bewegungsbahnen von Sperr- besonders solide und betriebssichere mechanische

glied und Sperrkörper überschneiden. Abstützung des schwenkbaren Teils geboten.

Schließlich sind Klemm- und Klinkengesperre Dieses schwenkbare Teil wird zweckmäßig mit

grundsätzlich bekannt. einer Rückholfeder versehen, die sich auf zwei Nasen

Alle unter Aufladung eines Federspeichers durch 35 abstützt, von denen die eine auf dem schwenkbaren einen hin- und herbewegbaren Betätigungshebel be-

dienbaren Sprungwerke weisen den Nachteil auf, daß der Betätigungshebel vor dem Kippen des Sprungwerkes aus jeder Lage unter Wirkung des Federspei-Teil und die andere auf dem die Schwenkachse des schwenkbaren Teils tragenden Teil befestigt ist. Durch eine solche Federbeaufschlagung des schwenkbaren Teils wird bei mit Reibungsschluß arbeiten-

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chers schlagartig in seine Ausgangslage zurückkehrt, 40 den Sperrvorrichtungen ein schnelleres und sichereres

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sobald er losgelassen wird. Dabei kann es zu Verletzungen der Bedienungsperson auf Grund des plötzlichen Rückschlags des Betätigungshebels kommen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Betätigungshebel eines Sprungwerks mit einer Sperrvorrichtung zu versehen, die bei Bewegung des Betätigungshebels in beiden am Sprungwerk zur Aufladung des Federspeichers zugelassenen Richtungen einen plötzlichen Rückschlag des Betätigungshebels aus Zwischenstellungen heraus verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine einen plötzlichen Rückschlag des Betätigungshebels bei Bewegungen in beiden Richtungen sperrende Vorrichtung aus zwei Teilen, von denen der eine in an sich bekannter Weise um eine parallel zur Drehachse des Betätigungshebels liegende Achse schwenkbar angeordnet ist und der andere die Form eines Kreissegments hat, das auf der Drehachse des Betätigungshebels zentriert ist, wobei sich der schwenkbare Teil auf dem Umfang des Kreissegments abstützt, der Ausnehmungen für eine freie Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils in den Endstellungen des Betätigungshebels aufweist.

Diese Sperrvorrichtung des Sprungwerks besteht also aus nur zwei Teilen, die relativ zueinander beweglich sind. Die beiden Teile stützen sich aufeinander so ab, daß bei Nachlassen der von Hand ausgeübten Kraft der Bedienungsperson oder bei plötzli-Ansprechen erzielt. Auch bei Verwendung von Klinken ist dadurch ein ganzflächiger und damit soliderer Halt der Sperrklinke in der ihr zugeordneten Verzahnung unter allen Umständen sichergestellt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines von Hand betätigten Betätigungshebels, der an die von ihm mitgenommene Mechanik angebaut und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist;

F i g. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer am Betätigungshebel befestigten schwenkbaren Scheibe und einem feststehenden Teil in Form eines Kreissegmentes;

F i g. 3 die Vorrichtung nach F i g. 2 bei zur F i g. 2 entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Hebels, und

F i g. 4 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer Klinke und einem am Umfang verzahnten Kreissegment.

F i g. 1 zeigt einen Betätigungshebel 1, der auf einer Welle 2 aufgekeilt ist, um deren Achse 3 er sich bei seiner Betätigung dreht. Am Betätigungshebel 1 ist eine kreisförmige Scheibe 4 befestigt, die um eine zur Achse 3 parallele Achse 5 schwenkbar ist. Die Achse 5 durchsetzt dabei die Scheibe exzentrisch. Diese stützt sich am Umfang eines Kreissegmentes 6 ab, das in einer Ebene liegt, auf der die Achse 3

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senkrecht steht. Durch den Betätigungshebel 1 ist ein Mitnehmer? mit zwei Dornen8 betätigbar. Diese kommen abwechselnd auf der einen bzw. der anderen Seite einer Pleuelscheibe 9 zur Anlage, die von einer Welle 10 getragen ist, deren Achse mit der Achse 3 der Welle 2 zusammenfällt. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe des Betätigungshebels 1 eine Feder 11 zu spannen. Bei der Feder 11 handelt es sich um eine Schraubenfeder, die mit ihren beiden Enden auf zwei Zapfen 12 und 13 verankert ist. Diese Zapfen sind zur Achse 3 parallel. Der Zapfen 12 ist fest, und der Zapfen 13 wird durch die Pleuelscheibe 9 getragen. Die Feder 11 hat deshalb zwei Stellungen stabilen Gleichgewichtes, die auf den beiden Seiten einer die Achse 3 und den Zapfen 12 enthaltenden Ebene liegen und bildet so ein Sprungwerk.

Die Wellen 2 und 10 drehen sich in schematisch angedeuteten Lagern 14.

Die Vorrichtung zum Verhindern des plötzlichen Rückschlags des Betätigungshebels 1 in die Ausgangsstellung besteht aus zwei Teilen, nämlich der Scheibe 4 und dem Kreissegment 6 mit glatter Umfangsoberfläche. Der Betätigungshebel 1 hat eine Symmetrieachse 15, und die Funktion der Vorrichtung hängt von der Lage des Berührungspunktes 16 zwischen den beiden Teilen relativ zu dieser Symmetrieachse ab.

F i g. 2 zeigt, daß die Scheibe 4 von einer Feder 17 nach oben gedrückt wird. Diese versucht, eine durch die Achse 5 gehende Symmetrieachse 18 der Scheibe 4 zum Zusammenfallen mit der Symmetrieachse 15 des Betätigungshebels 1 zu bringen, die die Achse 3 durchsetzt.

Die Feder 17 stützt sich mit ihren Enden auf zwei Nasen 19 und 20 ab. Die Nase 19 sitzt dabei fest auf dem Hebel 1, und die Nase 20 fest auf der Scheibe 4. Die Feder 17 bewirkt dadurch einen dauernden Druck der Scheibe 4 auf das Kreissegment 6, und zwar im beweglichen Berührungspunkt 16 dieser beiden Teile, der sich in F i g. 2 nach oben verschiebt, wenn der Betätigungshebel 1 durch die Bedienungsperson in Richtung des Pfeils 21 verschwenkt wird.

Läßt die Bedienungsperson den Betätigungshebel 1 los, so wird dieser durch die rücktreibende Kraft der gespannten Feder 11 nach unten gedrückt. Dadurch wird der Druck der Scheibe 4 auf das Kreissegment 6 in ihrem Berührungspunkt 16 so angehoben, daß die beiden Teile miteinander verriegelt werden.

Während des gesamten Bewegungsablaufes bleibt der Berührungspunkt 16 auf der gleichen Seite der Symmetrieachse 15, und der Betätigungshebel 1 kann nur in der durch den Pfeil 21 gegebenen Richtung bewegt werden, weil jede Bewegung in der entgegengesetzten Richtung eine sofortige Verriegelung zur Folge hat.

Der Betätigungshebel 1 kann deshalb nur ausgehend von seinen beiden Ausgangsstellungen jeweils in die eine oder andere Richtung bewegt werden. Um das zu ermöglichen, sind am Umfang des Kreissegmentes 6 dort, wo sich die Ausgangsstellungen des Betätigungshebels 1 befinden, zwei Ausnehmungen 22 und 23 vorgesehen. Diese ermöglichen eine vorübergehende Beendigung der Berührung der Scheibe 4 mit dem Kreisausschnitt 6 in einem Berührungspunkt 16, wodurch die Symmetrieachse 18 der Scheibe 4 sich in einer freien Durchschwenkbewegung auf die andere Seite der Symmetrieachse 15 des Betätigungshebels 1 bewegen kann. F i g. 3 zeigt beispielsweise die Bewegung dieses Hebels in Richtung eines Pfeils 24, die nach dem freien Durchschwenken der Scheibe 4 in der Ausnehmung 22 möglich ist.

Hier liegt der Berührungspunkt 16 über der Symmetrieachse 15. Jede Bewegung des Hebels 1 nach oben erhöht den Druck im Berührungspunkt 16 so stark, daß es zu einer Verriegelung der Scheibe 4 auf dem Kreissegment 6 kommt. Selbstverständlich ist es dafür eine Voraussetzung, daß im Berührungspunkt 16 eine Reibung zwischen den beiden miteinander in Berührung stehenden Teilen vorhanden ist, die erst die Verkeilung der beiden Teile aufeinander ermöglicht.

F i g. 4 zeigt in einer anderen Ausführungsform ein verzahntes Kreissegment 25, das mit einer Klinke 26 zusammenarbeitet. Die Bewegung des Betätigungshebels 1 erfolgt in Richtung eines Pfeils 27, und die um die Achse 5 schwenkbare Klinke 26 ist wieder durch eine Feder 17 beaufschlagt, die sich auf Nasen 19 und 20 abstützt. Die Klinke 26 widersetzt sich so einer Bewegung des Hebels 1 in der zur Richtung des Pfeils 27 entgegengesetzten Richtung. Auch hier erlauben Ausnehmungen 28 und 29 am Umfang des Kreissegmentes 25 in den beiden Ausgangsstellungen der Bewegungsbahn des Hebels ein freies Durchschwenken der Klinke 26. Dadurch kann die Bewegungsrichtung des Hebels nach Beendigung einer Bewegung für den folgenden Arbeitsgang umgekehrt werden.

Die Vorrichtung verhindert also nicht nur einen Rückschlag des Hebels während seiner Betätigung, sondern erleichtert außerdem wegen der das Ende eines Bewegungsvorgangs kennzeichnenden Ausnehmungen die Durchführung der vollständigen Schwenkbewegung. Auch dadurch ist die Funktionssicherheit der über den Hebelantrieb gesteuerten Apparaturen angehoben.

Selbstverständlich können die Drehachse 3 des Betätigungshebels 1 und seine zu dieser senkrechte Symmetrieachse auch andere, als die in den Figuren gezeigte horizontale und vertikale Stellungen haben. Auf F i g. 1 sind weiter die durch die Ausnehmungen 22 und 23 definierten Ausgangsstellungen des Hebels 1 als einander genau gegenüberliegend gezeichnet. Selbstverständlich können sie aber auch mit der Schwenkachse des Hebels 1 einen beliebigen Winkel bilden, der dann von der Symmetrieachse 15 des Hebels 1 bei einem vollständigen Arbeitsgang überstrichen wird.

Die Vorrichtung ist auch bei der Steuerung von Vorrichtung anwendbar, die von der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung abweichen.

Selbstverständlich bleibt das Funktionsprinzip auch dann aufrecht, wenn eine um eine ortsfeste Achse schwenkbare Scheibe mit einem Kreissegment zusammenwirkt, das am Betätigungshebel befestigt ist und sich mit diesem dreht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sprungwerk, insbesondere für handbetätigte Unterbrecher bei elektrischen Netzschaltern mit einem zwischen zwei Endstellungen unter zunehmender Belastung eines Federspeichers hin- und herbewegbaren Betätigungshebel, gekennzeichnet durch eine einen plötzlichen Rückschlag des Betätigungshebels bei Bewegungen in beiden Richtungen sperrende Vorrichtung aus zwei Teilen (4, 26; 6, 25), von denen der eine

in an sich bekannter Weise um eine parallel zur Drehachse (3) des Betätigungshebels (1) liegende Achse schwenkbar angeordnet ist und der andere die Form eines Kreissegmentes (6, 25) hat, das auf der Drehachse des Betätigungshebels zentriert ist, wobei sich der schwenkbare Teil (4, 26) auf dem Umfang des Kreissegments abstützt, der Ausnehmungen (22, 23) für eine freie Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils in den Endstellungen des Betätigungshebels aufweist.

2. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil als kreisförmige Scheibe (4) ausgebildet ist, die exzentrisch auf ihrer Schwenkachse (5) angeordnet ist

und sich an einer glatten Oberfläche des Kreissegments (6) abstützt.

3. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil als Klinke (26) ausgebildet ist, die sich an einer verzahnten Oberfläche des Kreissegments (25) abstützt.

4. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil (4, 26) mit einer Rückholfeder (17) versehen ist, die sich auf zwei Nasen (19, 20) abstützt, von denen die eine auf dem schwenkbaren Teil und die andere auf dem die Schwenkachse (5) des schwenkbaren Teils tragenden Teil (1) befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen