DE1690038B2

DE1690038B2 - Spring drive for electrical switches

Info

Publication number: DE1690038B2
Application number: DE19671690038
Authority: DE
Inventors: Kurt Rusch; Helmut Zeischold
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE1690038A1

Description

Aus der österreichischen Patentanmeldung A 8585/61 ist ein handbetätigter Sprungantrieb für elektrische Schalter bekannt, bei dem an der Kurbel einer Antriebswelle eine Einschaltfeder befestigt ist. Durch eine Drehung der Welle um 180° wird die Einschaltfeder gespannt. Unmittelbar anschließend gibt sie während der weiteren Drehung der Kurbel um 180° ihre Energie über eine Kurvenscheibe an eine Schalterwelle ab, die um etwa 90° bewegt wird. Dadurch wird ein mit der Schalterwelle gekoppelter Schalter eingeschaltet. Beim Einschaltvorgang wird eine an der Schalterwelle befestigte Ausschaltfeder gespannt. Wird die Ausschaltfeder entklinkt, so dreht sie die Schalterwelle um 90° zurück. Die Schalterwelle wird somit hin- und hergehend bewegt.From the Austrian patent application A 8585/61 a manually operated jump drive for Known electrical switches in which a closing spring is attached to the crank of a drive shaft. The closing spring is tensioned by turning the shaft by 180 °. Immediately afterwards she gives while the crank continues to turn 180 °, its energy is transferred to a switch shaft via a cam which is moved by about 90 °. As a result, a switch coupled to the switch shaft is switched on. When the switch is switched on, a switch-off spring attached to the switch shaft is tensioned. Will the opening spring unlatches, so it turns the switch shaft back by 90 °. The switch shaft is thus and moving forward.

Die Erfindung hat ebenfalls einen Federantrieb für elektrische Schalter mit einer von einer Einschaltfeder drehbaren Antriebswelle zur Aufgabe, die über eine Kurvenscheibe mit einer mit dem Schalter gekoppelten hin- und hergehend beweglichen Schalterwelle zusammenwirkt. Im Gegensatz zum Bekannten ist jedoch vorgesehen, daß die Einschaltfeder mit Hilfe der Kurvenscheibe über einen Winkelweg von 360° auf die Schalterwelle einwirkt.The invention also has a spring drive for electrical switches with one of a closing spring rotatable drive shaft for the task, which is coupled to the switch via a cam disk with a reciprocating movable switch shaft cooperates. In contrast to the known, however, is provided that the closing spring with the help of the cam over an angular path of 360 ° on the Acts switch shaft.

Die Einschaltfeder kann bei einem Drehweg von 360° schwächer bemessen werden als bei einem Drehweg von 180°. Man erreicht deshalb das gleiche Arbeitsvermögen mit geringerem Kostenaufwand. Außerdem kann man die Federkraft mit Hilfe der Kurvenscheibe günstig an die vom Schalter benötigte Antriebskraft anpassen. Deshalb kann man mit gleichen Bauelementen unterschiedliche Antriebe aufbauen. Man braucht dazu nur die Kurvenscheibe entsprechend <>5 der Antriebscharakteristik auszubilden.The closing spring can be dimensioned weaker with a rotation path of 360 ° than with a rotation path of 180 °. The same work capacity can therefore be achieved at a lower cost. aside from that you can use the cam to adjust the spring force to the drive force required by the switch adjust. Therefore you can build different drives with the same components. You only need the cam according to <> 5 to train the drive characteristics.

Um einen größeren Abstand zwischen der Antriebswelle und der Schalterwelle zu erhalten, kann man im Gegensatz zu dem aus der österreichischen Patentanmeldung bekannten Schalter d.e beiden Wellen über einen doppelarmigen Hebel und eine Stange miteinander koppeln Das Hebelverhältnis ermöglicht hierbei eine weitere Beeinflussung der Übersetzung zwischen der Antriebswelle und der Schalterweile.To get a larger distance between the drive shaft and the switch shaft, you can use the In contrast to the one from the Austrian patent application known switch d.e two shafts via a double-armed lever and a rod together couple The lever ratio enables the translation between the drive shaft and the switch shaft.

Die Einschaltfeder kann beim Antrieb nach der Erfindung von jedem Antriebsmotor gespannt werden, der eine Drehung von 360° bei der erforderlichen Kraft ergibt Besonders günstig ist jedoch die Verwendung einer Raische, die in bekannter Weise eine absatzweise Drehbewegung beim Spannen der Feder gestattet. Die Ratsche kann für die Handbetätigung vorgesehen sein, wie an sich bekannt ist Man kann die Ratsche aber auch beim Spannen der Feder mit Hilfe eines Antriebsmotors verwenden. Eine vorteilhafte Ausführung dieser Betätigungsart stellt ein Schubkurbelgetriebe dar, bei dem die Kurbel von dem Schneckenrad eines mit dem Antriebsmotor verbundenen Schneckengetriebes gebildet wird.The closing spring can be used in the drive according to the invention can be tensioned by any drive motor that rotates 360 ° at the required force However, it is particularly advantageous to use a Raische which, in a known manner, is intermittent Rotational movement permitted when tensioning the spring. The ratchet can be intended for manual operation, As is known per se, the ratchet can also be used when tensioning the spring with the aid of a drive motor. An advantageous embodiment of this Type of operation is a slider-crank mechanism, in which the crank of the worm wheel is one with the Drive motor connected worm gear is formed.

Weitere Finzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung, in der ein Schalterantrieb in einer vereinfachten, angenähert perspektivischen Darstellung gezeichnet ist. _A n~ ■ Further details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which a switch drive is shown in a simplified, approximately perspective illustration. _A n ~ ■

Zur Betätigung seines Schaltstiftes besitzt der flussigkeitsarme Leistungsschalter 1 einen Antriebshebel 2. der über eine Isolierstoffstange 3 mit der Kurbel 4 einer Schalterwelle 5 gekoppelt ist. Die Schalterwelle führt eine hm- und hergehende Bewegung aus, die durch die Anschläge 7 und 8 begrenzt ist. Die Kurbel 10 zwischen den Anschlägen 7 und 8 ist mit einer Ausschaltfeder Π gekoppelt.To operate its switch pin, the has a low-liquid Circuit breaker 1 a drive lever 2. which is connected to the crank 4 via an insulating rod 3 a switch shaft 5 is coupled. The switch shaft performs a reciprocating motion that is limited by the stops 7 and 8. The crank 10 between the stops 7 and 8 has an opening spring Π coupled.

An der Schalterwelle 5 sitzt eine Sperrscheibe 13. die mit einer Klinke 14 zusammenwirkt. Die Klinke wird von einer Rollenstütze 15 in der gezeichneten Sperrlage gehalten. Zum Lösen der Klinke wird die Rollenstüize mit einem Stößel 16 oder magnetisch mit Hilfe einer Spule 17 gelöst.A locking disk 13, which interacts with a pawl 14, is seated on the switch shaft 5. The latch will held by a roller support 15 in the locked position shown. The roller support is used to release the pawl solved with a plunger 16 or magnetically with the aid of a coil 17.

Eine Kurbel 20, die an der Schalterwelle 5 befestigt ist, bewegt über eine Stange 21 einen Stößel 22, der mit einem Druckknopf 23 gelenkig verbunden ist. Der Stößel 22 kann deshalb nur in seiner gestrichelt gezeichneten Lage, d. h. in der Ausschaltstellung der Schalterwelle 5, auf eine Rollenstütze 25 einwirken.A crank 20, which is attached to the switch shaft 5, moves via a rod 21 a plunger 22, which with a push button 23 is articulated. The plunger 22 can therefore only be shown in dashed lines Location, d. H. in the switched-off position of the switch shaft 5, act on a roller support 25.

Die Kurbel 10 ist über eine Stange 26 mit einem doppelarmigen tiebel 27 gekoppelt. Das der Stange 26 abgekehrte Ende des Hebels 27 trägt eine Rolle 28. Diese wirkt mit einer Kurvenscheibe 29 zusammen. Die Kurvenscheibe 29 gehört zu einer als Ganzes mit 30 bezeichneten Antriebswelle, die bei 31 und 32 gelagert ist. Die Kurvenscheibe 29 ist an einer Hohlwelle 34 befestigt, die auf der Antriebswelle 30 frei drehbar gelagert ist. Die Hohlwelle ist mit einer Sperrscheibe 35 verbunden. An dieser greift eine Klinke 36 an. Sie wird von der erwähnten Rollenstütze 25 in der gezeichneten Lage gehaltenThe crank 10 is coupled to a double-armed gable 27 via a rod 26. The one facing away from the rod 26 The end of the lever 27 carries a roller 28. This cooperates with a cam 29. The cam 29 belongs to a drive shaft designated as a whole with 30 and supported at 31 and 32. The cam 29 is fastened to a hollow shaft 34 which is freely rotatably mounted on the drive shaft 30 is. The hollow shaft is connected to a locking disk 35. A pawl 36 engages on this. She is from the mentioned roller support 25 held in the position shown

Die Scheibe 35 bildet zugleich einen zur Befestigung eines Federendes dienenden Federteller. Auf dem Zapfen 38 ist das eine Enc.w j9 einer als Drehfeder ausgebildeten Einschaltfeder 40 befestigt. Das andere Ende 41 greift über den Zapfen 42 einer Scheibe 43, die mit der Antriebswelle 30 fest verbunden ist.The disk 35 also forms a spring plate which is used to fasten a spring end. On the tenon 38 is an Enc.w j9 designed as a torsion spring Closing spring 40 attached. The other end 41 engages over the pin 42 of a disk 43, which with the drive shaft 30 is firmly connected.

Auf der Antriebswelle 30 ist ferner eine Scheibe 45 befestigt, die der Übersichtlichkeit halber in der Figur zweimal dargestellt ist. Die Scheibe 45 ist an ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen. In die Verzahnung greift eine Sperrklinke 46 ein. Ferner greift an derA disk 45 is also attached to the drive shaft 30, which is shown in the figure for the sake of clarity is shown twice. The disc 45 is provided with teeth on its circumference. In the gearing a pawl 46 engages. Furthermore, the

Scheibe 45 eine Klinke 48 an, die an einer Kurbel 49 gelenkig angebracht ist. Die Kurbel 49 ist auf der Antriebswelle 30 drehbar gelagert Sie kann mit einer Stange 50 von Hand bewegt werden, die in eine Ausnehmung 51 der Kurbel 49 eingesteckt wird.Washer 45 has a pawl 48 which is hinged to a crank 49. The crank 49 is on the drive shaft 30 rotatably mounted It can be moved by hand with a rod 50 which is inserted into a recess 51 of the crank 49 is inserted.

Eine weitere Betätigungsmöglichkeit bildet eine Kurbel 53, die ebenfalls auf der Welle 30 drehbar gelagert ist. Die Kurbel 53 trägt eine Klinke 54. Sie ist über eine Stange 55 mit einem Schneckenrad 56 bei 57 gelenkig verbunden. Zu dem Schneckenrad gehört eine Schnekke 59, die vrn der Welle eines Elektromotors 60 angetrieben wird.Another possibility for actuation is a crank 53, which is also rotatably mounted on the shaft 30 is. The crank 53 carries a pawl 54. It is articulated via a rod 55 with a worm wheel 56 at 57 tied together. A worm 59, which is driven from the shaft of an electric motor 60, belongs to the worm wheel will.

Ferner ist auf der Antriebswelle 30 eine Steuerscheibe 62 gelagert, die zum besseren Verständnis unterhalb der Antriebswelle 30 noch einmal gezeichnet ist. Die Steuerscheibe 62 ist mit einer Führungskurve 64 versehen, die eine Ausnehmung aufweist. Auf der Führungskurve ruht eine Stange 65, die an einem Winkelhebel 67 gelenkig befestigt ist. Der Winkelhebel 67 wird von einer Feder 68 in die gezeichnete Lage gezogen, so daß die Stange 65 immer an der Führungskurve 64 anliegt. Das der Stange 65 abgekehrte Ende des Winkelhebels 67 ist als Haken ausgebildet, der mit dem Druckknopf 23 zusammenwirkt, wie in der Figur zu sehen ist. Deshalb ist die Betätigung des Druckknopfes 23 nur in der in der Figur gezeichneten Lage der Steuerscheibe 62 möglich, bei der die Feder 40 gespannt ist.Furthermore, a control disk 62 is mounted on the drive shaft 30, which is below for better understanding the drive shaft 30 is drawn again. The control disk 62 is provided with a guide curve 64, which has a recess. A rod 65 rests on the guide curve and is attached to an angle lever 67 is articulated. The angle lever 67 is pulled into the position shown by a spring 68, so that the rod 65 always rests on the guide curve 64. The end of the angle lever facing away from the rod 65 67 is designed as a hook which cooperates with the push button 23, as can be seen in the figure. That's why the actuation of the push button 23 is only possible in the position of the control disk 62 shown in the figure possible, in which the spring 40 is tensioned.

Die Steuerscheibe 62 weist am Umfang einen Nokken 70 auf, der einen Meldeschalter 71 steuert. In der gezeichneten Stellung sind die dem Motor 60 zugeordneten Kontakte 72 geöffnet. Weitere Kontakte 73, über die der Stromkreis zur elektromagnetischen Betätigung der Rollenstütze 25 geschleift ist, sind dagegen geschlossen. The control disk 62 has a cam 70 on the circumference which controls an alarm switch 71. In the In the position shown, the contacts 72 assigned to the motor 60 are open. More contacts 73, about the circuit for the electromagnetic actuation of the roller support 25 is looped, however, are closed.

Die Steuerscheibe 62 ist, wie erwähnt, auf der Antriebswelle 30 frei drehbar gelagert. Sie ist mit dieser jedoch über einen Bolzen 75 gekoppelt, der durch ein Langloch des mit der Antriebswelle 30 fest verbundenen Federtellers 43 ragt. Der Bolzen 75 liegt ferner an dem Vorsprung einer Scheibe 76 an, die an der Hohlwelle 34 befestigt ist.As mentioned, the control disk 62 is mounted freely rotatably on the drive shaft 30. She is with this however, coupled via a bolt 75 which is firmly connected to the drive shaft 30 through an elongated hole Spring plate 43 protrudes. The bolt 75 also rests against the projection of a disk 76 which is attached to the hollow shaft 34 is attached.

Ein Schild 77 auf der Steuerscheibe 62 zeigt an, ob die Feder 40 gespannt ist. Bei entspannter Feder 40 ist das Schild nicht sichtbar.A plate 77 on the control disk 62 indicates whether the spring 40 is tensioned. When the spring 40 is relaxed the sign is not visible.

Der Schalter 1 ist in der Einschaltstellung gezeichnet Die Einschaltfeder 40 ist gespannt ebenso die Ausschaltfeder 11.The switch 1 is shown in the switch-on position. The switch-on spring 40 is tensioned, as is the switch-off spring 11th

Zum Ausschalten wird die Klinke 14 von Hand über den Stößel 16 oder elektrisch mit der Spule 17 gelöst Beim Ausschaltvorgang wird unter der Wirkung der Feder 11 der Hebel 27 geschwenkt Die Rolle 28 kommt deshalb, wie gestrichelt gezeichnet in den Bereich der Kurvenscheibe 29. Wird nunmehr die Klinke 36 gelöst, so dreht sich die Hohlwelle 34 mit der Kurvenscheibe 29 unter der Wirkung der Einschaltfeder 40 um 360°. Die Kurvenscheibe 29 drängt dabei über die Rolle 28 den Hebel 27 in die in der Figur gezeichnete Lage. Dadurch wird der Schalter 1 eingeschaltet und die Ausschaltfeder 11 gespannt Die Klinke 14 fällt hinter die Sperrscheibe 13. Die Scheibe 35 läuft wieder gegen die Klinke 36.To switch off, the pawl 14 is released manually via the plunger 16 or electrically with the coil 17 During the disconnection process, the lever 27 is pivoted under the action of the spring 11. The roller 28 therefore comes, as shown in dashed lines, in the area of the cam disk 29. The pawl is now 36 is released, the hollow shaft 34 rotates with the cam 29 under the action of the closing spring 40 by 360 °. The cam 29 pushes the lever 27 via the roller 28 into the position shown in the figure Location. As a result, the switch 1 is switched on and the switch-off spring 11 is tensioned. The pawl 14 falls behind the locking disk 13. The disk 35 runs against the pawl 36 again.

Die entspannte Einschaltfeder 40 kann durch Drehen der Antriebswelle 30 mit dem Federteller 43 gespannt werden. Die Welle führt dabei eine Bewegung um 360° aus. Das Drehen der Welle 30 kann von Hand mit dem Hebel 50 vorgenommen werden. Normalerweise wird jedoch der Antriebsmotor 60 die Einschaltfeder spannen. The relaxed closing spring 40 can be tensioned by rotating the drive shaft 30 with the spring plate 43 will. The shaft executes a movement of 360 °. Rotating the shaft 30 can be done by hand with the Lever 50 can be made. Normally, however, the drive motor 60 will tension the closing spring.

Bei der Spannbewegung wird die Steuerscheibe 62 mitgedreht, so daß nach der Spannbewegung die Auslösung der Klinke 36 über den Stöße! 23 freigegeben wird. Durch den Nocken 70 der Steuerscheibe 62 wird über das Kontaktpaar 72 des Meldeschalters 71 der Antriebsmotor 60 ausgeschaltet Der Antrieb ist für eine neue Schaltung bereit. Die Schaltung kann als sogenannte Kurzunlerbrechungsschaltung ausgeführt werden, bei der der Schalter 1 in kurzer Zeit ausgeschaltet, eingeschaltet und gegebenenfalls wiederum ausgeschaltet wird.During the clamping movement, the control disk 62 rotated, so that after the clamping movement, the release of the pawl 36 over the impacts! 23 released will. The cam 70 of the control disk 62 is via the pair of contacts 72 of the signaling switch 71 of the Drive motor 60 switched off The drive is ready for a new shift. The circuit can be called a so-called Short-circuit breaker can be carried out, in which the switch 1 is switched off in a short time, switched on and switched off again if necessary.

Das Spannen der Einschaltfeder über das Schneckengetriebe 56, 59 und das mit einer Ratsche baulich vereinigte Schubkurbelgetriebe 53, 54, 55, 56 ermöglicht die Verwendung eines kleinen Antriebsmotors 60. Daher ist der neue Antrieb auch für kleine Schalter gut geeignet, die billig sein müssen.The tensioning of the closing spring via the worm gear 56, 59 and the structurally combined with a ratchet Slider crank mechanism 53, 54, 55, 56 enables the use of a small drive motor 60. Therefore the new drive is also well suited for small switches that have to be cheap.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Spring drive for electrical switches, with a drive shaft rotatable by a closing spring, which can be moved back and forth via a cam with one coupled to the switch Switch shaft interacts, characterized in that the closing spring (40) acts on the switch shaft (5) over an angular path of 360 ° with the aid of the cam disk (29).

2. Spring drive according to spoke 1, characterized in that that the cam (29) with the switch shaft (5) via a double-armed lever (27) and a coupling rod (26) is connected

3. Spring drive according to claim 1 or 2, characterized in that the closing spring (40) over a known ratchet washer (45) is tensioned intermittently.

4. Spring drive according to claim 3 with a motor drive, characterized by a slider crank mechanism (53, 55, 56) between the drive motor (60) and the ratchet washer (45).

5. Spring drive according to claim 4, characterized in that the crank of the crank mechanism from the worm wheel (56) of a worm gear (56) connected to the drive motor (60) 59) is formed.