DE1948209B2 - Antriebsvorrichtung fuer elektrische schaltgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte mit das Ein- und Ausschalten vornehmenden Federn, die mittels einer Antriebswelle in entgegengesetzter Drehrichtung gespannt werden, wobei sich die Ausschaltfeder mit einem Ende an einem auf der Antriebswelle angeordneten Schaltschloß abstützt und einen Speicherantrieb bildet, der zeitlich vor der Einschaltfeder gespannt und während des Einschaltens in Einschaltrichtung mitgenommen wird. Da die Federn derarti- ία ger Antriebsvorrrichtungen nacheinander gespannt werden, verlangen diese Antriebe bei Betätigung einen verhältnismäßig geringen Kraftaufwand.

Bei einem bekannten Antrieb dieser Art wird eine auf der Antriebswelle in einer Trommel angeordnete Spiralfeder als Einschaltfeder verwendet. Als Ausschaltenergiespeicher dient eine Zugfeder, die an der linken Seite einos auf der Antriebswelle gelagerten Schaltschlosses und an einem gabelförmigen, am Rahmen angelenkten Hebel eingehängt ist. Parallel zur Zugfeder ist an der rechten Seite des Schaltschlosses eine Schubstange angelenkt, die von der Antriebswelle mitgenommen wird und die Ausschaltfeder spannt sowie gespannt hält. Dazu ist die Schubstange gleichfalls wie die Ausschaltfeder mit einem Ende an einer am Rahmen angelenkten gabelförmigen Kurbel verbunden. Beim Einschalten wird die Schubbewegung der Kurbel durch einen ebenfalls am Rahmen angebrajhten Anschlagbolzen begrenzt, der beim Ausschalten als fester Stutzpunkt für die Ausschaltfeder dient.

Bezüglich des Raumbedarfs und c ¹S technischen Aufwandes läßt dieser Antrieb, insbesondere was den Ausschaltkraftspeichcr betrifft, manche Wünsche offen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine raum- und kostensparende Antriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf der Antriebswelle zwei, durch Anschläge im Drehweg begrenzte Federtrommel!! konzentrisch ungeordnet sind, deren Federn sich mit einem Ende am Gehäuse der F.in- bzw. Aus-Federtrommel und mil dem anderen Ende an einer gemeinsamen, das Schaltschloß des Aus-Speicherantriehes tragenden. drehbar um die Antriebswelle gelagerten Nabe abstützen, daß nur das Gehäuse der F.in-Federtromnicl mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist und einen Mitnehmer aufweist, der beim Drehen der Ein-Fcdcrtromr.iel in Aussclialtrichtung die Nabe samt Schaltschloß mitnimmt und die Ausschaltfcder der am Aus-Anschlag anstehenden Aus-Feclertrommcl spannt sowie das Schaltschloß in die Sperrlage bringt, und daß eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist. die das abtriebsscitige Ende der Einschahfeder erst nach dem gesamten Spannweg freigibt.

Vorteilhaft besteht die Sperrvorrichtung für die Einsclialtfeder aus einem auf dem Gehäuse der Ein-Fedet trommel und einem auf dem Gehäuse der Atis-Fcdcrtrommcl angeordneten Sperrnocken sowie zwei jeweils in Eingriff mit einem der Sperrnocken kommenden Anschlaghebel. Diese sind drehfest auf einer Verriegelungswelle angebracht, wobei die Länge tier Sperrnocken in Umfangsrichtung und der Winkelabstand zwischen den Anschlaghebeln so bemessen und aufeinander abgestimmt sind, daß am Ende des Spannvorganges der Einschaltfeder der am Sperrsteg der Ein-Federtrommel aufliegende Anschlaghebel :itig*Täi

einklinkt und das antriebsseitiö^T äußere Ende der Einschaltfeder abstützt. Gleichzeitig soll der das abtriebsseitige Ende der Einschaltfeder über das gespannte Schaltschloß abstützende, in den Sperrnokken der Aus-Federtrommel eingreifende Anschlaghebel ausschwenken und die Einschaltfeder freigeben. Zweckmäßig wird als Schaltschloß zwischen der Nabe und der Ausschalttrommel eine Knieiiebelanordnung angebracht, deren Kniegelenk sich auf der Auslösewelle des Ausschaltkraftspeichers abstützt. Damit es geringer Auslösekräfte bedarf, stützt sich das Kniegelenk der Kniehebelanordnung über eine zusätzliche Kniehebelanordnung auf der Auslösewelle, vornehmlich über eine Rolle, ab.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf eine Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Vorderansicht der in Fig. 1 abgebildeten Antriebsvorrichtung,

Fig. 3 die Antriebsvorrichtung der Fig. 2 längs der Schnittlinie C-D.

Fig. 4 die Antriebsvorrichtung mit Antriebshebel schematisch dargestellt, wobei die Einzelteile wegen einer besseren Übersicht vereinfacht und im Maßstab teils verzerrt abgebildet sind.

F i g. 5 eine Variante der Verbindung zwischen Auslösewelle und der zusätzlichen Kniehebelanordnung.

Die Antriebsvorrichtung befindet sich in den Figuren in einer Stellung, bei der alle Federn gespannt sind.

In den Zeichnungen ist mit 1 der Rahmen, mit 2 die Antriebswelle, mit 3 die Ein-Federtrommel, mit 4 die Aus-Fedcrtrommel und mit S eine mittels der Lager 6 (Fig. 3) auf der Antriebswelle 2 drehbar gelagerte Nabe bezeichnet. An dieser ist das innere Ende der Einschaltfeder 3 a und das der Ausschaltfeder 4fl eingehängt. Die beiden Spiralfedern sind in entgegengesetzter Drehrichtung wirkend auf die Nabe aufgesteckt und mit den äußeren Enden an den Gehäusen 3/j bzw. 4 Λ der betreffenden Federtrommeln 3 bzw. 4 befestigt. Zwischen den Trom -..vln 3 und 4 ist auf der Nabe 5 ein Schaltschloß 7 angebracht, das die Ausschaltfeder 4a im gespannten Zustand abstützt. Die mit Sacklöchern versehene Antriebswelle 2 wird vom Rahmen 1 und von einem Lagerzapfen 8 getragen, der in einer Bohrung der Rahmenplatte 9 sitzt. Das Gehäuse 3/' dei Ein-Fedc trommel 3 und die Antriebswelle 2 bilden ein Gußteil, während das Gehäuse 4 b der Aus-Federtrommcl 4 mittels eines Lagers 10 (vgl. Fig. 3) drehbar auf der Antriebswelle 2 angeordnet ist. Zusammen mit dem Schaltschloß 7 bildet die Aus-Federtrommel einen Spcicheraiurieb. Mit 11 ist eine Rutschkupplung bezeichnet, auf die der Steckhebcl 12 (vgl. Fig. 4) aufzustecken ist. Die Rutschkupplung ist so ausgebildet, daß mit dem Steckhebel ein zum Auslösen des Schaltschlosses 7 erforderlicher Leerweg (L) ausgeführt werden kann. Der Abtrieb der Vorrichtung erfolgt über einen an dem Gehäuse 4b der Aus-Feclertrommel 4 angeformten, gabelförmigen Hebel 14, der über eine Schaltstange 13 mit den beweglichen, in der Zeichnung nicht dargestellten Schalterteilen in Verbindung steht. Der Drehweg der AiM-Federtrommel 3 bzw. der Ein-Federtrommel 4 wird durch einen Aus-Anschlag 15 bzw. Ein-

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Anschlag 16 begrenzt, wobei die Ein-Federtromme!3 mittels eines an dem Gehäuse ib angeformten Hebels 17 mit dem Ein-Anschlag 16 und das Gehäuse 4/) der Aus-Federtrommel 4 mittels des gabelförmigen Hebels 14 mit dem Aus-Anschlag 15 in EingrilT kommt. Das Schaltschloß 7 besteht im wesentlichen uns den Kniehebelanordnungen 18 und 19 (vgl. F i g. 2 und 4). Das Kniegelenk 20 der Kniehebeli!iiordnungl8 wird über die zusätzliche Kniehebelanordnung 19 von der Auslösewelle 21 abgestützt. I in Hebel der Kniehebelanordnung 18 ist an der Achse 22 und der andere am Bolzen 23 des an der Nabe 5 angebrachten Schloßhebels 24 angelenkt. Das Stützlager der zusätzlichen Kniehebelanordnung 10 bildet die Achse 25. Der am Stützhebel ange- !5 •nrrnte Ansatz 26 liegt bei gespannter Ausschalt- t'cdcT-ia — die Kniehebelanordnungen befinden sich dabei nahezu in der Strecklage — auf einer als Halbwelle ausgebildeten Auslösewelle 21 auf. Zwecks Reduzierung der Auslösekraft kann ,vie in Fig. 5 dargestellt, zwischen der Auslösewelle 21 und dem Ansatz 26 als Verbindungsglied eine an ein.m -.-!lwenkbaren Hebel 21« gelagerte Rolle 21 b vorgesehen werden. Die auf der Nabe 5 drehbar angeordneten Lagerplatten 27 des Schaltscblosses 7 stehen mittels der Achse 22 miteinander und mit dom Gehäuse 4 b der Aus-Federtrommel 4 in Verbindung. Mii 3r und 4c sind auf den Federtrommeln angebrachte Sperrnocken bezeichnet, die in EingrilT mit einem der auf der Verriegelungswelle 28 angebrachten Anschlaghebel 29 bzw. 30 kommen. Mit «dem Mitnehmer 31 kann über den Schahschloßhebcl }·.Ί und über die Nabe 5 die Ausschaltfcder 4a gespannt werden. Von der Mitnehmernase 38 der Rutschkupplung 11 kann über den teleskopartig aus-μοΗΜεΐΰπ Hebel 37. über die Steuerwelle 36 und über die Kurbel 35 der sichelförmige Hebel 34 ge- !•chwenkt line! die Auslösewelle 21 betätigt werden.

Funktionsweise der Antriebseinrichtung

Zum Einschalten bringt man den Steckhcbel 12 in die Endstellung E. Dabei wird das Gehäuse 3b bis /um Anschlag Io mitgedreht, während der Anseblagliebel 30 mittels des Sperrnockens 4c das Gehäuse 4 b festhält. Das Schaltschloß 7 mit der Nabe 5 und das innere Ende der Einschaltfeder 3a weiden ebenfalls an der Drehung gehindert. Im Augenblick, in dem der Anschlaghcbol 29 von dem Sperrnocken 3 c abläuft, schwenken die Anschlaghcbel 29 und 30 in Pfeilrichtiing Π. da die Kraft der Einschaltfcder 3n Jo den Anschlaghcbel 30 auf den Sperrnocken 4c hebt. Per Ansclilaghebel 29 klinkt hinter dem Sperrnocken ?<■ ein und hält das äußere Ende der Einschaltfcder 7>a fest. Mit dem Auflaufen des Anschlaghebels 30 Huf den Sperrsteg 4c wird das innere Ende der Eintchaltfcdcr 3f/ frei: sie treibt über die Nabe 5. iibei das gespannte Schaltschloß 7 und über das Gehäuse 4/7 die Schaltstange 13 in Einschaltrichtung an.

Die Aus-Federtrommel 4 legt dabei mit dem Schaltschloß 7 in Einschaltrichtung den Drehweg /·" (vgl. Fig. 2) zurück. Durch das Aufeinandertreffen des Schloßhebels 33 und des Mitnehmers 31 wird die Drehung begreni t, wobei die am Schloßhebel 33 angebrachten Tellerfedern 32 (vgl. Fig. 2) den Stoß dämpfen. Am Ende des Einschalten läuft der Anschlagliebl 30 vom Sperrnocken 4 c ab. so daß bei Krafteinwirkung die Ansclilaghebel in die eingezeichnete Lage zuriiekschwenken können.

Z;im Ausschalten wird der Sterkhu-he] 12 in Ausschaltrichtung geführt. Längs des Weges L wird die Antriebswelle 2 von der Rutschkupplung 11 nicht erfaßt. Lediglich die Nase 38 nimmt den Hebel 37 mit und dreht üher die Steuerwelle 36 die Kurbel 35 in Pfeilrichtung G. Die Kurbel erfaßt den sichelförmigen Hebel 34 und betätigt damit die Auslösewelle 21. Der Ansatz 26 kann daraufhin an der Anlösewellc vorbeischwenken, was ein Zusammenklappen der Stützhebelanordnungen 19 und 20 zur Folge hat. Die Ausschaltfeder 4«, deren inneres Ende sich über die Nabe 5 und über das Gehäuse 3/) der Ein-Federtrommel am Ein-Anschlag 16 abstützt, treibt mit dem äußeren Ende das Gehäuse 4 b der Aus-Federtrommel 4 in Aus-Richtung an und bringt die Schaltstange 13 in die vom Aus-Anschlag 15 bestimmte Aus-Stellung. Die Aus-Federtrommel 4 nimmt hierbei wieder die in der Zeichi/ >ag abgebildete Stellung ein, während die Nabe 5 um der Spannweg der Ausschaltfeder 4« zurückversetzt ist.

Dem Ein- und Ausschalten schließt sich beim Weiterdrehen des Steckhebels 12 in Aus-Richtung ώ,-ι Spannen der Ausschaltfeder 4« an. Während des Spannweges erfaßt die Rutschkupplung 11 die Antriebswelle 2 und treibt über das Gehäuse 3 b, über den Mitnehmer 31 und über den damit in Eingriff kommenden Schloßhebel 33 die Nabe 5 längs des Drehweges F (vgl. Fig. 2) an. Der Aus-Anschlag 15 hält das Gehäuse 4 b und die damit in Verbindung stehende Achse 22 der Kniehebelanordnung 18 fest, so daß die Ausschaltfeder 4a gespannt wird. Gleichzeitig werden die Kniehebelanordnungen in Richtung der Strecklage gebracht und der Ansatz 26 kommt auf die Aiislösewelle 21 zu liegen. Der Ausschaltkraftspeichcr ist gespannt, der Steckhebel 12 nimmt die Stellung A ein (vgl. F i g. 4).

Beim Spannen der Einschaltfeder 3« bringt man den Steckhebel 12 in die Stellung E. Dabei wird das Gehäuse 3 b und das äußere Ende der Einschaltfeder 2>a in Ein-Richtung miigeclreb*. Der während des Spannvorganges der Ausscbaltfeder 4a auf den Sperrnocken 3 c gehobene Anschlaghebcl 29 verhindert das Auflaufen des Anschlaghebcls 30 auf den Sperrnocken 4c. Dadurch wird das innere, abtriebsseitige Ende der Einschaltfcder 3 a festgehalten bis der Anschlaghebcl 29 am Ende des Spannvorganges hinter der Sperrnocke3c einklinkt. Anschließend wird, wie eingangs beschrieben, das Geräi eingeschaltet. Beim Vorbeischwenken der Mitnehmernase 38 am Hebel 37 federt das äußere tcleskopartigc Teil zurück, so daß die Stcuerweüc 36 nicht betätigt wird.

Die beschriebene Antriebseinrichtung ist vorteilhaft bei frontscitig ohne Zwischengestänge betätigten Schaltgcrätci. der Frontbauweisc anzuwenden. Entsprechende Änderungen ermöglichen jedoch die Antriebsvorrichtung auch bei anderen Schaltgerätcn einzusetzen. An Stelle einer Handbetätigung durch einen Steckhcbel kann die Antriebseinrichtung auch von einem Motor über entsprechend Emsgcbildene Kurbeltricbe betätigt werden.

Abgesehen vom geringen Kraftaufwand, den der erfindungsgemäße Antrieb bei Betätigung erfordert, bedarf er wenig Raum. Bei technisch geringem Aufwand ist die Antriebseinrichtung äußerst funktionssicher, Fehtschaltungen sind praktisch ausgeschlossen, da die einzelnen Schalthandlungen nur in vorgegebener Reihenfolge vollzogen werden können.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte mit das Ein- und Ausschalten vornehmenden Federn, die mittels einer Antriebswelle in entgegengesetzter Drehrichtung gespannt werden, wobei sich die Ausschaltfeder mit einem Ende an einem auf der Antriebswelle angeordneten Schaltschloß abstützt und einen Speicherantrieb bildet, der zeitlich vor der Einschaltfeder gespannt und \a während des Einschaltens in Einschaltrichtung mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (2) zwei durch Anschläge (15 bzw. 16) im Drehweg begrenzte Federtrommeln (3, 4) konzentrisch angeordnet sind, deren Federn (3« bzw. 4«) sich mit einem Ende am Gehäuse (3 ft bzw. 4 ft) der Ein- bzw. Aus-Federtrommel (3 bzw. 4) und mit dem anderen Ende an einer gemeinsamen, das Schaltschloß (7) des Aus-Speicherantriebcs tra- ao genden. drehbar um die Antriebswelle (2) gelagerten Nabe (5) abstützen, daß nur das Gehäuse (3 b) der Ein-Federtrommel (3) mit der Antriebswelle (2) drehfest verbunden ist und einen Mitnehmer (31) aufweist, der beim Drehen der Ein- as Federtrommel (3) in Ausschaltrichtung die Nabe (5) samt Schaltschloß (7) mitnimmt und die Ausschaltfeder (4a) der am Aus-Anschlag (15) anstehenden Aus-Federtrommel (4) spannt sowie das Schaltschloß (7) in die Sperrlage bringt, und daß eine Sperrvorrichtung (28. 29", 30, 3 c, 4 c) vorgesehen ist. die das abtriebsseitige Ende der Einschaltfeder (3«) erst nach dem gesamten Spannweg freigibt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung für die Einschaltfeder (3<?) aus einem auf dem Gehäuse (3 ft) der Ein-Federtrommel (3) und einem auf dem Gehäuse (4 b) der Aus-Federtrommel (4) angeordneten Sperrnocken (3 c bzw. 4 c) sowie zwei jeweils in Eingriff mit einem der Sperrnocken (3 c bzw. 4c) kommenden Anschlaghebeln (29 bzw. 30) besteht, die drehfest auf einer Verriegelungswelle (28) angebracht sind, wobei die Länge der Sperrnocken (3 c bzw. 4 c) in Umfangsrichtung und der Winkelabstand zwischen den Anschlaghebeln (29, 30) so bemessen und aufeinander abgestimmt sind, daß am Ende des Spannvorganges der Einschaltfeder (3 a) der am Sperrsteg (3 c) der Ein-Federtrommel (3) aufliegende Anschlaghebel (29) einklinkt und das antriebsseitige. äußere Ende der Einschaltfeder (3 α) abstützt, und daß gleichzeitig der das abtriebsseitige. innere Ende der Einschaltfeder (3 a) über das gespannte Schaltschloß (7) abstützende, in den Sperrnocken (4 c) der Aus-Federtrommel (4) eingreifende Anschlaghebel (30) ausschwenkt und die Einschaltfeder (3 a) freigibt.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltschloß (7) zwischen der Nabe (5) und dem Gehäuse (4b) der Aus-Federtrommel (4) eine Kniehebelanordnung (18) angebracht ist. deren Kniegelenk

(20) sich auf einer Auslösewelle (21) abstützt.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kniehebelanordnung (18) über eine zusätzliche Kniehebelanordnung (19) auf der Auslösewelle (21) abstützt.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebelanordnungen (18. 19) zwischen zwei, auf der Nabe (5) drehbaren, zueinander parallelen Lagerplatten (27) angeordnet sind, die mittels einer sie durchsetzenden Achse (22) miteinander und mit dem Gehäuse (4 ft) der Aus-Federtromme! (4) in Verbindung stehen.

fi. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (22). welche die Aus-Federtrommel (4) mit dem Schaltschloß (7) verbindet, die Kniehebelanordnung (18) mit ihrem einen Ende angelenkt ist. und daß das andere Ende der Kniehebelanordnung (18) an einem Bolzen (23). der an einem Hebel (24) der Nabe (5) sitzt, schwenkbar gelagert ist.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel der zusätzlichen Kniehebelanordnung (19) an einer zwischen den Lagerplatten (27) angeordneten Achse (25) angelenkt ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß der an der Achse (25) angelenkte Stützhebel der zusätzlichen Kniehebelanordnung (19) einen als Hebel wirkenden Ansatz (26) aufweist, der die in den nahezu gestreckten Lagen befindlichen Kniehebelanordnungen (18. 19) auf der Auslösewelle abstützt.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslösewelle

(21) ein Hebel (21a) befestigt ist, an dessen freiem Ende eine Rolle (21 ft) gelagert ist. und daß über diese Rolle (21 ft) und den^Hebel (21 a) die Auslösewelle (21) mit dem Ansatz (26) dei zusätzlichen Stützhebelanordnung (19) in Eingriff kommt.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Auslö^c> welle (21) einen sichelförmigen Hebel (34) trägt der bei gespannter Ausschaltfeder (4ä) und eingeschaltetem Gerät in Nähe einer am Rahmer (1) schwenkbar gelagerten Kurbel (35) kommt bei deren Schwenken das SchaUschloß (7) übei den sichelförmigen Hebel (34) ausgelöst wird.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (35) an Rahmen (1) mittels einer Steuerwelle (36) gela gert ist. die über ein an ihr befestigtes, teleskop artig ausgebildetes, als Hebel wirkendes Teil be tätigt wird, das von einer Mitnehmernase (38 einer an der Antriebswelle (2) angebrachte! Rutschkupplung (11) während des Lehrwege (L) der sich in Ausschaltrichtung drehendei Rutschkupplung (11) erfaßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen