DE19650590A1 - Antrieb für einen Schalter - Google Patents
Antrieb für einen SchalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des
ersten Anspruchs.
Ein bekannter Antrieb dieser Art (DE 36 23 247 A1) für einen
Mittelspannungsschalter weist eine Spannwelle auf, die einer
seits über einen Exzenter mit einer zu spannenden Zugfeder als
Einschaltfeder und andererseits über ein drehrichtungs
abhängiges, zwei gleichsinnig wirkende Freiläufe aufweisendes
Drehgesperre mit einer Betätigungswelle in Antriebsverbindung
steht. Für die Verdrehung der Betätigungswelle dient eine
Betätigungseinrichtung, die einen Betätigungsmotor und eine
ansteckbare Handkurbel aufweist. Einer der Freiläufe verhindert
während des Verdrehens der Betätigungswelle ein Rückdrehen der
Spannwelle, während der andere über eine Kurvenbahn periodisch
fortgeschaltet wird, was eine schrittweise Weiterdrehung der
Spannwelle zur Folge hat. Der Antrieb der Kurvenbahn erfolgt
dabei wahlweise über den elektrischen Getriebemotor oder über
die ansteckbare Handkurbel. Bei derartigen Antriebseinrich
tungen wird die Spannwelle solange weitergedreht, bis der
Exzenter die Einschaltfeder gespannt hat und derselbe gering
fügig über den betreffenden Totpunkt hinweggelaufen ist. In
dieser gespannten Lage wird die Spannwelle mittels einer mit der
Spannwelle zusammenwirkenden Einschaltsperre lösbar verriegelt
und die Entriegelung vorgenommen, wenn der Schalter
eingeschaltet werden soll. Hierbei dreht die sich entspannende
Einschaltfeder die Spannwelle zumindest bis zum Erreichen der
zweiten Totpunktlage frei weiter, wodurch nicht nur über die
Koppeleinrichtung der Schalter eingeschaltet sondern auch eine
dem Schalter zugeordnete Ausschaltfeder gespannt und in
gespanntem Zustand verriegelt wird. Der Schalter kann aus dieser
Einschaltstellung zu einem beliebigen Zeitpunkt in die
Ausschaltstellung überführt werden. Nach dem Einschaltvorgang
wird jedenfalls mittels der aus Motor, Handkurbel, Betätigung
swelle mit Kurvenbahn und Freiläufen gebildeten Betätigungs
einrichtung die Spannwelle wieder soweit verdreht, bis die
Einschaltfeder und die Einschaltsperre das Weiterdrehen der
Spannwelle verhindert, die Einschaltfeder also in Übertotpunkt
lage gespannt ist. Von Nachteil ist bei diesem Aufbau, daß
Elemente der Betätigungseinrichtung und insbesondere der
Einschaltsperre als auch des Einschaltauslösers unmittelbar mit
den Kräften belastet werden, welche die Einschaltfeder auf die
Spannwelle ausübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Antrieb
gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen,
durch welche eine Verminderung der Drehmomente an der
Betätigungseinrichtung und der Einschaltsperre sowie am
Einschaltauslöser erreicht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einer Ausgestaltung eines Antriebs gemäß der Erfindung wird
durch die zwischen Betätigungseinrichtung und Spannwelle
eingefügte zusätzliche Getriebestufe bei betrieblich starrer
Drehverbindung zwischen der Spannwelle und der zusätzlichen
Getriebestufe entsprechend dem Untersetzungsverhältnis ein
dementsprechend niedrigeres Drehmoment an der zusätzlichen
Getriebestufe erzielt. Die an diese Getriebestufe angekoppelte
Einschaltsperre, die eine weitere Drehung verhindert und der
Einschaltauslöser zur Freigabe der gesperrten Drehbewegung
werden daher im Betrieb entscheidend niedriger beansprucht, als
bei direkter Kopplung mit der Spannwelle. Desgleichen steht für
die Absteuerbewegung, für das Einfallen der Einschaltsperre und
für das Auskuppeln der Schubklinken ein um den Faktor des
Übersetzungsverhältnisses (im vorliegenden Beispiel
5fach)größerer Weg zur Verfügung, so daß auch die Ansprüche an
die Genauigkeit sowie die Justierbarkeit erheblich reduziert
werden können.
In der praktischen Ausführung wird vorzugsweise zwischen
Betätigungswelle und Spannwelle eine zusätzliche Antriebswelle
mechanisch eingeschaltet, wobei das drehrichtungsabhängige Dreh
gesperre getrieblich zwischen die manuell oder motorisch zu
bewegende Betätigungswelle und die Spannwelle gelegt wird. Dabei
trägt die Spannwelle ein Spannrad und die Antriebswelle ein dem
gegenüber im Durchmesser kleineres Antriebsrad, die z. B. über
eine Kette getrieblich starr miteinander und mit den zugehörigen
Wellen verbunden sind. Das Übersetzungsverhältnis ist dabei
ganzzahlig, um ohne besonderen Aufwand die Einschaltsperre erst
dann wirksam werden zu lassen, nachdem das Antriebsrad vor
Erreichen des Totpunkts des Exzenters, an dem die Einschaltfeder
maximal gespannt ist, die letzte volle Umdrehung begonnen hat.
Am Ende dieser letzten Umdrehung, wenn also der Exzenter
geringfügig über den Totpunkt hinausgeführt ist, an dem die
Einschaltfeder gespannt ist, setzt die Blockierung der Antriebs
welle durch die Einschaltsperre ein. Gleichzeitig wird auch die
Antriebsverbindung zwischen Betätigungswelle und Antriebswelle
aufgehoben. Durch Auslösen der Einschaltsperre wird die Bewegung
der Spannwelle von der gespannten Einschaltfeder fortgeführt,
wobei gleichzeitig wieder die Betätigungseinrichtung aktiviert
werden kann, um das Spannen der Einschaltfeder sofort wieder
beginnen zu lassen.
Die Einschaltsperre kann dabei einen an der Antriebswelle
vorgesehene Sperrolle, ein quer zur Bewegungsrichtung der
Sperrolle verstellbar gelagertes Sperrglied und einen an der
Spannwelle vorgesehenen Steuerzapfen aufweisen. Der Steuerzapfen
ist dabei so gegenüber dem Sperrglied angeordnet, daß er erst
während der letzten Umdrehung des Antriebsrades, die es vor
Erreichen des maximalen Spannhubes des Exzenters ausführt, in
den Verstellweg der Sperrolle gestellt wird. In dieser Lage
tritt ein Einschaltauslöser mit dem Sperrglied in Eingriff, das
ein Rückstellen des Sperrgliedes solange verhindert, bis der
Einschaltauslöser betätigt wird und das Sperrglied freigibt. Das
Sperrglied ist dabei insbesondere mit einer Sperrflanke
ausgestattet, die so geneigt ist, daß eine Kraftkomponente durch
die Anlagekraft der Sperrolle entsteht, welche das Sperrglied
aus der Sperrstellung zu drücken sucht. Die Sperrolle wird
dabei insbesondere am Antriebsrad und der Steuerzapfen am
Spannrad angeordnet, so daß Zusatzträger nicht erforderlich
sind. Das Sperrglied der Einschaltsperre kann als flacher
Blechpatinenausschnitt in Form eines Hebelarmes ausgebildet
werden, der eine in den Verstellweg des Steuerzapfens ragende
Anlaufflanke und auf der gegenüberliegenden Seite eine in den
Verstellweg der Sperrolle ragende Sperrflanke aufweist. Der
Hebelarm ist dabei insbesondere entfernt von einer die Antriebs- und
Spannwelle aufnehmenden Ebene um eine parallel zur
Antriebswelle verlaufende Achse schwenkbar gelagert und ragt von
dort durch eine die Antriebs- bzw. Spannwelle gemeinsam
aufnehmende Ebene hindurch. Während die Anlaufflanke und die
Sperrflanke im mittleren Abschnitt angeordnet sein können, ist
am freien Ende des Hebelarms eine Auslöseflanke vorgesehen,
welche in der Sperrstellung des Hebelarms in Eingriff mit einem
parallel zur Ebene der Auslöseflanke verstellbaren Auslösehebel
des Einschaltauslösers steht. Sobald im übrigen die Sperrolle
mit der Sperrflanke in Anlage steht, muß die
Betätigungseinrichtung unwirksam gemacht werden. Das kann
dadurch geschehen, daß an der Spannwelle bzw. dem Spannrad ein
Steuernocken vorgesehen wird, der eine Steuerschalteranordnung
sofort nach überschreiten des maximalen Spannhubs des Exzenters
einen elektrischen Antriebsmotor abschaltet und eine mit dem
Antriebsrad in Eingriff stehende Schubklinkenanordnung außer
Eingriff setzt. Die primäre Aufgabe ist dabei das Aufheben des
Schubkinken-Eingriffs, denn bereits der normale nachlauf des
Motors nach seinem Ausschalten würde zu einer unzulässigen
Beanspruchung der wie ein Festanschlag wirkenden Einschaltsperre
führen. Bei Handbetätigung, bei der keine Vorwarnung in Bezug
auf das Spannbewegungsende erfolgt, könnte es wegen der großen
Handkraft zur Zerstörung des Getriebes kommen. Ein überlastetes
Sperrglied mit daraus folgender höherer Auflagekraft erfordert
zudem eine erhöhte Auslösekraft.
Diese Maßnahmen können auch mit Hilfe des Sperrgliedes bzw. des
Hebelarms ausgeführt werden, wenn die Sperrolle mit der
Sperrflanke in Anlage gelangt und danach noch eine begrenzte
Verschiebung des Sperrglieds bzw. Hebelarms ermöglicht wird,
durch die die Steuerschalteranordnung betätigt und die
Schubklinke aus dem Eingriff mit der Klinkenverzahnung des
Antriebsrades gedrückt wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrich
tung für einen Schalter in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 eine analog zu Fig. 1 wirkende Antriebseinrichtung
mit zur Verdeutlichung vor ein Spannrad vorgezogenen
Bauelementen bei geöffnetem Schalter und entspannter
Einschalt- wie Ausschaltfeder,
Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 nach weitgehend gespannter
Einschaltfeder und mit der Einschaltsperre
verriegeltem Sperrglied,
Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 2 bei über den maximalen
Spannhub hinausgeführter Einschaltfeder und einge
legter Einschaltsperre,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 nach Auslösung der
Einschaltsperre mit eingeschaltetem Schalter,
gespannter Ausschaltfeder und minimalem Spannhub
der Einschaltfeder,
Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5 bei wiedergespannter Ein
schaltfeder und eingelegter Einschaltsperre und
Fig. 7 einen abgeänderten Steuerschieber in Draufsicht und in
Seitenansicht.
Eine Antriebseinrichtung für einen elektrischen Schalter 1, der
insbesondere für Mittel- oder Hochspannungszwecke bestimmt ist,
ist über eine Kuppelstange 2 mit einem Hebelarm 3a eines Schalt
hebels 3 verbunden, der um eine Schaltwelle 4 schwenkbar
gelagert ist und dessen zweiter Hebelarm 3b nach einem
Verschwenken aus der geöffneten in die geschlossene Stellung des
Schalters 1 mit einer Rastflanke 5 in eine Rastnase 6 einer
Auslösesperre 7 eingreift und zudem mit einem Ende einer
Ausschaltfeder 8 verbunden ist, deren anderes Ende ortsfest in
einem Antriebsgehäuse 9 eingehängt ist. Die Ausschaltfeder 8
befindet sich im Ausschaltzustand des Schalters 1 im
betriebsmäßig entspannten, d. h. im teilvorgespannten und bei
eingeschaltetem Schalter 1 im betriebsmäßig voll gespanntem
Zustand. Der Schalthebel 3 tastet mittels einer am Hebelarm 3a
sitzenden Rolle 10 eine Schaltkurvenscheibe 11 ab, die auf einer
Spannwelle 12 festgesetzt ist und die zunächst über einen
Drehwinkel von 180 Grad einen Bahnabschnitt 11a mit einem
gleichbleibenden Radius aufweist, der anschließend konti
nuierlich über eine Kurvenflanke 11b auf einen Wert ansteigt,
der beim Verdrehen der Schaltkurvenscheibe 11 den Schalthebel 3
soweit schwenkt, daß der Schalter 1 in seine Schließstellung und
die Rastflanke 5 in Eingriff mit der Rastnase 6 gelangt. In
dieser Lage bleibt der Schalter 1 verriegelt, bis die
Ausschaltsperre 7 durch einen Ausschalthilfsauslöser 13 oder
eine manuelle betätigte Auslösevorrichtung von der Rastflanke 5
wegbewegt wird.
Auf der Spannwelle 12 sitzt drehfest ein Exzenter 14, an dessen
Exzenterstift 15 ein Ende einer Einschaltfeder 16 angehängt ist,
deren anderes Ende ortsfest mit dem Antriebsgehäuse 9 verbunden
ist. Zusätzlich sitzt auf der Spannwelle 12 drehfest ein
Spannrad 17, das als Kettenrad ausgebildet ist und über eine
Kette 18 in schlupffreier, drehstarrer Antriebsverbindung mit
einem auf einer Antriebswelle 19 festsitzenden Antriebsrad 20
steht. Drehfest mit der Antriebswelle 19 sind auch zwei
Klinkenräder 21 verbunden, die mit Schubklinken 22 in Eingriff
stehen, welche drehwinkelversetzt über Exzenterantriebe in eine
hin- und hergehende Bewegung versetzt werden, wenn eine
zugehörige Betätigungswelle 24 in Drehung versetzt wird. Dies
kann manuell mittels einer Handkurbel 25 oder mittels eines
elektrischen Getriebemotors 26 erfolgen. Den Schubklinken 22 ist
dabei jeweils eine Rückholfeder 22a zugeordnet, die für den
Eingriff mit den Klinkenfedern 21 sorgen.
Um den Schalter 1 aus der dargestellten Ausschaltstellung in die
Einschaltstellung überführen zu können, wird die
Betätigungswelle 24 gedreht, die über die Schubklinken 22 die
Klinkenräder 21 und damit das Antriebsrad 20 in Drehung
versetzen. Das Antriebsrad 20 ist dabei im Durchmesser kleiner
als das Spannrad 17, wobei das Untersetzungsverhältnis
ganzzahlig und vorzugsweise 1 : 5 beträgt. Die mehrmalige Drehung
des Antriebsrades 20 überträgt sich auf das Spannrad 17, wodurch
der Exzenter 14 aus seiner dargestellten unteren Totpunktlage,
in welcher die Spannwelle 12, der Exzenterstift 15 und der
Fußpunkt 16a der Einschaltfeder 16 in einer Linie liegen, die
Einschaltfeder 16 also in ihrer betriebsmäßig entspannten Lage
ist, fortschreitend dem oberen Totpunkt zugeführt wird, an dem
die Einschaltfeder 16 betriebsmäßig gespannt ist und die
Spannwelle 12, der Exzenterstift 15 und der Fußpunkt 16a wieder
in einer Linie liegen. Die Rolle 10 läuft dabei auf dem etwa
kreisbogenförmigen Kurvenbahnabschnitt 11a ab, so daß der
Schalter 1 nicht betätigt wird.
Um bei einer Weiterdrehung über den oberen Totpunkt hinaus ein
sofortiges Einschalten des Schalters 1 zu vermeiden, ist eine
Einschaltsperre 27 vorgesehen, die erst dann das Weiterdrehen
der Antriebswelle 19 verhindert, wenn der Exzenterstift 15 kurz
hinter dem oberen Totpunkt steht. Die Einschaltsperre 27 ist
daher abhängig von der Drehstellung der Spannwelle 12 in
entsprechender Weise gesteuert, damit die Einschaltsperre erst
während der letzten Umdrehung der Antriebswelle vor
Überschreiten des oberen Totpunkts mit der Antriebswelle 19
zusammenwirkt.
Die Antriebseinrichtung gemäß den Fig. 2 bis 6 ist
funktionsgleich mit der Antriebseinrichtung nach Fig. 1, wobei
gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern versehen
sind und nur die örtliche Zuordnung der Funktionselemente
geändert ist.
Der Schaltzustand nach Fig. 2 entspricht demjenigen der Fig. 1,
wobei die Einschaltsperre 27 in den Fig. 2 bis 6 detailliert
dargestellt ist. Die Einschaltsperre 27 weist demnach einen mit
der Antriebswelle 19 verbundenen Sperranschlag 27a, ein quer zur
Bewegungsrichtung der Sperrolle 27a verstellbar gelagertes
Sperrglied 27b und einen an der Spannwelle 12 vorgesehenen
Steuerzapfen 27c auf. Das Sperrglied 27b ist um eine ortsfeste
Achse 28 schwenkbar im Getriebegehäuse 9 gelagert und als
Hebelarm ausgebildet, der in einer Schwenkstellung mit einer
Anlauf flanke 27d in den Verstellweg des Steuerzapfens 27c und in
seiner anderen Schwenkstellung mit einer Sperrflanke 27e in den
Verstellweg der Sperrolle 27a ragt. Die Achse des Hebelarms 27b
liegt dabei entfernt von einer die Antriebs- und Spannwelle 19,
12 aufnehmenden Ebene, wobei seine Achse 28 parallel zu diesen
Wellen verläuft. Der Hebelarm 27b ist als flacher
Blechausschnitt ausgebildet und greift zwischen den Wellen 19,
12 durch die dieselben aufnehmende Ebene hindurch. Dem freien
Ende des Hebelarms ist dabei ein Einschaltauslöser 29
zugeordnet, der für das Zusammenwirken mit einer am freien Ende
des Hebelarms ausgebildeten Einschaltauslöseflanke 30 bestimmt
ist.
Bei umlaufender Betätigungswelle 24 wird über die Schubklinken
22 und die Klinkenräder 21 die Antriebswelle 20 vorliegend im
Uhrzeigersinn in Umdrehung versetzt. Das Spannrad 17 dreht sich
in gleicher Drehrichtung und bewegt den Exzenterzapfen 15 im
entsprechenden Kreisbogen nach oben. Der winkelversetzt
angeordnete Steuerzapfen 27c folgt dieser Bewegung und trifft
dann, wenn der Exzenterzapfen 15 gemäß Fig. 3 kurz vor dem
oberen Totpunkt steht, auf die Auflaufflanke 27d des
Sperrschiebers 27b auf. Dadurch wird die Sperrflanke 27e des
Sperrschiebers 27b in den Umlaufweg der Sperrolle 27a gestellt,
wobei die Winkelzuordnung so getroffen ist, daß dann wenn der
Exzenterzapfen 15 den oberen Totpunkt überschreitet, die
Sperrolle 27a auf die Sperrflanke 27e aufsetzt. Bevor der
Steuerzapfen 27c das Sperrglied 27b in die Sperrstellung
verstellt hat, ist die Sperrolle 27a unbehindert von der
Sperrflanke 27e daran vorbeigelaufen. Erst während der letzten
Umdrehung der Sperrolle 27a vor dem Überschreiten des oberen
Totpunkts wird also das Sperrglied 27b in die Sperrstellung
gestellt. Sobald das Sperrglied 27b die Sperrstellung erreicht
hat, fällt der Einschaltauslöser 29 mit einer Sperrolle 31 durch
die Kraft einer am Einschaltauslöser 29 angreifender Feder 32
vor die Auslöseflanke 30 des Sperrglieds 27b. Das Sperrglied 27b
ist damit in seiner Sperrstellung verriegelt, bis der Einschalt
auslöser 29 durch einen Einschalthilfsauslöser 34 so verschwenkt
wird, daß die Sperrolle 31 seitlich von der Auslöseflanke 30
abrollt. Da der Exzenterzapfen 15 dann bereits über die
Totpunktlage hinausgelaufen ist, erzeugt die Einschaltfeder 16
ein weiterdrehendes Drehmoment, das durch die Krafteinwirkung
der Sperrolle 27a auf die Sperrflanke 27e das Sperrglied 27b
zurück in die Freigabestellung drückt. Der Steuerzapfen 27c
steht dann nicht mehr im Wirkungsbereich der Anlaufflanke 27d.
Die Einschaltfeder 16 kann dadurch das Spannrad 17 ungebremst
aus der Stellung gemäß Fig. 4 in die Stellung gemäß Fig. 5
drehen. Dabei kommt die Schaltkurvenscheibe 11 mit ihrer
ansteigenden Kurvenflanke 11b in Wirkverbindung mit der Rolle 10
am Schalthebel 3 (Fig. 4), der dadurch soweit verschwenkt wird,
daß der Schalter 1 geschlossen und die Ausschaltfeder 8 gespannt
wird. Gleichzeitig erfolgt die Verriegelung zwischen Rastflanke
5 und Rastnase 6 der Ausschaltsperre 7, so daß der Schalter 1 in
Einschaltstellung und die Ausschaltfeder in Spannstellung
verbleibt. Sobald der Steuerzapfen 15 die in Fig. 5 dargestellte
untere Totpunktlage erreicht, hat die Rolle 10 die
Schaltkurvenscheibe 11 verlassen, so daß sie ab diesem Zeitpunkt
jederzeit an der steil abfallenden Flanke 11c der Schaltkurven
scheibe 11 zurück in deren Anfangswirkungsbereich schwenken
kann. Durch Betätigen des Ausschalthilfsauslösers 13 kann die
als Winkelhebel dargestellte schwenkbare Ausschaltsperre 7
entgegen der Kraft einer Zugfeder 33 im Gegenuhrzeigersinn
ausgeschwenkt werden, so daß der als Nase 6 unter der Lastnase 5
wegschwenkt und die Ausschaltfeder über den Schalthebel 3 den
Schalter 1 in Ausschaltstellung bringen kann.
Gemäß Fig. 6 wird bei nichtbetätigter Ausschaltsperre 7
automatisch der Antrieb der Betätigungswelle 24 und damit der
Spannwelle 12 über den Antriebsmotor 26 fortgesetzt. Bei ein- oder
ausgeschaltetem Schalter 1 wiederholt sich dann der
Steuervorgang zum Spannen der Einschaltfeder 16, der eingangs
beschrieben wurde. Wenn der Steuerzapfen 27c wieder die obere
Totpunktlage überschritten hat und die Sperrolle 27a an der
Sperrflanke 27e anliegt und eine Weiterdrehung verhindert, kann
ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 6 bei gespannter
Einschaltfeder 16 und gespannter Ausschaltfeder 8 zunächst durch
Betätigen des Ausschalthilfsauslösers 13 der Schalter 1 in
Ausschaltstellung gebracht werden. Wenn die Ausschaltung dabei
nur für kurze Zeit erforderlich war, weil beispielsweise ein
Blitzeinschlag im zu schaltenden Versorgungsnetz stattgefunden
hatte und die entsprechende Störung abgeklungen ist, kann durch
Betätigen eines Einschalthilfsauslösers 34, der wie der
Ausschalthilfsauslöser nach Art eines elektromagnetischen
Hammers wirkt, der der Sperrolle 31 abgewandte Hebelarm 29a des
Einschaltauslösers 29 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt werden,
so daß die Sperrolle 31 wieder die Verriegelungsflanke 30 am
Sperrglied 27b freigibt und die Sperrolle 27a das Sperrglied
27d durch ihre auf die Sperrflanke 27e ausgeübte
Kraftkomponente aus seinem Wirkungsbereich herausdrückt. Die
Schaltkurvenscheibe 11 schließt daraufhin sofort wieder den
Schalter 1, der dann aber bei gespannter Ausschaltfeder 8 sofort
wieder über die Ausschaltsperre 7 in Offenstellung gesteuert
werden kann, wenn die Störung im Versorgungsnetz doch nicht
wieder abgeklungen ist. Eine erneute Einschaltung ist dann
allerdings erst wieder möglich, wenn die Einschaltfeder 16 in
die gespannte Stellung gemäß Fig. 4 oder 6 gebracht ist.
Nachdem bei Anliegen der Sperrolle 27a an der Sperrflanke 27e
ein weiterer Antrieb nicht erfolgen darf, wird vorzugsweise mit
der Spannwelle 12 ein Steuernocken bewegt, der einen
elektrischen Schalter solange geschlossen hält, wie sich der
Steuerzapfen 15 im Spannhub der Einschaltfeder 16 zwischen dem
unteren und oberen Totpunkt (Fig. 2-Fig. 4) befindet. Während
dieser Zeit ist der Getriebemotor 26 eingeschaltet. Eine
Einschaltung des Getriebemotors 26 erfolgt demnach erst wieder,
wenn ein Einschaltvorgang für den Schalter 1 ausgeführt wurde.
Daneben ist es auch möglich, gemäß den Fig. 2 bis 6 den Hebelarm
des Sperrgliedes 27b an seiner Lagerstelle im Bereich der Achse
28 mit einem Langloch 28a zu versehen, das eine Verschiebung des
Sperrgliedes 27d in den Wirkungsbereich der Schubklinken 22
gegen die Kraft einer Feder 35 ermöglicht. Wenn hierbei die
Sperrolle 27a mit der Sperrflanke 27e nach dem Überschreiten
der oberen Totpunktlage des Steuerzapfens 15 in Anlage gelangt,
drückt die dann von der Einschaltfeder 16 erzeugte Kraft das
Sperrglied 27b im Langloch 28a gegen die Kraft der Feder 35
soweit, daß die Schubklinken 22 aus dem Wirkungsbereich der
Zahnung am Klinkenrad 21 gedrückt werden. Die Schubklinken 22
arbeiten dann leer. Gleichzeitig wird jedoch mit der
Verschiebung des Sperrgliedes 27b eine Steuerschalteranordnung
36 betätigt, die beispielsweise einen in den Stromkreis des
Antriebsmotors 26 eingeschalteten Ruhekontakt 37 aufweist, der
nach dem Ausheben der Schubklinken 22 öffnet und den
Antriebsmotor 26 solange stillsetzt, bis ein Einschaltvorgang
ausgelöst wurde. Danach schließt der Ruhekontakt 37 wieder
infolge Rückstellung des Sperrgliedes 27b in die Lage gemäß Fig.
2, in welcher die Schubklinken 22 wieder in Eingriff mit dem
Klinkenrad 21 stehen. Der Antriebsmotor 26 verdreht dann die
Spannwelle 12 wieder solange, bis der Exzenter 15 die obere
Totpunktstellung überschritten hat.
Anstelle das Sperrglied 27b insgesamt auf der Achse 28
verschiebbar zu lagern, kann gemäß Fig 7 ein Steuerschieber 38
zur Anwendung gelangen, der für sich mit einem Langloch 28a
versehen und gegenüber der Achse 28 entgegen der Kraft einer
Feder 35a diagonal soweit verschoben werden kann, daß die
Schubklinken 22 ausgehoben und/oder die Steuerschalteranordnung
36 umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist der Steuerschieber 38
mit einer Aufsetzflanke 39 versehen, die in Umdrehungsrichtung
der Sperrolle 27a vor der Steuerflanke 27e steht und die von
der Sperrolle 27a dann gegen die Kraft der Feder 35a zur
Sperrflanke 27e hingedrückt wird, wenn der Steueranschlag 27a in
Wirkanlage mit der Sperrflanke 27e kommt. Zur Verhinderung gegen
Schwenken des Steuerschiebers 38 gegenüber der Achse 28 bzw.
gegenüber dem Hebelarm 27b ist noch eine Langloch-Steuerführung
40 vorgesehen, die nur eine Parallelverschiebung des
Steuerschiebers 38 zuläßt. Der Steuerschieber besteht dabei aus
zwei auf gegenüberliegenden Flächen des Hebelarms 27d geführten
Platinen, die jede eine Schubklinke 22 betätigen kann und die
auf die Steuerschalteranordnung 36 einwirken. Neben dem
Ruhekontakt 37 können dabei noch Arbeitskontakte 41 und 42
vorgesehen sein, welche einen Stromkreis zur Meldung der
Einschaltbereitschaft und einen Stromkreis für den
Einschalthilfsauslöser 34 steuern. Der Einschalthilfsauslöser 34
ist erst dann betätigbar, wenn der Exzenter 15 den oberen
Totpunkt überschritten hat und die Sperrolle 27a das Sperrglied
27b bzw. den Sperrschieber 38 verschoben hat. Der
Einschaltauslöser kann also nur betätigt werden, wenn die
Einschaltfeder voll gespannt in Einschaltbereitschaft steht.
Claims (15)
1. Antrieb für einen Schalter, insbesondere für einen
Mittelspannungsschalter, mit einer durch eine
Betätigungseinrichtung verdrehbaren Betätigungswelle, die mit
einem drehrichtungsabhängigen Drehgesperre gekuppelt ist, das
andererseits in Antriebsverbindung mit einer Spannwelle steht,
die in nur einer Drehrichtung drehbar ist, die mit dem Schalter
gekuppelt und die drehfest mit einem Exzenter verbunden ist,
welcher einendig mit einer Einschaltfeder in Eingriff steht,
deren zweites Ende ortsfest angeordnet ist und die während des
Drehhubes des Exzenters gespannt und entspannt wird, wobei der
Schalter nach dem mittels einer Einschaltsperre und eines
Einschaltauslösers gesteuerten Entspannungshubes eingeschaltet
und eine dem Schalter zugeordnete Ausschaltfeder gespannt sowie
in gespannter Stellung mittels einer Ausschaltsperre lösbar
gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zwischen Betätigungseinrichtung (21, 22, 24) und
Spannwelle (12) ein ganzzahlig untersetzendes Getriebeglied (19,
20) geschaltet ist und daß die Einschaltsperre (27) und der
Einschaltauslöser (29) mit dem zusätzlichen Getriebeglied (19,
20) in Wirkverbindung steht und abhängig von der Winkelstellung
der Spannwelle (12) gesteuert ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Betätigungswelle (24) und Spannwelle (12) eine
Antriebswelle (19) mechanisch eingeschaltet ist, daß das
Drehgesperre (21, 22) die Betätigungswelle (24) getrieblich mit
der Antriebswelle (19) kuppelt, daß die Spannwelle (12) ein
Spannrad (17) und die Antriebswelle (19) ein demgegenüber
durchmesserkleineres Antriebsrad (20) trägt, daß die Räder (20,
17) getrieblich starr miteinander und mit den zugehörigen Wellen
(19, 12) verbunden sind sowie ein ganzzahliges
Übersetzungsverhältnis aufweisen und daß der Antriebswelle (19)
die Einschaltsperre (27) und der Einschaltauslöser (29)
zugeordnet sind, wobei bei Überschreiten des maximalen
Spannhubes des Exzenters (14, 15) die Einschaltsperre (27) das
Antriebsrad (20) lösbar durch den Einschaltauslöser (29)
blockiert und die Betätigungseinrichtung (21, 22, 24, 25, 26)
unwirksam geschaltet ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einschalthilfsauslöser (34) die Blockierung des
Antriebsrades (20) löst und die Betätigungseinrichtung zumindest
mittelbar wirksam schaltet.
4. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einschaltsperre (27) einen mit der Antriebswelle (19)
verbundene Sperrolle (27a), ein quer zur Bewegungsrichtung der
Sperrolle (27a) verstellbar gelagertes Sperrglied (27b) und
einen an der Spannwelle (12) vorgesehenen Steuerzapfen (27c)
aufweist, wobei der Steuerzapfen (27c) (kurz) vor Überschreiten
des maximalen Spannhubes des Exzenters (14, 15) das Sperrglied
(27b) in den Verdrehweg der Sperrolle (27a) verstellt.
5. Antrieb nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrolle (27a) kurz vor oder bei Überschreiten des
maximalen Spannhubes des Exzenters (14, 15) in einem
Winkelabstand von weniger als 360 Grad und insbesondere weniger
als 90 Grad vor dem Sperrglied (27b, 27e) steht.
6. Antrieb nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einschaltauslöser (29) das Sperrglied (27d) in seiner
Sperrstellung lösbar gegen eine zwischen Sperrolle (27a) und
Sperrflanke (27e) erzeugte Kraft verriegelt.
7. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungs-, Antriebs- und Spannwelle (24, 19, 12)
parallel zueinander verlaufen.
8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrolle (27a) am Klinkenrad (21) und der Steuerzapfen
(27c) am Spannrad (17) angeordnet ist.
9. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrglied (27b) der Einschaltsperre (27) einen um eine
ortsfeste Achse (28) schwenkbaren Hebelarm aufweist, der in
einer Schwenkstellung mit einer Anlaufflanke (27d) in den
Verstellweg des Steuerzapfens (27c) und in seiner anderen
Schwenkstellung mit einer Sperrflanke (27e) in den Verstellweg
der Sperrolle (27a) ragt.
10. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebelarm (27d) entfernt von einer die Antriebs- und
Spannwelle (19, 12) aufnehmenden Ebene um eine parallel zur
Antriebswelle (19) verlaufende Achse (28) schwenkbar gelagert
ist und zwischen den Wellen (19, 12) durch diese Ebene
hindurchragt, und daß dem freien Ende des Hebelarms (27d) der
Einschaltauslöser (29) zugeordnet ist.
11. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß am freien Ende des Hebelarms (27d) eine Auslöseflanke (30)
vorgesehen ist, die in der Sperrstellung des Hebelarms (27d) in
Eingriff mit einem parallel zur Ebene der Auslöseflanke (30)
verstellbaren Auslösearm des Einschaltauslösers (29) steht.
12. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (19) ein Klinkenrad (21) mit einer
Klinkenverzahnung aufweist, mit der wenigstens eine exzentrisch
auf der Betätigungswelle (24) gelagerte Schubklinkenanordnung
(22) in Eingriff steht.
13. Antrieb nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebelarm des Sperrgliedes (27b) zusammen mit der
Sperrflanke (27e) oder ein demgegenüber verschiebbar gehaltener
Steuerschieber (38) auf der Achse (28) in den Wirkungsbereich
der Schubklinkenanordnung (22) verstellbar ist.
14. Antrieb nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem verschiebbaren Hebelarm (27d) oder mit dem
Steuerschieber (38) eine Steuerschalteranordnung (36) gekuppelt
ist, die wenigstens einen Steuerschalter (37) aufweist, der den
Stromkreis eines die Betätigungswelle (24) antreibenden Motors
(26) beherrscht.
15. Antrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Spannwelle (12) ein Steuernocken verbunden ist, dem
eine Steuerschalteranordnung derart zugeordnet ist, daß mit dem
Überschreiten des maximalen Spannhubes des Exzenters (15) ein
Steuerschalter über einen begrenzten Drehwinkel der Spannwelle
(12) hinweg einen die Betätigungswelle (24) antreibenden Motor
(26) stillsetzt.
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