DE19904179A1

DE19904179A1 - Federspeicherantrieb für ein elektrisches Schaltgerät

Info

Publication number: DE19904179A1
Application number: DE1999104179
Authority: DE
Inventors: Edelwald Lutz
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-10

Abstract

Es wird ein Federspeicherantrieb für ein elektrisches Schaltgerät mit einem Federspeicher (19) mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: DOLLAR A d) der Federspeicher (19) ist an seinem ersten Ende über ein Gelenk (20) fixiert und an seinem zweiten Ende über ein Gelenk (18) mit einem Hebel (10) einer Hebelanordnung (7) verbunden, DOLLAR A e) ein Antrieb dient zur Drehung der Hebelanordnung (7) um die Längsachse einer die Schaltkontakte des Schaltgerätes betätigenden Drehwelle (1), wodurch der Federspeicher (19) gespannt wird, DOLLAR A f) die Hebelanordnung (7) weist mindestens einen Anschlag (11, 12) zur Betätigung eines Nockens (4) eines mit der Drehwelle (1) fest verbundenen Mitnehmers (3) auf, wobei die Betätigung des Nockens bis zu einem Endanschlag während des Entspannens des Federspeichers (19) erfolgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federspeicherantrieb für ein elektrisches Schalt gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise bei Lasttrennschaltern für Hochspannungsschaltanlagen verwendet werden.

Antriebe für Lasttrennschalter müssen genügend Energie für eine sichere Betätigung der Schaltkontakte zur Verfügung stellen und ausreichend hohe Kontaktgeschwindig keiten erzeugen. Bei allgemein bekannten Antrieben werden vielfach zwei Federspei cher benötigt, wovon der erste Federspeicher durch einen Motor gespannt wird und die Energie für die Einschaltung und das Spannen des zweiten Federspeichers bereitstellt. Der zweite Federspeicher dient zum Ausschalten des Schaltgerätes. Zur Steuerung und Auslösung der Schalthandlung sind meist aufwendige mechanische Verriegelun gen, Klinken und Hebel erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federspeicherantrieb für ein elektri sches Schaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Fe derspeicherantrieb für ein elektrisches Schaltgerät nur einen einzigen Federspeicher benötigt, welcher sowohl die Energie für die Einschalthandlung als auch die Energie für die Ausschalthandlung zur Verfügung stellt. Die für die Schalthandlung erforderliche Energie wird unmittelbar vor der Schalthandlung im Federspeicher geladen und sofort wieder abgegeben. Es sind weder aufwendige mechanische Verklinkungen noch zu sätzliche elektrische Auslöseeinrichtungen erforderlich.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels erläutert. In der einzigen Figur ist der prinzipielle Aufbau des Federspei cherantriebs für ein elektrisches Schaltgerät dargestellt. Es ist eine Drehwelle 1 zu er kennen, an welche ein (beispielsweise scheiben- oder zylinderförmiger) Mitnehmer 3 unter Einsatz einer Paßfeder 2 (oder durch sonstigen Mitnehmer) montiert ist. Die Drehwelle 1 ist mit der Isolierwelle des Schaltgerätes verbunden und betätigt damit die Schaltkontakte des Schaltgerätes. Wesentliche Komponente des Mitnehmers 3 ist ein vorspringender Nocken 4, dessen beide seitlichen Flanken mit den Ziffern 5 und 6 be zeichnet sind.

An der Drehwelle 1 ist des weiteren eine (beispielsweise hülsenförmig oder scheiben förmig auf den Mitnehmer 3 aufgesetzte) Hebelanordnung 7 montiert, welche einen ersten Hebel 8 aufweist, der über einen Bolzen 9 mit einem Langloch 13 eines Gabel kopfes 14 in Eingriff steht. Der Gabelkopf 14 ist über eine Spindel 15 mit einem Motor 16 verbunden, welcher andererseits über ein Gelenk 17 drehbeweglich fixiert ist.

Ein zweiter Hebel 10 der Hebelanordnung 7 ist über ein Gelenk 18 mit einem Feder speicher 19, beispielsweise einer Schraubenfeder oder einem Tellerfederpaket, ver bunden. Das weitere Ende des Federspeichers 19 ist über ein Gelenk 20 drehbeweg lich fixiert.

Der Nocken 4 des Mitnehmers 3 steht während bestimmter, nachfolgend näher erläu terter Funktionsabschnitte in Eingriff mit der Hebelanordnung 7, indem zwei Anschläge 11, 12 der Hebelanordnung 7 mit den Flanken 5, 6 des Nockens 4 in Kontakt treten.

Die in der Figur gezeigte momentane Schaltstellung der einzelnen Baukomponenten entspricht der Schaltstellung "EIN", bei der die Schaltkontakte des Schaltgerätes ge schlossen sind. In dieser Schaltstellung nimmt das Gelenk 18 des Federspeichers 19 die erste Position "A" ein. Der erste Anschlag 11 der Hebelanordnung 7 und die zweite Flanke 5 des Nockens stehen in Kontakt miteinander. Der Federspeicher 19 preßt mit einem vorgegebenen Druck gegen den sich in einer ersten Endlage befindenden Hebel 10, was sicherstellt, daß die Schaltkontakte des Schaltgerätes in der Schaltstellung "EIN" gehalten werden. Der Bolzen 9 befindet sich in seiner ersten Position "D" in der oberen Endlage des Langlochs 13.

Soll von der momentanen Schaltstellung "EIN" in die Schaltstellung "AUS" umgeschal tet werden, wird der Motor 16 eingeschaltet, wodurch der Gabelkopf 14 mit Langloch 13 und Bolzen 9 nach unten gleitet. Der Hebel 8 wird um die Längsachse der Drehwelle 1 gegen den Uhrzeigersinn nach unten gedreht. Gleichzeitig spannt der sich um die glei che Achse drehende Hebel 10 den sich gegen das Gelenk 20 abstützenden und wäh rend des Spannvorganges verkürzenden Federspeicher 19. Der zweite Anschlag 12 der Hebelanordnung 7 nähert sich während des Spannvorganges der zweiten Flanke 6 des Nockens 4, berührt diese jedoch noch nicht.

Wenn das Gelenk 18 die in der Figur mit "B" bezeichnete zweite Position einnimmt, ist der Federspeicher 19 maximal gespannt (maximaler Energieinhalt) und die Konfigurati on Gelenk 20/Federspeicher 19/Gelenk 18/Hebel 12 befindet sich kurz vor dem Totpunkt. Der zweite Anschlag 12 der Hebelanordnung 7 tritt jetzt in Kontakt mit der zweiten Flanke 6 des Nockens 4. Der sich am oberen Anschlag des Langlochs 13 be findende Bolzen 9 nimmt seine mit "E" bezeichnete zweite Position ein. Wenn der Um schaltvorgang nicht sofort erfolgen soll, kann der Motor 16 jetzt über einen Schaltkon takt abgeschaltet werden.

Für den eigentlichen Umschaltvorgang wird der Motor 16 für eine kurze Zeitspanne wieder eingeschaltet, wodurch das Gelenk 18 über den Totpunkt bewegt wird. Folglich entspannt sich der Federspeicher 19 unter Drehung der Hebelanordnung 7 mit einer relativ hohen Winkelgeschwindigkeit und der Hebel 10 dreht sich in seine zweite, in der Figur mit (dritter) Position "C" bezeichnete Endlage. Der Bolzen 9 gleitet entlang des Langlochs 13 des Gabelkopfes 14 in seine mit "F" bezeichnete dritte Position. Gleich zeitig dreht der zweite Anschlag 12 der Hebelanordnung 7 den Nocken 4 zwangsläufig mit, wodurch die gewünschte Kontaktbetätigung des Schaltgerätes in die Schaltstellung "AUS" mit ausreichend hoher Kontaktgeschwindigkeit erfolgt. Zweckmäßig sind Dämp fungsvorrichtungen (beispielsweise Aufschlaggummis) vorgesehen, um den Aufprall des Hebels 10 und des Nockens 4 in ihre Endlagen zu dämpfen. Der Federspeicher 19 preßt mit einem vorgegebenen Druck gegen den sich in einer zweiten Endlage befin denden Hebel 10, was sicherstellt, daß die Schaltkontakte des Schaltgerätes sicher in der Schaltstellung "AUS" gehalten werden.

Der Umschaltvorgang von der Schaltstellung "AUS" in die Schaltstellung "EIN" erfolgt in umgekehrter Reihenfolge und mit entgegengesetzter Drehrichtung des Motors 16, d. h. Bewegung des Gabelkopfes 14 von unten nach oben und Drehung von Mitnehmer 3, Hebelanordnung 7 und Drehwelle 1 im Uhrzeigersinn.

Claims

1. Federspeicherantrieb für ein elektrisches Schaltgerät mit einem Federspeicher (19), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Federspeicher (19) ist an seinem ersten Ende über ein Gelenk (20) fixiert und an seinem zweiten Ende über ein Gelenk (18) mit einem Hebel (10) einer Hebel anordnung (7) verbunden,
b) ein Antrieb dient zur Drehung der Hebelanordnung (7) um die Längsachse einer die Schaltkontakte des Schaltgerätes betätigenden Drehwelle (1), wodurch der Feder speicher (19) gespannt wird,
c) die Hebelanordnung (7) weist mindestens einen Anschlag (11, 12) zur Betätigung eines Nockens (4) eines mit der Drehwelle (1) fest verbundenen Mitnehmers (3) auf, wobei die Betätigung des Nockens bis zu einem Endanschlag während des Ent spannens des Federspeichers (19) erfolgt.

2. Federspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel anordnung zwei Anschläge (11, 12) zur Betätigung des Nockens (4) aufweist, wobei sich der Nocken zwischen beiden Anschlägen befindet.

3. Federspeicherantrieb nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über eine Spindel (15), einen Gabelkopf (14) bewegt, in dessen Langloch (13) ein mit der Hebelanordnung (7) verbundener, zum Spannen des Federspeichers (19) dienender Hebel (8) geführt wird.

4. Federspeicherantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen motorischen Antrieb.

5. Federspeicherantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Dämpfung des Endanschlages.