DE2227329A1

DE2227329A1 - Schrittschaltgetriebe

Info

Publication number: DE2227329A1
Application number: DE19722227329
Authority: DE
Inventors: Norbert Steinemer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-31
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1973-12-13
Also published as: GB1415739A; IT988799B; FR2187069A5; JPS4943060A; CH552156A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittschaltgetriebe, insbesondere für Hochspannungsschalter, mit einem Klinkenrad, einer dieses fortschaltenden Antriebsklinke und einer während des Rücklaufes der Antriebsklinke in das Klinkenrad einfallenden Sperrklinke.

Hochspannungsschalter für Spannungen von beispielsweise 30 kV weisen häufig einen Antrieb auf, der mit Ein- und Ausschaltfedern versehen ist, die Kräfte von einigen 1000 N aufzubringen haben. Diese Ein- und Ausschältfedern können motorisch über ein Zahnradgetriebe gespannt werden. Ferner ist es möglich, hierfür Schrittschaltgetriebe einzusetzen, bei denen die Energie zum Spannen der Feder impulsweise .übertragen wird.

Schrittschaltgetriebe, deren Klinken ein zugehöriges Klinkenrad schrittweise fortbewegen, sind nicht nur zum Spannen von Federn, sondern auch zum Bewegen größerer Lasten geeignet. Hierbei besteht das Problem, das Schrittschaltgetriebe und den vorgeschalteten Motor, beispielsweise einen Elektromotor, günstig und wirtschaftlich auszulegen. Normalerweise wird-der. Motor und das Schrittschaltgetriebe für die stärkste auftretende Last ausgelegt, weil bei den bekannten Schrittschaltgetrieben der Antriebsmotor während des Fortschalthubes der xAntriebsklinke die volle Last aufzubringen hat, während er im Rücklauf nur die Reibung der Teile des Schrittschaltgetriebes zu überwinden hat. . .

Zur Vereinfachung der konstruktiven Ausbildung unter gleichzeitiger besserer Ausnutzung des Schrittschaltgetriebes und zur Verringerung der"treibenden Motorleistung ist erfindungs-

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gemäß vorgesehen, daß die Antriebsklinke mit einem in Richtung des Fortschalthubes wirkenden Kraftspeicher verbunden ist, der während des Rücklaufes der Antriebsklinke geladen wird.

Bei der Erfindung ist ein auf die Antriebsklinke wirkender hin- und hergehender Antrieb vorgesehen, der vorteilhaft für die Hälfte des maximalen, vom Klinkenrad zu übertragenden Drehmomentes dimensioniert ist, wobei der Kraftspeicher der Antriebsklinke etwa die Hälfte des maximalen Fortschaltmomentes erzeugt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kraftspeicher eine E'eder, die während des Rücklaufes der Antriebsklinke gespannt wird.

Vorteilhaft 1st die Antriebsklinke an einem um die Klinkenradachse pendelnd gelagerten Hebel drehbar befestigt, der von der Kraftspeicherfeder belastet ist. Die Kraftspeicherfeder kann dabei eine um die Kllnkenradachse gewundene Drehfeder sein, die einerseits mit dem Hebel in Eingriff steht und andererseits ortsfest abgestützt ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kraftspeicherfeder U-förmig ausgebildet und in bezug auf die Ebene des Klinkenrades derart spiegelsymmetrisch gestaltet ist, daß das Klinkenrad von den U-Schenkeln der Kraftspeicherfeder axial begrenzt Ist. Auf diese Weise bilden die U-Schenkel der Kraftspeicherfeder bevorzugt parallel geschaltete Drehfedern, so daß eine raumsparende Anordnung der Kraftspeicherfeder ermöglicht ist.

Durch Anwendung der Erfindung können die die Antriebsklinke treibenden Mittel, z.B. ein Elektromotor und ein zwischengeschaltetes Umsetzungsgetriebej In ihrer Leistung verringert werden. Sofern die Kraftspeicherfeder die Hälfte des maximalen Fortschalthubes erzeugt, genügt es, den Antriebsmotor und das Ümsetzungsgetriebe für die halbe maximale Last auszulegen.

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An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines Schrittschaltgetriebes nach der Erfindung.

In Fig. 2 ist ein zur Figur 1 zugehöriger Grundriß schematisch gezeichnet.

Das in Fig. 1 dargestellte Schrittschaltgetriebe weist eine Spannwelle 1 auf, die zum Betätigen eines elektrischen Hochspannungsschalters, insbesondere der Ein- bzw. Ausschaltfeder dieses Schalters, dient. Auf der Spannwelle 1 ist ein Klinkenrad 2 verdrehungssteif befestigt, in das eine gegenüber der Spannwelle 1 ortsfest, aber drehbar gelagerte Sperrklinke 3, vorzugsweise durch eine Feder 4 belastet, einfällt. Zu beiden Seiten des Klinkenrades ist ein Hebel 5 angeordnet, der auf der Spannwelle 1 frei drehbar gelagert ist-. Der Hebel 5 ist über eine Antriebsstange 6 mit einem Motor 7 verbunden. Der Motor 7 oder sein Umsetzungsgetriebe weist einen Exzenter 8 auf, der eine hin- und hergehende Bewegung der Antriebsstange 6 und damit eine um die Klinkenradachse pendelnde Bewegung des Hebels erzeugt. Hierzu ist die Antriebsstange 6 einerseits mit einem Drehlager 9 am Exzenter 8 und mit einem Drehlager am freien Ende des Hebels 5 befestigt.

Der Hebel 5 trägt mit dem Drehlager 10 eine Antriebsklinke, die bei einer Drehung des Exzenters 8 in Pfeilrichtung 12 bei jeder Umdrehung des Motors 7 bzw. seines Umsetzungsgetriebes die Antriebsklinke derart bewegt, daß das Klinkenrad in Pfeilrichtung 14 um einen der Zähne 13 des Klinkenrades fortgeschaltet wird. In der fortgeschalteten Stellung bleibt das Klinkenrad stehen; die Sperrklinke fällt ein.

Mit der Antriebsklinke 5 ist eine Kraftspeicherfeder 15 verbunden, die z.B. die Hälfte des maximalen Fortschaltmomentes

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erzeugt- und während des Rücklaufes der Antriebsklinke gespannt v/ird. Die Kraftspeicherfeder wirkt damit in Richtung des Portschalthubes, so daß das vom Motor bereitgestellte Antriebsmoment um die Kraft der Feder 15 in Fortschaltrichtung geringer dimensioniert sein kann. Die Kraftspeicherfeder 15 ist im wesentlichen U-förmig gestaltet. Sie v/eist zwei U-Schenkel 15a, 15b auf, die nach Art einer Drehfeder schraubenförmig um die Spannwelle 1 gewunden sind, deren freie Enden 15c, 15d ortsfest abgestützt sind und mit ihrer U-Basis 15e am Hebel 5 angreifen. Die beiden U-Schenkel 15a und 15b bilden parallel geschaltete Drehfedern. Die U-förmig ausgebildete Kraftspeicherfeder ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in bezug auf die Ebene des Klinkenrades 2 derart spiegelsyinnetrisch gestaltet, daß 'das Klinkenrad von den U-Scbenkeln der Kraftspeicherfedern 15 axial begrenzt ist. Die Kraftspeicherfeder kann auch von einer Zugfeder, insbesondere Schraubenfeder, in paralleler Anordnung zur Betätigungsstange 6 gebildet sein. Ferner ist es möglich, als Kraftspeicherfeder eine Druckfeder vorzusehen, die beispielsweise die Betätigungsstange 6 über das Drehlager 10 verlängert und auf Druck belastet.

Die Yiirkungsweise des Schrittschaltgetriebes nach der Erfindung ergibt sich wie folgt:

Bei einer Drehbewegung des Exzenters 8 in Pfeilrichtung 12 oder in umgekehrter Richtung wird die Antriebsstange 6 und damit der Hebel 5 in Pfeilrichtung 14 angetrieben. Das dabei erzeugte Drehmoment wird von der Kraft der Feder 15, die sich mit ihrem Federteil 15e am Hebel 5 abstützt, verstärkt, vorteilhaft um das Einfache des Motorantriebsmomentes. Nach der Fortschaltung des Klinkenrades 2 beginnt nach dem Einfallen der Sperrklinke 3 der Rücklauf der Antriebsklinke 11 dadurch, daß die Betätigungsstange 6 und die Antriebsklinke 11 nach unten und der Hebel 5 entgegen der Pfeilrichtung 14 bewegt wird. Dabei v/ird die Feder 15 erneut gespannt.

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Sofern die Kraftspeicherfeder 15 die Hälfte des maximalen Fortschaltmomentes des Klinkenrades 2 erzeugt, braucht der Antrieb, der Motor und das Getriebe nur für die halbe maximale Last ausgelegt zu werden.

7 Ansprüche
2 Figuren

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Claims

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Patentansprüche

Iy Schrittschaltgetriebe, insbesondere für Hochspannungsschalter, mit einem Klinkenrad, einer dieses fortschaltenden Antriebsklinke und einer während des Rücklaufes der Antriebsklinke in das Klinkenrad einfallenden Sperrklinke, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinke mit einem in Richtung des Fortschalthubes v/irkenden Kraftspeicher verbunden ist, der während des Rücklaufes der Antriebsklinke geladen wird..
2. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher der Antriebsklinke die Hälfte des maximalen Fortschaltmomentes erzeugt.
3. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher eine Feder ist, die während des Rücklaufes der Antriebsklinke gespannt wird.
4. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinke an einem um die Klinkenradachse pendelnd gelagerten Hebel drehbar befestigt ist, der von der Kraftspeicherfeder belastet ist.
5. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder eine um die Klinkenradachse gewundene Drehfeder ist, die einerseits mit dem Hebel in Eingriff steht und andererseits ortsfest abgestützt ist.
6. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder U-förmig ausgebildet und in bezug auf die Ebene des Klinkenrades derart spiegelsymmetrisch gestaltet ist, daß das Klinkenrad von den U-Schenkeln der Kraftspeicherfeder axial begrenzt ist.

7· Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Schenkel der Kraftspeicherfeder parallelgeschaltete Drehfedern bilden.

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