DE2323070A1 - Federantrieb fuer hochspannungsschalter - Google Patents

Description

• Eederaultrieb für EochWpannungsschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Bederantrieb zum Ein-und Ausschalten von Hochspannungsschaltern, insbesondere Lasttrennschaltern, mit einer Antriebswelle, die zwischen einer AUS-Lage und einer EIN-Lage hin und her drehbar ist, einem Sperrorgan zum Sperren der Welle in den genannten Lagen sowie einer Einschaltfeder, deren eines Ende mit einem um die Welle drehbar angeordneten Spannorgan verbunden ist.
• Der Antrieb kann von Hand oder durch Motorkraft betätigt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art in einer kompakten und robusten Ausführung zu entwickeln, die eine Fernbedienung ermöglicht und bei der die Betätigungsreihenfolge AUS-EI1f-AUS durchgeführt werden-kann, ohne daß die Einschaltfeder während dieser Betätigungsfolge gespannt zu werden braucht.
• Zur.Lösung dieser Aufgabe wird ein Bedergltrieb der eingangs genannten Art vorgeschlagen, -der erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen genannten Merkmale gekennzeichnet ist. Wesentlich bei der Erfindung ist das Anordnen von separaten-Einschalt- und Ausschaltfedern, von denen die Ausschaltfeder während des Einschaltens gespannt wird, sowie das Anordnen eines um die Welle drehbaren und mit der Einschaltfeder verbundenen Halters, über den das Spannorgan mit der Antriebswelle.über die Einschaltfeder zusammengekuppelt werden kann.
• Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht und eine Endansicht eines Federantriebes gemäß der Erfindung in eingeschalteter Lage und mit gespannter Einschaltfeder, Fig. 3 die Endansicht der Ausschaltfeder des Antriebs, Fig. 4 Einzelheiten des Antriebs während des Ausschaltvorganges, Fig. 5 die gleichen Einzelheiten wie in Fig. 4 in ausgeschalteter Lage, Sig. 6 die eingeschaltete Lage mit ungespannter oder im Spannen begriffener Einschaltfeder, Fig. 7 in Lage A den Antrieb in AUS-Stellung mit gespannter Einschaltfeder, bereit für einen Einschaltvorgang, Fig. 8 den Antrieb in AUS-Lage, kurz nachdem die Einschaltfeder gespannt worden ist, aber ehe das Spannorgan von der in Fig. 7 gezeigten Lage B in die Lage A zurückgeführt wird.
• Der gezeigte Antrieb enthält eine Antriebswelle 1, die mit einer Sperrscheibe 5 zusammengefügt und in einem Halteblech 2 gelagert ist. An das freie Ende der Antriebswelle 1 kann die Antriebswelle eines Lasttrennschalters angekuppelt werden. Eine Sperrscheibe 5 ist auf eine Spannhülse 10 geschweißt, die leicht auf der Welle 1 läuft. Der Antrieb ist mit einer als Drehfeder ausgebildeten Einschaltfeder 9 versehen, die als ebene Spirale mit mehreren Windungen aus einem Material mit rechteckigem Querschnitt aufgebaut ist. Die Einschaltfeder 9 ist mittels Stiften 8 mit ihrem inneren Ende an der Spannhül-se 10 und mit ihrem äußeren Ende an einem als Bügel ausgebildeten Halter 4 befestigt. Dieser Halter 4 stützt sich gegen die Spannhülse 10 auf jeder Seite der Einschaltfeder 9 und läuft leicht gegen die Spannhülse. Der Halter 4 wird von einer Feder 7 in Ausschaltrichtung der Welle 1 beeinflußt. Der Antrieb ist mit einer an dem Halteblech 2 befestigten Sperre 16 versehen, die aus einem Stift besteht, der leicht in der führenden Bohrung verschiebbar ist und von einerBeder radial gegen die Sperrscheibe 3 gedrückt wird, um in die Nuten 25 und 26 einzugreifen, wodurch die Welle 1 in eingeschalteter bzw. ausgeschalteter Lage fixiert wird.
• Auf dem Halter 4 sind zwei Sperren 14-und 15 angeordnet, die ebenfalls aus Stiften bestehen, die leicht in ihren Bohrungen gleiten und durch Federdruck gegen die jeweiligen Sperrscheiben anliegen. Die Sperre 14 ist angeordnet, um in eine radiale Nut 27 in der Sperrscheibe 3 einzugreifen, wodurch über den Halter 4 und die Einschaltfeder 9 die Welle 1 mit der Spannhülse 10 zusammengekuppelt wird. Die Sperre 15 ist angeordnet, um zusainmen mit einem Ansatz 28 auf der mit der Spannhülse 10 verbundenen Sperrscheibe 5 den Halter 4 im Verhältnis zu der Spannhülse 10 zu fixieren, wodurch die Einschaltfedr gespannt gehalten wird. An dem Halteblech 2 sind zwei Auslösungsorgane 6 und 13 in Gestalt von abgewinkeltem Flachbaii-d-mateial angebracht. Das Auslösungsorgan 6 ist angeordnet, um in AUS-Lage des Schalters die Sperre 15 außer Punktion zu setzen. Das Auslösungsorgan 13 ist angeordnet, um in BiN-Lage des Schalters auf entsprechende Welse die die Sperr 14 außer Funktion zu setzen, so daß das Halteorgan 4 von der Sperrscheibe 3 gelöst wird. Auf dem Halteblech 2 sind außerdem zwei Stoppanschläge 29 und 30 angeschweißt. Der Stoppanschlag 29 ist angeordnet, um bei eingeschaltetem Schalter, wenn die Einschaltfeder gespannt ist, die Sperre 14 und damit den Halter 4 in einer fixierten Lage zu halten. Der Stoppanschlag 30 ist angeordnet, um die Bewegung der Spannhülse 10 in Ausschaltrichtung zu begrenzen, wenn die Sperre 15 außer Funktion gesetzt worden ist.
• Der Antrieb ist mit einer separat angeordneten Ausschaltfeder 11'(Fig. 1 und 3) des Drehfedertyps versehen, wie er in der schwedischen Patentanmeldung 12 161/71 beschrieben wird. Diese Feder ist direkt zwischen der Welle 1 und dem Halteblech 2 eingespannt und besteht aus zwei hintereinander zusammengefügten Federelementen, von welchen das eine, das als Startfeder dient, bedeutend kräftiger ist als das andere. Die Ausschaltfeder wird während des Einschaltvorgangs mit Hilfe der in der Einschaltfeder 9 gespeicherten Energie gespannt.
• Die Einschaltfeder 9 kann mit Hilfe eines in die Spannhülse 10 eingesetzten Hebels 12 von Hand gespannt werden, oder sie kann von einem Motor über ein nicht gezeigtes Zahnradgetriebe gespannt werden, das in Eingriff mit einem Zahnsegment 31 auf der Sperrscheibe 5 steht.
• Wenn der Sperrstift 16 in Eingriff mit der Scheibe 3 steht, wird der Stift von einer Sperranordnung, die aus einem um eine Welle 18 drehbaren Sperrarm 19 besteht, der von einer Feder 17 in Sperrichtung beeinflußt wird, in dieser Lage festgehalten. Beim Auslösen des Schalters wird diese Sperranordnung außer Funktion gesetzt, wobei der Stift 16 automatisch aus seiner Sperrstellung geschoben wird, da sein an der Sperrscheibe 3 anliegendes Ende abgeschrägt ist0 Der Sperrarm 19 wird aus seiner Sperrlage mit Hilfe eines Stiftes 20 gedrückt, der bei Auslöseimpuls durch den Druck von einem Auslösemagnet 23 oder einem Druckknopf 24 gegen einen Ansatz auf dem oberen Ende des Sperrarms 19 gepreßt wird0 Der Stift 20 ist an einem Bügel 21 befestigt und wird von einer Feder 22 auf solche Weise beeinflußt, daß er sich vertikal mit dem Ende bewegen kann, das gegen den Sperrarm 19 drückt, Dabei wirkt der Stift 20 als Schnappsperre, indem der Sperrarm 19 bei seiner Bewegung in Richtung auf das Halteblech 2 den Stift 20 aus seinem Eingriff drückt. Die Feder 17 kann hierdurch den Sperrarm 19 in Sperrlage führen, wenn die Welle 1 mit der Sperrscheibe 3 sich in EIN- bzw. AUS-Lage befindet, Sigo 1 und 2 zeigen den Antrieb bei eingeschaltetem Schalter mit gespannter Einschaltfeder, wobei die Sperre 16 mit der Nut 25 in der Sperrscheibe 3 in Eingriff steht, während die Sperre 15 mit dem Ansatz 28 auf der Sperrscheibe 5 zusammenwirkt und den Halter 4 im Verhältnis zu der Spannhülse 10 blockiert.
• Bei einem Aussehaltimpuls an den Schalter über den Druckknopf 24 oder den Auslösemagneten 23 wird der Stift 20 gegen den Sperrarm 19 gedrückt und bringt diesen aus seiner Sperrlage, wodurch die Sperre 16 aus ihrem Sperrgriff gedrückt wird, da ihr unteres Ende abgeschrägt ist. Die Welle 1 mit der Sperrscheibe 3 wird dadurch von der Ausschaltfeder 11 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Während dieser Bewegung (Fig. 4) wird die Sperre 14 in die Nut 27 in der Sperrscheibe 3 geführt, die dadurch mit dem Halter 4 zusammengekuppelt wird. Dadurch, daß die Sperre 14 in die Nut 27 eingreift, weicht ihr Ende dem.auf dem Blech 2 festgeschweißten Stoppanschlag 29 aus, wodurch der Halter 4 unter Einwirkung der Federn 7 und 11 gegen den Uhrzeigersinn gefunrt wird, bis die Sperre 16 nach 90Q Drehung der Welle 1 mit der Sperrscheibe 3 in Eingriff mit der Nut 26 in der Sperrscheibe 3 kommt (Fig. 5). Unmittelbar danach geht die Sperre 15 gegen den Auslöser 6, wodurch dieser aus seinem Eingriff mit der Sperrscheibe 5 (Fig. 7) gehoben wird. Diese Sperrecheibe 5 und damit die Spannhülse 10 werden jedoch von dem auf dem Blech 2 angeschweißten Stoppanschlag 30 an einer Weiterdrehung gegen den UhrzeIgersi'n"l geh-ndertO Die Spann hülse 10 ist nun über die Einschaltfeder 9 und den Halter 4 mit der Sperrscheibe 3 zusamn;engekuppelt uns damit bereit zum Einschalten.
• Das Einschalten des Schalters geschieht durch Vorschieben des Stiftes 20, wodurch die Sperre 16 aus ihrem Eingriff mit der Sperrscheibe 3 gelöst wird, auf dieselbe Weise wie oben in Verbindung mit dem Ausschalten beschrieben. Die Sperrscheibe 3 und damit die Welle 1 werden dadurch von der Feder 9 im Uhrzeigersinn um 90Q gedreht, bis die Sperre 16 in Eingriff mit der Nut 25 in der Sperrscheibe 3 kommt. Gleichzeitig wird der Halter 4 von der Sperrscheibe 3 gelöst, indem die Sperre 14 aus ihrem Eingriff mit der Nut 27 gehoben wird, und zwar von dem Auslösungsorgan 15 (Fig0 6). Während des Einschaltvorgangs ist die Ausschaltfeder 11 gespannt worden, wodurch der Antrieb für einen neuen Ausschaltvorgang bereit ist.
• Die Einschaltfeder 9 kann, wie oben erwähnt, mit dem Hebel 12 oder von einem Motor über ein Zahnradgetriebe gespannt werden, das an das Zahnsegment 31 auf der Sperrscheibe 5 gekuppelt wird. Diese Sperrscheibe 5 und damit die Spannhülse 10 werden dabei gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis die Sperre 15 in Eingriff mit dem Ansatz 28 auf der Sperrscheibe 5 kommt, wodurch der Halter 4 mit der Spannhülse 10 verbunden wird, die anschließend, wenn der Schalter in ausgeschalteter Lage ist, von der Feder 7 oder dem Hebel 12 wieder in die Lage A in Fig. 7 geführt wird0 Die Sperre 14 kann dabei den Stoppanschlag 29 passieren, da die Scheibe 3 auf der einen Seite der Nut 27 mit einer Ausnehmung 32 (Fig. 5) versehen ist. Ist der Schalter in eingeschalteter Lage, wenn die Einschaltfeder gespannt wird, so wird die Spannhülse 10 nur in die in Figo 2 gezeigte Lage zurückgeführt.

Claims (11)

PatentansDrüche:

1. Federantrieb zum Ein- und Ausschalten von nochspannungsschaltern, insbesondere Lasttrennschaltern, mit einer Antriebswelle, die zwischen einer AUS-Lage und einer EIN-Lage hin und her drehbar ist, einem Sperrorgan zu Sperren der Welle in den.genannten Lagen sowie einer Einschaltfeder, deren eines Ende slit einen un die Welle drehbar angeordneten Spannorgan verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß a) das andere Ende der Einschaltfeder (9) mit einen un die jelle (1) arenbar angeordneten Halter (4) verbunden ist, b) zu den Antrieb eine Ausschaltfeder (11) gehört, die während des Einschaltens des Schalters gespannt wird, c) ein zweites Sperrorgan (15) so angeordnet ist, daß es nach deu Spannen der Einschaltfeder (9) den Halter (4) mit den Spannorgan (io) mechanisch zusammenkuppelt, d) ein drittes Sperrorgan (14) so angeordnet ist, daß es in ausgeschalteter Schalterlage den Halter (4) mit der T>lle (1) mechanisch zusammenkuppelt, während ein erstes Auslbseglied (6) dabei das genannte zweite Sperrorgan (1a) außer Betrieb setzt und e) ein zweites Auslöseglied (13) so angeordnet ist, daß es in eingeschalteter Schalterlage die Kupplung zwischen dem Halter (4) und der Welle (1) aulnebt.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zweite und dritte Sperrorgan (15 bzw. 14) von dem Halter (-.-) getragen werden.

. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geltenn3eichnet, daß au der Antriebswelle (1) eine Sperrscheibe (3) befestigt ist, die mit Nuten (2:5, 26, 27) Ir das genannte erste und dritte Sperrorgan t16 bzw. 14) versehen ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4) von einer Feder (7) in Ausschaltrichtung beaufschlagt wird.

5. Antrieb nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperranschlag (29) so angeordnet ist, daß er in eingeschalteter Schalterlage, wenn die Einschaltfeder (9) gespannt ist, das genannte dritte Sperrorgan (14) in einer fixierten Lage hält.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperranschlag (29) im Verhältnis zu dem genannten ersten Aus-Löseglied (lo) so angeordnet ist, aaß bei einem Ausschaltvorgang der Halter mit der Sperrscheibe (3) zusammengekuppelt wird, ehe die Kupplung mit de Spannorgan (10) angehoben wird.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrorgan (16) zum Sperren der Welle (1) aus einem von einer Sperranordnung (19) sperrbaren Stift (16) besteht, der von einer Feder radial gegen die auf der Welle (1) fixierten Sperrscheibe (3) gedrückt wird und dessen an der Sperrscheibe anliegendes Ende derart abgeschrägt ist, daß der Stift (16) automatisch aus seiner Sperrlage gedrückt wird, wenn er bei einem Auslöseimpuls von der Sperranordnung (19) freigegeben wird.

8 Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranordnung aus .einem um eine Welle (18) drehbaren und von einer Feder. (17) beeinflußten Sperrarm (19) besteht, dessen eines Ende in SIN- und AL-S-Lage des Schalters eine radiale Bewegung des genannten ersten Sperrorgans (16) verhindert, während das andere Ende mit einem Betätigungsorgan (20) zur Vermittlung eines EIN- und/oder AUS-Impu:Lses zum Schalter in Singriff steht.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (20) so angeordnet ist, daß seine kupplung an den Sperrarm (19) automatisch aufhört, wenn das Detätigungsorgan (20) sich bei einer Auslösung eine gewisse Strecke in Auslösungsrichtung bewegt hat.

10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das betätigungsorgan aus eines in axialer Richtung verschiebbaren Stift (20) besteht, der so aufgehängt ist, daß er eine gewisse Jeweglichkeit in der Querrichtung hat und von einer weder (22) zum Anliegen an den Sperrarm (19) der Sperranordnung gebracht wird.

11. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Spannorgan (10) ein Zahnsegment (51) auf Spannen der Einschaltieder (9) durch einen liotor angeordnet ist L e e r s e i t e