DE2361972C2 - Federspeicherantrieb für elektrische Schaltgeräte - Google Patents

Description

\\. Die Erfindung betrifft einen Federspeicherantrieb für

[; elektrische Schaltgeräte gemäß dem Oberbegriff von

f; Patentanspruch 1.

I: Ein solcher Federspeicherantrieb ist aus der DE-OS

ί 11 59 542 bekannt. Bei diesem Antrieb werden die

[:'; Kontaktordnungen der elektrischen Schaltgeräte durch

L Antriebsfedern betätigt, welche über Hebelsysteme von

|i· den hydraulisch wirkenden Kolben-Zylinder-Einheiten

[.-:'■ aufgeladen werden. Ein derartiger Antrieb ist wegen der

; Kraftübertragung von einem hydraulischen auf ein

kompliziertes mechanisches System verhältnismäßig ■:- aufwendig und darüber hinaus für kurzunterbrechende

Aus-Ein-Aus-Schaltfolgen nicht geeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung den gaUungsgeniaßcn Fedcrspcicherantrieb derart wcilei/ubilden, daß die Anzahl der mechanisch bewegten lilcmente minimal ist und gleichzeitig kurzuntcrbrecliende Aus-F.in-Aiis-Schaltfolgcn ausgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patenanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Federspeicherantrieb zeichnet sich nicht durch eine geringe Anzahl mechanisch bewegter Elemente und die Fähigkeit kurzunterbtechende Aus-Ein-Aus-Schaltzyklen durchzuführen aus, sondern weist darüber hinaus auch noch den weiteren Vorteil auf, daß er eines hydraulischen Druckzustandes nur während einer kurzen Arbeitsphase bedarf.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Federspeicherantriebs ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 4.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen mechanisch-hydraulischen Federspeicherantrieb für elektrische Schalter mit zwei gesteuerten Steuerventilen im hydraulischen Gestänge in Grundstellung,

Fig. 2 bis 4 dazu drei charakteristische weitere Stellungen.

In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugshinweisen versehen. In Fig. 1 ist mit 1 ein Hyraulikzylinder bezeichnet. In letzterem ist das kolbenartige bewegliche Widerlager 2 für die Einschaltfeder 3 gleitend geführt. Das Widerlager 2 ist im Zylinder 1 quasidicht und verdrehungssicher angeordnet. Es besitzt ein mittig angeordnetes Muttergewinde zur Aufnahme einer selbs'.hemmungsfreien Gewindespindel la, welche ihrerseits im Bodenteil des Zylinders 1 drehbar gelagert ist. Die Spindel la trägt am unteren Ende den Klinkenhebel \b, welcher mit einer z. B. elektromagnetisch betätigbaren Halteklinkeneinrichtung 12 zusammenwirkt. Der Raum unterhalb des Widerlagers 2 ist mit 4 und das obere feste Widerlager der Feder 3 mit 13 bezeichnet. In analoger Weise ist die aus den Teilen I₁ la, Ib, 2, 3, 4, 12 und 13 bestehende Einschaltspeicheranordnung nochmals als Ausschaltspeicheranordnung Γ ... 13' vorhanden. Hierbei ist lediglich mit Teil 2' noch die Stange 14 verbunden, welche z. B. als Betätigungsglied in an sich bekannter Weise an ein nicht näher dargestelltes Schaltgerät angelenkt ist. Das Widerlager 2 ist mit einem Glied 15 fest verbunden. Letzteres besitzt einen Stößel 10, welcher entgegen einer Rückstellkraft nach links verschiebbar ist. Das Glied 15 ist bei 16 verschiebbar gelagert und besitzt an seinem oberen Ende eine Kulisse 10a, durch welche ein Hilfsschalter 18 betätigt werden kann. In analoger Weise ist mit dem Wicierlager 2' das bei 16' gelagerte Glied 15' verbunden, welches den gefederten Stössel 10' trägt. Hierbei ist am oberen Ende des Gliedes 15' keine Kulisse vonnöten. Die beiden hydraulischen Arbeitsräume 4,4' sind miteinander durch das hydraulische Gestänge 5, 6, 5' verbunden unicr Zwischenschaltung der als Dreiwegventile ausgebildeten Steuerventile 7, T. Dabei ist das Ventil 7 dami die Leitung 5 mit dein Raum 4, durch die Leitung G mit dar Ventil T und durch die Leitung 6' mit der hydraulikdruckerzeugenden Pumpeinrichtung 11 verbunden. Das Ventil 7' ist mittels der Leitung 5' mit dem Raum 4' und über den Stutzen 6" mit der Umgebung verbunden. Mit 6'" ist der Ansaugstutzen der Pumpe 11 bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zumindest die Teile 1, Γ, 7, T von Öl umgeben. Das Steuerventil 7 besitzt ein Betäligungsglicd 8, das bei 17 gelagert is;, im c^.\:ich des Zusammenwirkens mil dem Stößel 10 ist Tjü C> al.-. Kulisse ausgebildet, desgleichen an seinem obu cn Ii;i<.k 3,'i, w(i es mit dem Hilfssehalur 19 /usani:neiiail."_i;u. in analoger Weise besitzt das Steuerventil '" das

Betätigungsglied 9, welches bei 17' gelagert ist und im Bereich des Stößels 10' als Kulisse ausgebildet ist. Teil 9 benötigt am oberen Ende keine weitere Kulisse.

Die Wirkungsweise der neuen Anordnung ist folgende:

Bei der in Fig. 1 gezeigten Grundstellung sind die Ein- und die Ausschaltfeder 3, 3' entspannt. Das an die Stange 14 angekuppelte Schaltgerät befindet sich in Ausschaltstellung. Die beiden Hilfsschalter 18, 19 sind geschlossen. Sie sind elektrisch in Serie geschaltet und liegen in einem Stromkreis, welcher für die Ingangsetzung der Pumpeinrichtung 11 sorgt. Dadurch wird Drucköl über Leitung 6', Ventil 7 und Leitung 5 in den Raum 4 unterhalb deb Widerlagers 2 gefördert, welches dadurch in die Stellung gemäß F i g. 2 gebracht wird. In dies -T Lage ist die Einschaltfeder 3 gespannt, der Klinkenhebel \b mittels der Halteklinkeneinrichtung 12 verriegelt, das Betätigungsglied 8 und damit das Steuerventil 7 in die untere Grenzlage geschoben und die Hilfsschalter 18, 19 in Offenstellung gebracht, wodurch die Pumpe Il stillgesetzt worden ist. Jetzt kann, ausgehend von der Stellung gemäß F i g. 2, der Federspeicherantrieb zum Zwecke des EinschaUens des Schaltgerätes ausgelöst werden. Hierzu wird der Klinkenhebel \b durch eine elektrische hnpulsgabe an die Haltekünkeneinrichiung 12 freigegeben, wodurch sich das Widerlager 2 unter der Wrikung der Feder 3 in die Lage gemäß Fig. 3 bewegen kann. Hierdurch wird folgendes bewirkt:

a) das Öl im Raum 4 wird unter Druck gesetzt '\nd gelangt über 5, 7, 6, 7', 5' in den Raum 4', wodurch das Widerlager 2' unter gleichzeitigem Spannen der Ausschallfeder .3' in die Lage gemäß F i g. 3 gebracht wird,

b) das Ventil 7 wird in seine obere und das Ventil T

wird in seine untere Grenzlag-' gesteuert,

c) der Klinkenhebel 16'wird mittels der Halteklinkeneinrichtung 12' verriegelt,

d) der Raum 4' wird über 5', T, 6" mit der Umgebung verbunden und schließlich die Hilfsschalter 18, 19 geschlossen.

Dadurch beginnt die Pumpe 11 zu arbeiten. Sie fördert Drucköl in den Raum 4 und bringt dadurch das Widerlager 2 unter gleichzeitigem Spannen der Einschaltfeder 3 in die Stellung gemäß F i g. 4, wobei die Teile 7, 8, 10, 15, 18, 19 genau wie beim Stellungsübergang von Fig. 1 nach Fig. 2 wirken. In der Stellung gemäß F i g. 3 könnte eine Entladung der Ausschaltfeder 3' und damit ein Ausschalten des Schaltgerätes jederzeit erfolgen, gleichviel in welcher Stellung das Widerlager 2 der Feder 3 sich befindet, d. h. entweder zu Beginnn (F i g. 3), am Ende (F i g. 4) oder während des Spannvorganges. Die Auslösung einer allfälligen Ausschaltung erfolgt in analoger Weise wie vorstehend für das Auslösen der Einschaltung beschrieben. Hierbei arbeiten die Teile li'und 12' auf der Ausseite. Erfolgt jedoch keine Ausschaltauslösung, so ergibt sich die Situation gemäß F i g. 4. Hierbei sind beide Federn 3, 3' gespannt und das Schaltgerät befindet sich in der Stellung »Ein«. In dieser Ausganssituation kann der Federspeicher eine Schaltfolge Aus-Ein-Aus. d.h. einen sogenannten KU-Zyklus durchführen.

Ein wesentlicher Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, daß sie nur während einer kurzen Arbeitphase eines hydraulischen Druckzustandes bedarf. Dadurch brauchen an die hydraulischen Elemente keine hohen Anforderungen bezüglich Dichtigkeit gestellt zu werden. So können z. B. zwischen gleitenden Teilen relativ hohe Spaltverluste zugelassen werden, wodurch sich eine preisgünstige Herstellung ergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Federspeicherantrieb für elektrische Schaltgerät mit einer hydraulikdruckerzeugenden Pumpeinrichtung, mit Anordnungen, bei denen in über Ventiie hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheiten der Kolben jeweils das Spanen einer im gleichen Zylinder geführten Feder bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (1, 1') zweier Kolben-Zylinder-Einheiten (I₁2, Γ, 2') mit jeweils im Zylinder geführten Federn (3, 3') über Ventile (7, 7') so verbunden sind, daß nach dem hydraulischen Spannen der Einschaltfeder (3) in der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (1, 2) und nach Auslösen einer Verklinkungseinrichtung (12) für den Kolben (2) die Hydraulikflüssigkeit unter dem Druck der Einschaltfeder (3) in den Raum (4') unter dem Kolben (2') der zweiten Kolber-Zylinder-Ei.iheit (V, 2') gepreßt wird und dabei die mit dem Kolben (2') verbundene Schaltstange (14) gegen die Wirkung der in diesem Zylinder (V) geführten Ausschaltfeder (3') in die Einschaltstellung bewegt wird und daß nach Erreichen der Endstellung und Wirksamwerden eines Verklinkungsmittels (12') über die Ventile (7, T) der Raum (4') unter dem Kolben (2') der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit (V, 2') entleert wird und die Einschaltfeder (3) in der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (1, 2) wieder hydraulisch gespannt wird.
2. 2. Federspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (7, T) als Dreiwegeventil ausgebildet ist und ein als Kulisse ausgebildetes Betätigungsglied (8, 9) besitzt, auf welches ein mit dem Arbeitskolben verbundener Stößel (10,10') einwirkt.
3. 3. Federspeicherantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (8) einen Kulissenteil (Sa) aufweist, welcher der Steuerung einer hydraulikdruckerzeugenden Pumpeinrichtung (11) dient.
4. 4. Federspeicherantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekannzeichnet, daß der Antriebskolben (2), der das bewegliche Widerlager für die Einschaltfeder (3) bildet, eine Kulisse (1Oa^ aufweist, welche der Steuerung der Pumpeinrichtung (11) dient.