DE2439837A1

DE2439837A1 - Antriebsvorrichtung zur sprungbetaetigung elektrischer schaltgeraete

Info

Publication number: DE2439837A1
Application number: DE2439837A
Authority: DE
Inventors: Werner Kohler; Norbert Steinemer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1976-03-04
Also published as: ES440281A1; DE2439837B2; DE2439837C3; FR2282156B1; US4019008A; TR18783A; BR7505237A; IN143573B; YU209975A; IT1040479B; CH591753A5; JPS5546609B2; AR205751A1; FR2282156A1; GB1504895A; JPS5145279A

Description

Antriebsvorrichtung zur Sprungbetätigung elektrischer Schaltgeräte

Die Erfindung befaßt sich mit einer mit Federkraft arbeitenden Antriebsvorrichtung zur sprungartigen Betätigung von elektrischen Schaltgeräten, die insbesondere für Vakuumschaltgeräte vorgesehen ist. Antriebsvorrichtungen dieser Art, die auch als Sprungschaltwerke bezeichnet werden, benötigen eine Einrichtung, durch welche die Federkräfte schlagartig freigegeben werden, wenn die zur ordnungsgemäßen Betätigung, d. h. Ein- oder Ausschaltung des Schaltgerätes erforderlichen Kräfte gespeichert sind. Dies kann in bekannter Weise durch eine Verklinkung geschehen, die beim Erreichen einer bestimmten Winkelstellung drehbar gelagerter Teile zwangsläufig ausgelöst wird. Solche Einrichtungen bestehen jedoch aus einer verhältnismäßig großen Anzahl von Teilen. Der Erfindung liegt die Auf-, gäbe zugrunde, diesen Aufwand zu verringern.

Gemäß der Erfindung erfolgt hierzu die Spannbewegung der Feder und die auf die Schaltstelle des Schaltgerätes zu übertragende Schaltbewegung durch unabhängig voneinander bewegbar angeordnete Teile, und die Federkraft gelangt nach der Spannung selbsttätig zur Einwirkung auf das der Schaltbewegung zugeordnete Teil. Somit werden zur Übertragung der Federkraft auf den Schaltmechanismus keine Klinken benötigt. Dieses Arbeitsprinzip kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch verwirklicht werden, daß die der Spannbewegung und der Schaltbewegung zugeordneten Teile konzentrisch drehbar angeordnet sind und Ausnehmungen zur Aufnahme eines mit der Feder verbundenen Mitnahmebolzens besitzen.

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Die Erfindung eignet sich besonders zur Schaffung von Antriebsvorrichtungen mit kurzen Betätigungswegen und Schaltwinkeln von weniger als 180 °, wobei eine günstige Abhängigkeit der Kräfte vom Weg sowohl bei der Spannbewegung als auch bei der Schaltbewegung erzielt wird. Hierzu kann das Spannrad mit Ausnehmungen für den Mitnahmebolzen in gleichmäßiger Teilung versehen und mit gleichbleibendem Drehsinn ohne Rückholbewegung antreibbar sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung in einer Seitenansicht.

Eine Einzelheit der Antriebsvorrichtung nach der.Fig. 1 ist in Fig. 2 in einer um 90 ° gedrehten Ansicht gezeigt.

Die Fig. 3 veranschaulicht die Betätigung der Antriebsvorrichtung durch einen Handhebel.

Die Antriebsvorrichtung 1 ist in einem Gehäuse 2 untergebracht, das zugleich als Träger der in den Figuren nicht dargestellten Schaltstellen dienen kann. Als Schaltstellen können beispielsweise Vakuumschaltgefäße vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung 1 ist für sprungartige Einschaltung der Schaltstellen ausgelegt. Zur Speicherung der zum Einschalten benötigten Energie dient eine Schraubenfeder 3_f die auf einem zusammenschiebbar ausgebildeten Federträger 4 angeordnet ist, der um seinen oberen Lagerpunkt 5 schwenkbar ist. Die Enden der Schraubenfeder stützen sich an Federtellern 6 und 7 ab. Das untere Ende des Federträgers 4 ist mit einem Mitnahmebolzen 11 versehen, der in der gezeigten Stellung in eine Ausnehmung 12 eines drehbar gelagerten Spannrades 13 eingreift. Das Spannrad besitzt insgesamt vier im Abstand von jeweils 90 ° verteilt angeordnete Ausnehmungen 12. Konzentrisch zu dem Spannrad 13 ist ein Schaltsegment

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angeordnet, das auf einer Schaltwelle 15 sitzt. An dem Schaltsegment 14 greift gelenkig ein Koppelglied 16 an, das ebenfalls gelenkig mit einem Antriebshebel 17 verbunden ist, der in nicht dargestellter Weise mit der Schaltstelle, z. B. einem Vakuumschaltgefäß, gekuppelt ist.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind beidseitig des Federträgers 4 in symmetrischer Anordnung zwei Schaltsegmente 14 und 14' vorgesehen, denen je ein Spannrad 13 bzw. 13' zugeordnet ist. Diese symmetrische Anordnung von je zwei Schaltsegmenten und Spanhrädern dient zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Kraftangriffes der Schraubenfeder 3. Die Schaltsegmente 14 und 14' besitzen je eine für den Mitnahmebolzen 11 bemessene Ausnehmung

20 bzw. 20^f und eine sich an die Ausnehmung anschließende Nase

21 bzw. 21', die als Sperre gegen den Versuch des Spannes der

Feder 3 bei eingeschaltetem Schalter dient. Ein weiterer Anschlag 18 begrenzt die Entspannung der Feder 3.

Zur Betätigung der Antriebsvorrichtung 1 dient ein Handhebel 25 (Fig. 3), der mittels einer federbelästeten Transportklinke 26 in ein Klinkenrad 27 eingreift, das mit den Spannrädern 13 und 13' starr verbunden ist. Eine weitere ebenfalls unter Federspannung stehende, ortsfest gelagerte Klinke 30 stellt sicher, daß das Klinkenrad 37 nur im Uhrzeigersinn transportiert werden kann.

In Fig. 1 ist die Antriebsvorrichtung in der Ausgangsstellung gezeigt, in der die Schaltstellen des Schaltgerätes ausgeschaltet sind. Zum Einschalten wird der Handhebel 25 in Richtung des Pfeiles 31 bewegt. Hierdurch wird mittels der Klinke 26 das Klinkenrad 27 und damit die Spannräder 13 und 13¹ entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 3 bzw. im Uhrzeigersinn in Fig. 1 bewegt, wodurch der Mitnahmebolzen 11 in eine der Ausnehmungen 12 eingreift und dadurch die Schraubenfeder 3 spannt. Mit fortschreitender Drehung der Spannräder 13 und 13' nimmt die Spannung der Schraubenfeder 3 zu, während zugleich der wirksame Hebelarm

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abnimmt, so daß sich der Handhebel 25 zügig betätigen läßt. Sobald der Mitnahmebolzen 11 in den Bereich der Ausnehmung 20 des Schaltsegmentes 14 gelangt, springt er unter der Wirkung der Schraubenfeder 3 in die Ausnehmung und übt auf die Schaltsegmente 14 und 14' eine Antriebskraft aus. Das Schaltsegment 14 wird dadurch so weit gedreht, daß es die gestrichelt eingezeichnete Lage einnimmt. Zugleich werden das Koppelglied 16 und der Antriebshebel 17 aufwärts bewegt. Ist die Einschaltstellung erreicht, so fällt eine nicht dargestellte Verklinkung ein, die die Schaltwelle 15 in der Einschaltstellung sperrt. Gleichzeitig hat der Mitnahmebolzen 11 seine Ausgangslage wieder erreicht, in der er aus der Ausnehmung 20 in die Ausnehmung 12 übertritt und an dem Anschlag 18 anliegt. Damit ist die Antriebsvorrichtung sofort wieder ausschaltbereit.

Durch die gewählte Anbringung des Koppelgliedes 16 an den Schaltsegmenten 14 und 14' durch einen Gelenkbolzen 19, dessen Achse etwa auf einer durch die Achsen des Mitnahmebolzens 11 und der Schaltwelle 15 verlaufenden Geraden liegt, ist zu Beginn der Einschaltbewegung bei größter Federkraft auch der Hebelarm groß. Mit fortschreitender Schaltbewegung und damit abnehmender Federkraft nimmt auch der Hebelarm ab, so daß auf die Schaltstelle eine gleichbleibende oder ansteigende Antriebskraft ausgeübt wird.

Soll das Schaltgerät ausgeschaltet werden, so wird die erwähnte Verklinkung der Schaltwelle 15 freigegeben, wodurch das Schaltsegment 14 mit dem Koppelglied 16 und dem Antriebshebel 17 in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückkehrt. Die Antriebsvorrichtung ist für einen neuen Schaltvorgang sofort betriebsbereit, sofern inzwischen der Handhebel 25 entweder von Hand in die Stellung gemäß der Fig. 3 zurückgeführt oder durch Federkraft selbsttätig zurückgekehrt ist. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß das Spannrad fortlaufend im gleichen Drehsinn ohne Rückholbewegung weitergedreht wird.

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An der beschriebenen Antriebsvorrichtung sind Abwandlungen möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise können die Spannräder 13 und 13' mit einer von dem Ausführungsbeispiel abweichenden Anzahl von Ausnehmungen versehen sein, falls ein anderer Schaltwinkel erwünscht oder er-' forderlich ist. Ferner können anstelle der gezeigten Schraubenfeder auch andere Energiespeicher, z. B. Tellerfedern, Torsionsfedern oder Biegefedern, verwendet werden.

3 Ansprüche .

3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1 ./Mit Federkraft arbeitende Antriebsvorrichtung zur sprungartigen Betätigung von elektrischen Schaltgeräten, insbesondere für Vakuumschaltgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbewegung der Feder (3) und die auf eine Schaltstelle zu übertragende Schaltbewegung durch unabhängig voneinander bewegbar angeordnete Teile (13, 13'; 14, 14') erfolgt und daß die Federkraft nach der Spannung selbsttätig zur Einwirkung auf das der Schaltbewegung zugeordnete Teil (14, 14¹) gelangt.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spannbewegung und der Schaltbewegung zugeordneten Teile (13, 13'» 14, 14*) konzentrisch drehbar angeordnet sind und Ausnehmungen (12, 12'; 20, 20·) zur Aufnahme eines mit der Feder (3) verbundenen Mitnahmebolzens (11) besitzen.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannrad (13, 13') in gleichmäßiger Teilung mit Ausnehmungen (12, 12') versehen und in gleichbleibender Drehrichtung ohne Rückholbewegung antreibbar ist.

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