DE2529790C2 - Antrieb für Schalter, insbesondere Lasttrennschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Schalter, insbesondere Lasttrennschalter, in einem Gehäuse mit zwischen zwei Endanschlägen beweglicher Schaltbrükke, die mit einem longitudinal kompriniierbaren Kraftspeicher verbunden ist.

Im allgemeinen erhalten Lasttrennschalter einen mittelbar wirkenden Antrieb, um sicherzustellen, daß die Schaltungen — unabhängig vom Bedienenden — immer mit der gleichen, ausreichenden Geschwindigkeit erfolgen.

Als mittelbare Antriebe werden Sprungantriebe und Speicherantriebe bezeichnet. Bei Sprungantrieben schließt sich an das Aufladen des Fnergiespeichers die Schaltung zwangsläufig an. Bei Speicherantrieben ist dies nicht der Fall. Nach dem Aufladen des Energiespeicher·; wird die Energie durch einen separate., Auslösebefehl freigesetzt. Bei handelsüblichen Schalterantrieben wird d.e Energie des Kraftspeichers zur Rotation der Schalterbetätigungswelle ausgenützt.

Als Antrieb für Sprungschalter wird üblicherweise ein Kippfederwerk eingesetzt, mit dessen Hilfe sowohl die Ein- als auch Ausschaltungen bewerkstelligt werden. Da die Löscheinrichtungen während des Spannvorgangs bis zum Kippunkt in Ruhestellung verharren müssen, ergibt sich daraus notwendigerweise ein Freilauf zwischen Betätigung am Schalthebel, d. h. Aufladung des Energiespeichers, und Löscheinrichtung. Die Verwendung des gleichen Kippfederwerks für Ein- und Ausschaltungen fordert, den Sprungpunkt des Federwerks möglichst nahe an den Kippunkt zu legen. Dies hat andererseits wiederum zur Folge, daß die dann zur Verfügung stehende Federenergie zunächst nur an einem kleinen Hebelarm wirkt. Dieser Nachteil macht sich besonders bei Ausschaltungen unangenehm bemerkbar, weil hier die Kontaktreibung zusätzlich zur Massenbeschleunigung mit überwunden werden muß.

Die Speicherschalter unterscheiden sich von den Sprungschaltern durch die Möglichkeit, daß in Stellung »Ein« des Geräts eine Ausschaltung mittels eines zusätzlichen Federwerks vorbereitet ist; dieses Speicherwerk wird — je nach den notwendigen Betätigungskräfien — entweder vor oder zusammen mit dem Kippfederwerk gespannt. Diese Ausschaltspeicherung wird sowohl zur Fernauslösung als auch zum dreipoligen Ausschalten beim Ansprechen einer .Sicherung benutzt. Aus Rationalisierungsgründen bewirkt das Speicherwerk seine Ausschaltungen oft über das Durchschalten des normalen Kippfederwerks.

Die heute aus Sicherheitsgründen bevorzugte Kapsc-

lung der Schaltgeräte schrankt deren optische Kontrolle zwangsläufig ein, so daß eine Schaltsiellungserkennung Ui,! sichtbaren Betätigungselement große Bedeutung gewinnt. Im Gegensat/, zu den Trennschaltern mit ihren unmittelbaren Antrieben erlauben die Lasttrennschalter über das Belätigungsmittel nur eine mittelbare Schaltsteüungsübertragung an den Betätigungsort. Dies ist solange ohne Nachteil, wie das Schaltgerät funktioniert. Aber gerade im Fehlerfall — also beispielsweise bei festgeklemmten oder leicht verschweißten Schaltmessern — ist eine exakte Stellungserfassung besonders wichtig. Hierzu zeigen praktisch alle üblichen Gc-rätekopstruktionen einen entscheidenden Nachteil: Das Betätigungselement erreicht seine angestrebte Endstcllung auch dann, wenn der Schalter — aus welchen Gründen auch immer — nicht gefolgt ist. Dies gilt gleichermaßen für die Sprung- und Speicherausführungen.

Darüber hinaus besteht durch die Reibungskräfte in den Freilaufgliedern von unmittelbar wirkenden Antrieben während des Spannvorgangs die Gefahr, daß die Schaltbrücken sich bereits aus ihrer Grundstellung entfernen. Bei F.inschaltvorgängen bedeutet das eine unzulässige Verringerung des Trennubstandes, bei der Ausschaltung dageben dürften die Kontaktkräfte in jedem Fall ausreichen, das Mitlaufen zu verhindern. Federrasten zum Festhalten der Brücke während des Spannens schaffen zusätzliche Justierprobleme.

Es besteht die Aufgabe, einen Schalter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er bei einfachen und daher kostengünstigem kinematischen Aufbau eine Direktanzeige des Schaltzustandes ermöglicht.

Die Aufgabe wird crfindungsgemüß dadurch gelöst, daß der schaltbrückennahe Teil des Kraftspeichers schwenkbar ist um mindestens eine Drehachse, die senkrecht auf einer durch die Bewegungsrichtung der Schaltbrücke verlaufenden Ebene steht, daß der schaltbrückenferne Teil des Kraftspeichers in einer Führungskulisse verschiebbar gelagert und mit einer Handhabe versehen ist, daß der Kraftspeicher starr mit einem mechanischen Anzeigeelement verbunden ist, das mit Gehäusemarkierungen zur Deckung kommt und daß der durch die Führungskulisse vorgegebene Betätigungsweg die beiden Ebenen schneidet, die in den beiden Endlagen der Schaltbrücke jeweils senkrecht zur Bahn der Schaltbrücke durch die Drehachse verlaufen.

Durch die relative Lage von mit dem Kraftspeicher starr verbundenen mechanischen Anzcigeelementen und zugeordneten Gehäusemarkierungen sind alle möglichen Schaltzustände klar erkennbar. Insbesondere wird auch angezeigt, wenn nach Überschreiuing des Kippunktes die Schaltbrücke nicht losgelaufen ist, oder losgelaufen ist und vor Erreichung ihrer Endlage durch Verklemmung zum Stillstand kommt. Dies wird ermöglicht durch die direkte Rückwirkung, der Schaltbrückenposition auf die Lage des Kraftspeichers relativ zu den Gehäusemarkierungen. Damit ist ein beträchtlicher Gewinn an Bedienungssicherheit verbunden. Diese Gestaltung ermöglicht einen plattenartiacn, schmalen Aufbau des Antriebs. Damit ist die Voraussetzung ou gegeben, in raumökonomischcr Weise Schallfelder in engräumiger Feldteilung aufzubauen. Die Eigenart der Kinematik des Antriebs erzwingt ferner während des Spannvorgangs, daß bis zur Erreichung des Kippunktes die Schaltbrücke in ihrem jeweiligen Anfangsziistanil ,·'> durch die Reaktionskraft des Kraftspeichers ar. .-m ,LM wird. Das gefährliche Mitlaufen der Schaitbrucke während des Soannvornaiuis wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung daher zuverlässig unterdrückt. Der Kippunkt und damit ein labiles Gleichgewicht des Systems aus Kraftspeicher und Schaltbrücke ist erreicht, wenn der in der Führungskulisse geführte Teil des Kraftspeichers den Punkt erreicht hat, in dem die Führungskulisse geschnitten wird durch eine Ebene, die in der Anfangs- bzw. Endlage der Schaltbrücke jeweils senkrecht zur Bahn der Schaltbrücke durch die Drehachse verläuft. Nach Überschreiten der labilen Lage des Systems beim Betätigungsvorgang des Sprungschalters wird die Schaltbrücke progressiv in ihre neue Endlage beschleunigt. Für die Betätigung von Schubschaltern ist es günstig, daß die Schaitbrucke auf einer zentralen, geradlinigen, ortsfesten Schaltbrückenführung gleitet.

In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Führungskulisse geradlinig und parallel zur Schaltbrükkenführung. Damit wird eine verhältnismäßig gleichbleibende Kraftwirkung und damit Beschleunigung der Schaltbrücke während des Schalt Vorgangs bewirkt. Durch einen winkligen Verlauf von Führungskulisse und Schaltbrückenführung ist ein verändertes Beschleunigungsverhalten der Schaltbrücke erreichbar.

Als Kraftspeicher kann eine Langhubfeder dienen, die auch nach dem Schaltvorgang leicht vorgespannt bleibt. Die Vorspannung dient dazu, um Schaltbrücke und den in der Kulisse gelagerten Teil des Kraftspeichers in einer stabilen Endlage leicht federnd anzupressen.

Dabei ist es günstig, die Langhubfeder konzentrisch um eine Teleskop-Federführungsstange anzuordnen und die beiden Teile der Teleskop-Federlührungsstange gegeneinander verdrehungsgesichert anzubringen. Damit ist die Langhubfeder in axialer Richtung stabilisiert und die Handhabe am Ende des Federspeichers ohne Verdrehungsgefahr in der Führungskulisse geführt.

Aus Sicherheitsgründen ist es günstig, daß Langhubfeder und Teleskop-Federführungsstange von einem konzentrischen Isolierfaltenbalg umschlossen sind. Dies kommt beispielsweise dann zum Tragen, wenn die den drei Drehstromphasen zugeordneten Schubschalter in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind und durch einen erfindungsgemäßen Antrieb betätigt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Teleskop-Federführungsstange senkrecht zu ihrer Achse Gleitbolzen auf, die in der Führungskulisse beweglich sind und die starr verbundene, axiale Ansätze aufweisen, die backenförmig gestaltet sind. Die Gleitbolzen dienen der präzisen Führung des Kraftspeicher in der Führungskulisse und übertragen die Reaktionskraft des Kraftspeichers auf die als Widerlager dienende Führungskulisse. Die backenförmig gestalteten axialen Ansätze der Gleitbolzen dienen zum Ansetzen eines Werkzeugs, um im Falle einer Verklemmung der Schallbrücke auf diese über die Teleskop-Federführungsstange ein zusätzliches Losbrcchmomeni auszuüben. Damit wird durch äußere Einwirkung ohne Eingriff ins Innere des Antriebs ein Großteil vor Verklemmungen oder Verschweißungen der Schalt· bii. ke behebbar. Für die Betätigung des Antriebs isi e> vorteilhaft, daß die Gleitbolz.cn als Handhabe axiak Fortsetzungen in Fo₁ r,\ drehbarer Handgriffe tragen.

Eine konstruktiv und fertigungstechnisch günstig; I .ösung liegt darin, daß als Anzeigeelement der über dii CJIeiibol/en hinausragende, der Schaltbrücke abge wandte Teil der Teleskop-Federfuhrungsstange dient Dabei isi es vorteilhaft, wenn die kreisrunde Endflächi der Teleskop-Fedcrführungsstange eine Ablesemarkt

aufweist und das Gehäuse für alle stabilen Lagen der Teleskop-Federführungsstange Sichtfenster für die Ablesemarke enthält. Erscheint die Ablesemarke nicht im Sichtfenster, so ist eine Störung im Schaltbrückenablauf eingetreten. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß als Anzeigeelement eine Markierung des Gleitbolzens oder eines mit ihm starr verbundenen Elements dient. In diesem Fall folgt aus der Winkelstellung der Gleitbolzenmarkierung zu Gehäusemarkierungen eine Aussage über den Schaltzustand.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schaltbrücke durch eine lösbare Verriegelung in mindestens einer Endlage arretierbar. Damit ist mit lediglich geringfügigem mechanischen und finanziellem Aufwand die Umrüstung des Sprungschalters in einen Speichcrschalter möglich. Das herkömmliche Durchschalten eines Kippfedersprungwerks mit einem additiven Speicherwerk ist im Vergleich daz.u mit erheblichen Nachteilen belastet; denn zum einen ist es notwendig, ein weiteres Federwerk zu montieren, zum anderen werden damit hohe Betätigungskraft und komplizierte Gestängeumleitungcn notwendig. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dagegen dient der Kraftspeicher des Sprungantriebs im Falle der Umrüstung gleichzeitig als Kraftspeicher für den Spciciierantricb. Dabei kann durch die geeignete Dimensionierung von Schaltbrükkcnlänge und Sehaltbrückcnführungswcg erreicht werden, daß mit einer einzigen Verriegelung eine Arretierung der Schaltbrückc in beiden Endlagen möglich wird. Dadurch können sowohl Ein- als auch Ausschaltungen gespeichert werden. Im Gegensatz dazu können heute übliche Spcichcrausführungen nur eine Ausschaltung speichern. Die Speicherfähigkeit einer Ein- oder Ausschaltung des gleichen Schalters erlaubt gelegentlich den Verzicht auf teuere Fcrnantriebe. An seine Stelle tritt lediglich ein Fernauslöser.

Hs ist günstig, wenn die Sehaltbrüekcnführung die Verriegelung enthüll. Dabei kann die Verriegelung aus in radialer Richtung beweglichen Spcrrelementon bestehen. Damit kann die Schaltbrücke in einer Endlage arretiert werden. Die Kilckbcwcgung dieser Spcrrclcmontc ins Schaltbrückeninnere löst den Schallvorgang aus, wenn der Kraftspeicher sich im aufgeladenen Zustand befindet. Das bereits erwähnte Anzeigesystem aus An/eigeelemcnlen und Gehiiusemiirkieningcii gestiittei auch, clic Zustünde des Antriebs »Gespannt für Einschaltung« sowie »Gespannt für Ausschüttung« klar erkenntlicli zu machen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfühiungsbeispiclen in den Fig. I bis ^r) näher iTlilutcrl. Dabei zeigt

F i g. I eine Seitenansicht des Antriebs,

I·' i g. 2 eine Ansicht des Kraftspeicher mit Teleskop-FedcrNlhrungssliinge und I laiulhaln·,

F ig. J als Ausschnitt «us F if,. I einen Teil der Schaltbrücke mit Schiillbrückcnftllming, wobei Verriegelung und Auslosebetliligungselemente dargestellt sind,

I"ig.4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV durch die mit Sperrclcmenlen versehene Schalthrükkcnfdhrungund

F i μ. !> eine schcmiitischc Darstellung eines dreiphasigen l.asltiennschiilters mit dein erfindungsgcmüßen Schiillnntricb.

In der in Fig. I dargestellten Seitenansicht des Antriebs isl mit I die zentrale, geradlinige Sehnlinrukkenfflhrung bezeichnet. Im Ausführiingsbeispiel ist die Schaltbrückenführung ein Rohr. Auf der Schaltbrückenführung gleitet die Schaltbrückc 2 zwischen zwei Endanschlägen 3 und 4. Die Schaltbrückc wird weiter unten näher beschrieben. Liegt die Schaltbrückc am Endanschlag 3 an, befinden sich die den Phasen zugeordneten mit der Schaltbrücke verbundenen Schubschalter in der Stellung »Aus«, beim Anliegen der Schaltbrückc am Endanschlag 4 in der Stellung »Ein«. Die Schaltbrücke 2 ist durch Kugellager-Laufrollen 5

ίο reibungsarm auf der Schaltbrückenführung gelagert.

Für Sonderfälle kann unter anderem die Schaltbrükkenführung auch kreisringförmig gekrümmt sein. Durch die Bewegung der Schaltbrücke zwischen den Endlagen wird in diesem FaI! durch einen mit der Schaltbrücke verbundenen, in Richtung des Krümmungsradius verlaufenden Betätigungsarm eine Drehbewegung auf eine senkrecht zum Krümmungsradius verlaufende Drehachse übertragen. Auf diese Weise können Schalter ein- und ausgeschaltet werden, für deren Betätigung eine Drehbewegung notwendig ist.

Mit der Schallbrückc ist um die Drehachse 6 schwenkbar ein in Längsrichtung komprimierbarer Kraftspeicher verbunden. Im Ausführiingsbeispiel dient als Kraftspeicher eine Langhubfcdcr 7, die durch die beiden Teile 12 und 13 einer Telcskopstangc in ihrer Achsenrichtung geführt und stabilisiert wird. Die langhubige Schraubenfeder 7 ist konzentrisch um die Tclcskop-Federfiihrungsstange 12, 13 angeordnet. Beide Teile 12, 13 der Teleskop-Fcderfühmngsstangc sind vcrdrchungsgesichert gegeneinander angeordnet. Dies erfolgt durch einen in axialer Richtung verlaufenden Vorsprung 14 des unteren Teils 12 der Tclcskop-Fcderführungsstange sowie einen ebenfalls in axialer Richtung verlaufenden, an die Form des Vorsprungs angepaßten Kanal 15 des oberen Teils 13 der Teleskop-Federführungssiange. Teleskop-Federführungsstange 12, 13 und l.anghubfeder 7 sind von einem konzentrischen Isolier-Faltenbalg 16 umschlossen. Diese Maßnahme dient einerseits dem Schul/ der aufcinandcrglcitcnden Teile der Tclcskop-Fcderfiihnmgsstnngc 12, 13 sowie der l.anghubfeder 7 gegen Verschmutzung, andererseits wird ein Überschlag von spannungsführenden Teilen zur Tcleskop-FedciTiihrungsMiinge 12, 13 bei I liitersehrcitung des Mincleslab-Standes zuverlässig verhindert. Der obere Teil 13 der ■|ele.skop-Fedcrrührungf-.Ntmige weist senkrecht zur Achse Gleitbogen H auf, die starr mit der Teleskop-FeclerführungsMange verbunden sind. Die Gleilbol/en dienen der Fillminj-: der Ί eleskop-Fedeifühiungsstiinge in einer Filhningskiilissc H. Auf der Verlängerung der Gleitbolzen in axialer Richtung sind als Handhabe drehbare lliuulgriffe 17 angebracht.

Die l'ühruiigskiilisse 8 legt den Hetlitigungswcg des der Handhabe 17 zugeordneten Teils 13 der Teleskop-

HS Fcderfülmingsstangc fest. Im Ausfdhrungsbcispiel verliltift die Führungskulisse H geradlinig und parallel zur ebenfalls geradlinigen Sehallhruckcnmhrung I, Die Führungsktilissc 8 weist in ihrem unleren Teil einen Punkt /'; auf. Dieser Punkt ergibt sich als Schnittpunkt

im der Fulmingskiilisseniichsc 8;i mit einer Ebene /:';. Diese Ebene l'i verläuft durch die Drehachse β im der Schnltbrüekc 2 und Mehl senkrecht auf dem Schnltbrilkkenlührungsiohr 1 in der Aus-Stellung der Schnllbrilcke 2. Wird die Handhabe 17 des Schallerantriebs aus der

<"i gezeichneten oberen Endlage 10,7 in der Führungskulis se 8 nach unten bewegt, so wird die als Kraftspeicher dienende l.iinghiibfcder 7 komprimiert, wobei durch die Reaktionskrafl der Feder 7 die SelialtbrOeke 2 gegen

den Endanschlag 3 ihrer Ausgangslage angepreßt wird. Damit wird zuverlässig verhindert, daß während des Spannvorgangs die Schaltbrückc 2 sich bereits aus ihrer Grundstellung entfernt. Die unzulässige Verringerung des Trennabstandes bei Einschaltvorgängen bleibt damit ausgeschlossen. Erst wenn die Achse des Gleitbolzens 11 den Punkt P₂ erreicht, gerät das System aus Schaltbrücke 2 und Kraftspeicher 7 in ein labiles Gleichgewicht. Die bisher anstehende Festhaltekraft an der Schaltbrücke 2 wird zu Null. Bei Überschreiten des Punktes Pi nach unten schließlich wird die in der Feder 7 gespeicherte Energie freigesetzt. Der Gleitbolzcn wird in die Endlage 10 der Führungskulisse 8 beschleunigt, die Schaltbrückc 2 in Richtung auf ihren zweiten Endanschlag 4, der der Einschaltstellung der mit der Schaltbrücke 2 verbundenen Schalter zugeordnet ist.

Auch nach Erreichen des neuen Schaltzustandes wirkt in Richtung der Teleskop-Fedcrführungsstangc 12, 13 eine gewisse Kraft zwischen der Schaltbrückc 2 und den Gleitbolzen 11 in ihrer neuen Endlage 10b in axialer Richtung der Teleskop-Fedcrführungsstangc, da die Langhubfeder 7 leicht vorgespannt bleibt. Damil wird eine zuverlässige, leicht federnde Fcsthaltung in den jeweiligen Endlagen 10;/oder 106 gewährleistet.

Eine Ausschaltung durch die als Sprungantrieb wirkende Anordnung wird durch einen Betätigungsvorgang in umgekehrter Richtung durchgeführt. Die Handhabe wird in der Führungskulisse 8 nach oben bewegt. Bei Überschreiten des Punktes /Ί, der analog wie der Punkt P₂ festgelegt ist, entlädt sich der Kraftspeicher 7 und schleudert die Schaltbrückc 2 in die gewünschte Endlage.

Mit einer winkligen Anordnung von Schaltbrüekenfiilming 1 und Fülirungskulisse 8 sowie durch eine von der geradlinigen Gestaltung abweichende Formgebung dor Führungskulisse 8 kann die Kraftwirkung auf die Schaltbrückc 2 sowie die Kraftrückwirkung auf den Bewegungsablauf der Handhabe 17 in der Führungskulisse 8 angepaßt werden.

Das Gehäuse 9 des Schallcrantricbs weist Sichtfenstcr 19, 20, 21 und 22 auf. Durch diese Sichtfenster ist (.■im· Ahk'Ni'inarke optisch erfaßbar, die auf der kreisrunden Endfläche 25 des über die Glciihol/cn in axialer Richtung hinausragenden Teils IH der Teleskop-Federführungsstange aufgebracht sind. In der I·' 1 g. 1 ist die Abiesomarko durch das Sichtfonstor 14 erkennbar. Dioso Position der Ablesemarko ist kennzeichnend für den Sehali/usland »Aus«. Befunde sich die Schaltbrückc am Endanschlag 4 und der Gleitbogen 11 in der entgegengesetzten Endstellung K)/', so würde die Ablosomarkc in dem Siclilfensler 22 den Schall/ustaiul »Ein« kenntlich machon. Sollte die Schaltbrüoko in der Stellung »Aus« ve.rschwo.il.il sein, würde die Handhabe 17 nach einem Einschalt versuch die für die Einschallstollinu; vorgesehene EndMclluni! K>/> der Führungskulisso H einnehmen. Die Ahlescnuirke auf der Endflllohe 25 jedoch würde in diesem Fall nicht im Fenster 22 sichtbar sein, sondern durch ihr Erscheinen im Sichtfensler 21 den Siorungsfall signalisieren. Ein Verschweißen oder Festhalten der Schallhrüekc 2 in der EinsehallMolluMg würde nach einem Ausseluiltversucli, der eine Versohio* bunt; der Handhabe H in die obere Einstellung 10« der Fülmingskulisso 8 bewirken würde, durch die in dem Sichllonstor 20 erscheinende Ablescinnrke von außen erkennbar werden. IKrfllhrt die Sehallbrücke 2 bei ihrem (>i Bewegungsablauf vor Erreichen des Endanschlags eine Hemmung, die eine weitere Sehiiltbcwegiing aussrhlicl.ll, so wird die Ablosomarke in keinem Siehtfensler erscheinen, so daß auch dieser .Störungsfall durch eine charakteristische Anzeige signalisiert wird. Somit wird eine exakte Stellungsanzeige am Antrieb erreicht, die zwar auch mittelbar arbeitet, aber trotzdem unmittelbar anzeigt.

In Fig. 1 wird durch Sperrelemcnte in Form von gestrichelt eingezeichneten Kugeln 26 die Möglichkeil der lösbaren Arretierung der Schaltbrückc 2 angedeutet. Die Kugeln 26 dienen dabei als Sperrelemcnte, die aus der Schaltbrückenführung 1 herausragen können und somit den Schaltbrückenablauf sperren, oder die Kugeln können ins Innere der Schaltbrückenführung 1 gleiten, wobei der Schaltbrückenablauf freigegeben wird. Die Stellung der Kugeln wird durch ein äußeres Betätigungselement vorgegeben, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird. Diese Möglichkeit der Arretierung der Schaltbrücke 2 gestattet ohne Schwierigkeiten den Sprungschaller unter geringem Montageaufwand in einen Speichcrantrieb umzurüsten. Damit gehen beträchtliche fertigungstechnische Vorteile einher; denn ein und dasselbe Basismodell wird je nach Bedarf als Sprungantrieb oder als Speicherantrieb ausgeführt.

Der so durch Umrüstung erhaltene Speicheranlricb wird beispielsweise für eine gespeicherte Einschaltung vorbereitet wie folgt: Die in der Ausschallstcllung befindliche Schaltbrückc 2 wird durch Betätigung der Kugelrastc arretiert. Der Kraftspeicher 7 wird durch Herabziehen der Handhabe 17 in die Endstcllung 10b vorgespannt. Dabei erscheint die Ablcsemarke auf der Endfläche 25 der Teleskop-Federführungsstange im Sichtfenstcr 21 und kennzeichnet damit den Zustand »Gespannt für Einschaltung«. Bei Lösen der Arretierung durch Hand- oder Fernbetätigung entspannt sich der Kraftspeicher 7 und bringt die mit der Schaltbrücke 2 verbundenen Schalter in die Einsehalistcllung. Ganz analog kann der Antrieb für die Speicherung eines Ausschaltvorgangos eingesetzt werden. Mit dem erfindungsgemäßcn Antrieb können also sowohl Ein- als auch Ausschaltvorgänge gespeichert worden. Auch auf anstehende »Ein«- oder »Aus«-Kommandos, die beispielsweise bei »Aus«-Kommiindos durch Sicherungen vorgegeben sein können, kann gefahrlos geschallet werden.

Dabei können 1 (Ir die Festlegung der Schaltbrücke 2 in tier Ausschaltstolluni; und für die Festlegung in der Einsehaltstellung getrennt angeordnete und auslösbar^ Arrelierungsmiltel eingesetzt werden. Besonders günstig erscheint es jedoch, mil nur einer Arretierung die Speicherung entweder der Finscluillsiellung oiler der Aiisschullstdlung vorzunehmen. Dies wird möglich durch die geeignete Dinietisionierung der Schaltbrük kenlllniie sowie des Betlllijjungswoces, wobei in diesem !■'alle die Arretierung in der Mille /wischen beiden Endslelliingeii der Schaltbrüoko erfolgen muß.

Die Stellungsanzeige der Schitltbrüekc 2 erfolgt beim Ausfühningsbeispiol dtiroh die /uorduung der Sicliifenstet-14. 20, 21 und 22 und der Ablosomarke auf der kreisrunden Endfläche 2% der Teleskop-Fedeifühi'ungsstange 12, ti Die gleiche Aufgabe kann jedoch mich durch eine Markierung des Gloilholzens ti oiler eines mil ihm starr verbundenen Elementes erfüllt werden, In diesem Pulle ist uns der Winkellage der Markierung relativ /11 Gehlltisemarkioruugen klar kcniillich, in welchem Schaltzustand sich Sehullbrücke 2 und Kraftspeicher 7 befinden.

Der in Fig. I nur in einer Seitonansicht gezeichnoie Kraftspeicher 7 nebst Handhabe 17 und An/cigcclc-

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ment ist in F i g. 2 in einer Draufsicht dargestellt. Senkrecht zur axialen Erstreckung dos Kraftspeichers 7 ragen beiderseits die Gleitbol/en 11 starr verbunden mit der Teleskop-Federführimgsstange 12, 13 heraus. Die Gleitbolzen 11 weisen in axialer Richtung starr verbundene Ansätze 23 auf. Diese Ansalze sind backenförmig gestaltet und erlauben das formschlüssige Aufsci/.eii eines schlüsselartigen Werkzeugs, das nur nach einer Drehrichtung hin einen Leerlauf aufweist, um Gefährdungen der Bedienungsperson beim Loslaufen der Schaltbrücke zu verhindern. Ist der ordnungsgemäße Bewegungsablauf der Schaltbrücke 2 durch Verklemmen oder leichte Verschweißung nicht möglich, so kann durch ein auf die Backen 23 aufgesetztes Werkzeug über die Teleskop-Federführungsstange 12, 13 eine zusätzliehe Kraft auf die Schaltbrücke 2 ausgeübt werden. Im Störungsfall werden im allgemeinen unter dem Einfluß der zusätzlichen Kraft Verklemmungen der Schaltbrükke 2 gelöst, und auf diese Weise Notschaltungen durchführbar. Auf axialen Verlängerungen der Ansätze 23 sind drehbare Handgriffe 17 als Handhabe angebracht, um die unmittelbare Schalterbetätigung beim Sprungschalter oder die Aufladung des Kraftspeichers im Falle des Speicherfederwerks durch das Bedienungspersonal zu ermöglichen.

In den F i g. 3 und 4 ist ein Ausführimgsbeispiel einer lösbaren Verriegelung der Schaltbrücke 2 dargestellt, durch die der Sprungschalter zum Speicherschalter umgerüstet werden kann. Die rohrförmige Schaltbrükkenführung 1 weist eine zentrale durchgehende, kreisrunde Höhlung 28 aiii. Auf der Schaltbrückenführung I sitzt die Schaltbrücke 2, die ilureli eine Gleitbuchse 34 auf der Sclniltbrückcnführung I verschiebbar gehalten ist. Die Laufrollen 5 dienen der Herabsetzung der Reibung beim Bewegungsablauf der Schaltbrücke. Im gezeichneten Zustund wird der Bewegungsablauf der .Schallbrücke 2 nach links gehindert durch Kugeln 2h, die über den Umfang des Schaltbrüekenlührungsrohrs I hinausragen und die Schaltbrücko 2 damit in ihrer momentanen Lage arretieren. In der zylindrischen Höhlung 28 des Sehaltbrüekenlühringsrohres I liegt eine drehbar gelagerte Auslösewcllc 27. Das aus dem Antricbsgehäuse 9 hcrausragondo linde dieser Auslösewelk' 27 ist mil einem Auslösedrchgrifl' 30 versehen, Ebenfalls außerhalb des Aniriebsgehiiuses ist die Auslöscwollo 27 mit einer als Rückstellfeder wirkenden Schraubenfeder 29 verbunden, die der Auslösewelle 27 bezüglich einer möglichen Verdrehung eine stabile Lndlage vorgibt.

I )iese stabile Endlage einspricht dor in I i j;, -I anhaiul so des Schnittes (V-IV dargestellten Lage der Aiislösowol Ie 27 relaliv /um Schallbrilckenlühmngsrohi· I. Die in radialer Richtung in Bohrungen 12 verschiebbar gelagerten Kugeln 2h ragen in dieser Stellung tier Aiislösowolle 27 über den Umfang des Sehullbnlckenführtingsrohres! hinaus und hindern so ilen Bewegung* ithlmif dor Schaltbrücke. Wird der Aiislösedrehgnff 30 um den Aiislösewiitkel λ gegen die Kraft dor Rückstellfeder 29 verdreht, kommen die kiinelkalollen formigen, an dio Form der Sportangeln angepaßten t<o Ausnehmungen Il direkt unter die Kugeln 2(> /ti liegen. Da hör gleiten dir Kugeln 2b in rndiiiler Richtung ins Innere des Sdiulthrilckenführiingsmlires I zurück und geben illnniit den Ahlauf der Scluiltbrücko 2 frei, Befand sich der Kraftspeicher 7 vor der Freigabt im mifgeladonen Zustund, wird jel/.t eine Scluilthiindliing erfolgen. Diese Seliiillhutidlung kiiiin je nach Aiisgungsliige der Schallbrtlcke ».ine Finsehaltung oiler eine Ausschaltung sein. Der Weg der Schaltbrücke 2 win dabei über die Schubstange 3.3 auf die zu betätigendet Schalter übertragen.

Nach der Schalthandlung steht die Auslösewelle 2'· unier der Wirkung der rückstcllendcn Kraft de Rückstellfeder 29. Die Auslösewelle 27 wird daher im den Auslösewinkel i\ zurückgedreht, bis sie einen in dei Zeichnung nicht dargestellten Anschlag erreicht. Dabe werden die Kugeln 26 wieder nach außen in ihn Sperrstellung gedruckt. Der Antrieb kann nunmehi bereits wieder für die nächste Schaltung durcl Aufladung des Kraftspeichers 7 vorbereitet werden. Dii Freigabe des Schaltbrückenablaufs durch Verdrehung der Auslöscwclle 27 um den Auslösewinkel λ kam außer durch manuelle Betätigung auch durch Sicherun gen, die im Kurzschlußfall ansprechen und ein< Ausschaltung bewirken, erfolgen.

Das als Basismodell ausgeführte Sprimgfederwerl· kann bereits in der Schallbrückenführung die z.ui Aufnahme der Kugeln notwendigen Kugelbohrunget 32 und die zylindrische Höhlung 28 enthalten. Zm Umrüstung eines Sprungantriebs zu einem Speicheran trieb bedarf es dann lediglich der Einbringung der al: Sperrelemente dienenden Kugeln 2o, der Einführung der Auslösewelle 27 mit Rückstellfeder 29 um Auslösedrehgriff 30 sowie eventuell einer l'ernauslö sung und einer Auslösung durch Einwirkung einei Sicherung. Daraus wird ersichtlich, mit welchen geringen Aufwand die Umrüstung des Sprungantrieb: zum Speicherantrieb erreichbar ist. Der Antrieb is vorzugsweise für Lasttrennschalter geeignet, jedocl kann er auch als billiger Antrieb für l.eistungsschaltei und eine Reihe weiterer Schalteralten eingesei/ werden.

Fig. 5 veranschaulicht anhand einer sehe natischei Darstellung eine Einsat/möglichkeit für den erfindungs gemäßen Antrieb. Drei Lasttrennschalter 3S, dio di'i drei Phasen R S, /zugeordnet sind, sind in den Eekoi eines gleichseitigen Dreiecks in einer Ebene angeord net. Durch Isolierkörper 3h sind sie mit der Schaltbrücki 2 mechanisch starr verbunden, die Schalibriieke 2 gleite auf der Schalibrückonführung 1. Der Antrieb dei Sehalihrtickc 2 erfolgt durch den Kraftspeicher 7, dei auf die TeleskopFederfühiungssiange 12, 13 aufge bracht ist. In diesem Falle ist der Abstand dei Toleskop-Federführungssiatigc /11 den spaniumgslüh rendon Teilen K und /kleiner als der Mindestabsiaiu /wischen den Phasen R und S odor .S' und /: Am Sicherheitsgründen ist in diesel» Fall die Isoliinonswir kling des Isolierfalteubalgs lh unbedingt nötig. Dii ein/einen Trennschalter nebst Antriebselemente!! situ in oiner zylindrischen Rohrhülle 37 gekapselt. Dii Kapselung weist eine kaiialilhnliche Auslormnng 40 aiii die die Fülirungskulisse für die (ileitbol/en sowie dii Siehifensler 19, 20. 21 und 22 für die Ablesemurke au der kreisrunden Endfläche 2^r> dos Teleskop-Fedeifüh rungsslangenleils IH enthalt. Links und reohls ragen am der kiiiialilhiiliehen Atisfornuing 40 als Handhabe dii Handgriffe 17 heraus.

Eine derartige Anordnung aus Schaltern und Anliiel kanu vom Hersteller als Einheit gefertigt und geprüi werden, Am Einsal/ort enlflllli die mil Montiigeatif wand verbundene Zuordnung von Schaltet und Antrieb Es beditrf lediglieh noch des Einbaus der komplettei Einheit. Damit können Kosten gespurt und Fehle ausgeschlossen werden, Die in F'ig. ^r> angegeben« Sehalteinriehtung zeichnet sich durch einen pril/.isei Gleichlauf der den drei Phasen zugeordneten l.ösehein

richtungen aus.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß durch die Erfindung ein sicherer, rai.'mökoiiomischer Antrieb gefunden wurde, dessen als Basismodell ausgeführtes .Sprungwerk mit nur geringfügigem Aufwand in ein Speicherwerk umgerüstet werden kann. Dabei können sowohl Kin- als auch Ausschaltungen gespeichert werden. Die einlache Kinematik gestatiet eine koi gunstige Fertigung des Schalters, wobei durch Kigenart der Kinematik ein Vorlaufen der Schaltbr wahrend des Spannv, rganges verhindert und
prä/ise Λη/eige des Sclialt/usiandes nach ai erreicht w ird.

Hierzu 2 Hlatt Zeiclinuimen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Antrieb für Schalter, insbesondere Lasttrennschalter, in einem Gehäuse mit zwischen zwei i> Lndanschlägen beweglicher Schaltbrücke, die mit einem longitudinal kompriniierbaren Kraftspeicher verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der schaltbrückennahe Teil des Kraftspeichers

(7) schwenkbar ist um mindestens eine Drehachse ό (6), die senkrecht auf einer durch die Bewegungsrichtung der Schaltbriickc verlaufenden Ebene steht, daß der schaltbrückenferne Teil des Kraftspeichers (7) in einer Führungskulisse (8) verschiebbar gelagert und mit einer Handhabe (7) versehen ist, daß der Kraftspeicher (7) starr mit einei.i mechanischen Anzeigeelement (18) verbunden ist, das mit Gehäusemarkierungen (19, 20, 21, 22) zur Deckung kommt und daß der durch die Führungskulisse vorgegebene Betäligungsweg die beiden Ebenen (E], E?) durchstößt, die in den beiden Endlagen der Schaltbrücke jeweils senkrecht zur Bahn der Schultbrücke (2) durch die Drehachse (6) verlaufen.

2. Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke (2) auf einer zentralen, geradlinigen, ortsfesten Schaltbrückenführung (1) gleitet.

J. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskulisse (8) geradlinig und parallel zur Schaltbrückenführung (1) verlauft. jo

4. Antrieb nach einem der Ansprüche I bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (7) eine Langhubfeder ist, die auch nach einem Schaltvorgang leicht vorgespannt ist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Langhubfeder konzentrisch um eine Teleskop-Federführungsstange (12, 13) angeordnet ist.

6. Antrieb nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (12, 13) der Teleskop-Federführungsstange gegeneinander verdrehungsgesichert (14, 15) sind.

7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Langluibfeder und Teleskop-Federführungsstange (12, 13) von einem konzentrisehen Isolier-Faltenbalg (16) umschlossen sind.

8. Antrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskop-Federführungsstange (12, 13) senkrecht zu ihrer Achse Gleitbolzen (11) aufweist, die in der Führungskulisse

(8) beweglich sind und die starr verbundene axiale Ansätze (23) aufweisen, die backenförmig gestaltet sind.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbolzen als Handhabe axiale Fortsetzungen in Form drehbarer Handgriffe (17) tragen.

10 Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeelement der über die Gleitbolzen (11) hinausragende, der Schaltbrücke (2) < >o abgewandte Teil (18) der Teleskop-Federführungsstang-e(12, 13) dient.

11. Antrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch geke inzeichnet, daß als Anzeigeelement eine Mari« ieriing (24) des Glcitbolzens 111) oder eines mit ^ ihm starr verbundenen Elementes dient.

12. Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisrunde Endfläche (25) der Teleskop-Federführungsstange (12, 13) eine Ablesemarke aufweist und daß das Gehäuse (9) für alle stabilen Lagen der Teleskop-Federführungsstange (12, 13) Sichtfenster (19, 20, 21, 22) für die Ahlesemarke enthält.

13. Antrieb nach einem der Ansprüche I bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine lösbare Verriegelung (26, 27, 30) die Schaltbrücke (2) in mindestens einer Endlage arretierbar ist.

14. Antrieb nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrückenführung (1) die Verriegelung (26,27) enthält.

15. Antrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung (26) aus in radialer Richtung beweglichen .Sperrelementen (26) besteht.