DE2633218C3 - Antriebsmechanismus für die Kontaktbewegung in einem Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus für die Kontaktbewegung in einem Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Schalterantriebsmechanismus ist aus der französischen Patentschrift 13 55 898 bekannt und dient zur Betätigung der Kontakte des Schalters, um über ein Schaltgestänge den Schalter zu öffnen. Es ist dem Fachmann bekannt, daß bei Leistungsschaltern die Vorgänge des öffnen^ und die des Schließens der Kontaklstücke sich hinsichtlich des Bewegungsablaufes und der auftretenden Kräfte wesentlich unterscheiden müssen, wenn die Wegzeitdiagramme optimal verlaufen sollen.

Bekanntlich hat die Kraft einer sich entspannenden Feder in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg eine im v/esentlichen linear abfallende Charakteristik. Diejenige Kraft, die nötig ist, um die Gegenkraft am Schalter zu überwinden und die Kontaktstücke angemessen zu beschleunigen, um einen guten Einschaltvorgang zu erzielen, hat dagegen in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg eine Charakteristik, die sehr stark von der erwähnten linearen Charakteristik einer sich entspannenden Feder abweicht.

Bei bekannten Federmechanismen wird die Umwandlung der linear abnehmenden Kraft einer Feder während des Schließens der elektrischen Kontaktstücke in eine Kraft, deren Verlauf dem gewünschten Verlauf bestmöglich angenähert ist, mit Hilfe einer sogenannten Leit- oder Führungseinrichtung erhalten, die mit der linear abnehmenden Kraft der sich entspannenden Einschaltfeder beaufschlagt wird und eine solche Gestalt hat, daß in einer Richtung, die von der Eingriffsrichtung der die Führungseinrichtung beaufschlagenden Federkraft abweicht, eine Rückstoßkraft erzeugt wird, deren Funktion die der zum Schließen der Kontaktstücke erforderlichen Antriebskraft annähert und mit der dann die sich schließenden Kontakte

beaufschlagt werden. Ein mit einem solchen Mechanismus verbundener Nachteil besteht darin, daß die entwickelte Antriebskraft bereits vor dem Schließen der Kontakte einen verhältnismäßig hohen Wert hat, so daß die Kontakte starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Antriebsmechanismus der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß zur Erzeugung einer Kontaktschließkraft ein Stufensprung im Augenblick der Kontaktberührung auftritt und damit der Nachteil _U) einer zu hnhen Schließgeschwindigkeit vei mieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.

Wenngleich in dem Antriebsmechanismus nach der eingangs genannten französischen Patentschrift η 13 55 898 bereits zwei ineinanderliegende Schraubendruckfedern vorgesehen sind, wirken diese jedoch als eine einzige Feder, während im Mechanismus der erfindungsgemäßen Art die beiden eingesetzten Federn auf den Schaltweg verteilt unterschiedliche Wirkungsphasen haben, womit der gewünschte Weg-Kraftverlauf des Kontaktschließvorganges erzielt wird.

Durch vorteilhafte Ausgestaltungen der Rastverriegelung zwischen den mit den ineinanderliegenden Schraubenfedern verbundenen Gliedern des Mechanis- 2·-> mus sowie durch zweckmäßige Gestaltung des verwendeten Lenkerschaltgestänges gemäß den Kennzeichnungen der Unteransprüche wird die Erfindung weitergebildet.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausfüh- w rungsbeispiel in Ausbildung und Wirkungsweise im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, daß die zum Schließen der Schaltkontakte zu überwindende Kraft als Funktion des Einschaltweges w iedergibt: r>

Fig.2 ein Diagramm mit der Kurve für die ideale Antriebskraft;

F i g. 3 ein Diagramm mit der Kurve für die Antriebskraft eines bekannten Federmechanismus;

Fig.4 ein Diagramm mit der Kurve für die w Antriebskraft im erfindungsgemäßen Schalter;

F i g. 5 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im stabilen Zustand bei geöffneten Schaltkontakten; «

F i g. 6 eine Darstellung der Antriebsvorrichtung nach F i g. 5 im stabilen Spannzustand; und

F i g. 7 eine Darstellung der Antriebsvorrichtung nach F i g. 5 und 6 im Einschaltzustand.

Die Gegenkraft K₁, die überwunden werden muß, um % die Kontaktstücke eines elektrischen Schalters zu schließen, ist in erster Linie gegeben durch die gesamte auftretende Reibungskraft K_w. Bekanntlich kann während des Schließens der Kontakte eines elektrischen Schalters eine Feder gespannt werden, die später dazu y, benutzt werden kann, die Kontakte zu öffnen. Dies bedeutet, daß zusätzlich zur Reibungskraft K_w die Gegenkraft K, auch durch die Kraft der Ausschaltfeder Ku gegeben ist. Zusätzlich zur Reibungskraft K_w und zur Kraft der Ausschaltfeder K₁₁ muß vom Zeitpunkt der (,o Kontaktgabe an auch die Kraft der Kontaktfedern K_c überwunden werden, die bekanntlich dazu dienen, einen ausreichend niedrigen Ktmtaktwiderstand zwischen den kontaktgebenden Kontaktstücken im Schließzustand sicherzustellen. In F i g. 1 sind diese Verhältnisse graphisch dargestellt, wobei längs der Horizontalachse (Abszisse) der Einschaltweg 5 aufgetragen ist, auf welchem der Punkt Sq der Offenruhestellung der zusammengehörigen Kcntaktstücke, der Punkt S₁ dem Moment der gegenseitigen Kontaktgabe der Kontaktstücke und der Punkt S₂ der Schließruhestellung der Kontaktstücke entsprechen, während entlang der Vertikalachse (Ordinate) die Gegenkraft K, aufgetragen ist, die sich zusammensetzt aus der Reibungskraft K„, für die der Klarheit halber ein konstanter Wert K\ vorausgesetzt ist, der Kraft der Ausschaltfeder K₁₁, die dem Vorspannwert K₂ bis hinauf zum Wert K3 am Ende des Einschaltweges ansteigt, und der Kraft der Kontaktfedern K₂, die vom Vorspannwert Ka bei Kontaktgabe der Kontaktstücke entsprechend dem Punkt Si auf der Abszisse bis zum Wert Ks am Ende des Einschaltweges ansteigt

Die für das Schließen der Kontakte erforderliche Antriebskraft Kj dient außer zum Überwinden der Gegenkraft K, auch zum Beschleunigen der Kontaktstücke, für deren Beschleunigung eine Extrakraft K> nötig ist, deren Wert von der Masse der zu beschleunigenden Kontaktstücke sowie von der den Kontaktstücken für das Schließen zu erteilenden Beschleunigung abhängt, was eine bestimmte Geschwindigkeit ergibt

Zusätzlich zur Gegenkraft K, ist in F i g. 2 die Beschleunigungskraft K_r zusammen mit der Antriebs kraft Kd, die durch Addieren der beiden erstgenannten Kräfte erhalten wird, auf der Ordinate aufgetragen. Ausgehend von einer vorzugsweise konstanten Einschaltgeschwindigkeit, sollte die Beschleunigungskraft K_v am Beginn des Einschaltvorgangs einen hohen Wert haben, der mit fortschreitendem Einschaltvorgang exponentiell absinkt und sich dem Wert Null nähert. Vom Zeitpunkt der Kontaktberührung an, entsprechend dem Punkt Si auf der Abszisse, sollte die Antriebskraft Kd einen wesentlich höheren Wert haben als vor diesem Punkt S\, und zwar wegen des Druckes der Kontaktfedern. Die Antriebskraft Kd muß im Augenblick der Kontaktberührung einen wesentlich höheren Wert haben als die Gegenkraft K₁, d. h. die Beschleunigungskraft muß vom Zeitpunkt der Kontaktberührung Si an einen möglichst hohen, da zu diesem Zeitpunkt Si der elektrische Stromfluß durch die Kontaktflächen einsetzt, so daß es also wichtig ist, daß von diesem Zeitpunkt an möglichst bald der angemessene Kontaktdruck erhalten wird, der nötig ist, um ein Überhitzen der Kontaktanordnung zu vermeiden.

Im Diagramm nach F i g. 3 sind auf den entsprechenden Koordinaten ähnliche Größen aufgetragen wie in F i g. 2. Und zwar ist außer der Gegenkraft K,, entsprechend der nach Fig. 1, die Antriebskraft Kd als Funktion des Weges S aufgetragen, der von den sich schließenden Kontakten bei Beaufschlagung mit der Antriebskraft durch einen dafür bekannten Federmechanismus zurückgelegt wird, der mit Führungsmitteln versehen ist, durch welche die während des Entspannens der Einschaltfeder gelieferte Antriebskraft Kd demjenigen Wert angepaßt wird, der erforderlich ist, um die Gegenkraft K₁ zu überwinden und die zu schließenden Kontaktstücke in gewünschter Weise zu beschleunigen.

Bekanntlich zeigt die Kraft einer sich entspannenden Feder als Funktion des zurückgelegten Weges einen im wesentlichen linear abfallenden Verlauf. Wie bereits erwähnt und in F i g. 2 gezeigt, ist die Kurve oder der Verlauf der Antriebskraft Kd, die für die Überwindung der Gegenkraft K₁ und für die richtige Beschleunigung der Kontaktstücke erforderlich ist, in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg völlig verschieden von diesem linear abfallenden Verlauf der Kraft einer sich

entspannenden Feder.

Bei einem bekannten Federmechanismus wird die Umwandlung der linear abnehmenden Kraft einer im Mechanismus vorgesehenen, sich während des Schließens der elektrischen Kontaktstücke entspannenden Feder in eine gewünschte Funktion nach F i g. 2, welche die Antriebskraft bestmöglich approximiert, mit Hilfe einer sogenannten Führungseinrichtung erhalten, die von der linear abnehmenden Kraft der sich entspannenden Einschaltfeder beaufschlagt wird und eine solche Form hat, daß in einer von der Angriffsrichtung der Federkraft auf die Führungseinrichtung abweichenden Richtung eine Rückstoßkraft erzeugt wird, die den wünschenswertesten Verlauf der Antriebskraft Kd nach F i g. 2 weitestmöglich approximiert und mit der dann die zu schließenden Kontaktstücke beaufschlagt werden.

In der Praxis kann der mit einer Führungseinrichtung versehene Federmechanismus eine Antriebskraft Kd mit dem in F i g. 3 wiedergegebenen Kurvenverlauf liefern, wobei, wie F i g. 3 zeigt, die Antriebskraft Kd schon einige Zeit vor dem Schließen der Kontakte auf einen verhältnismäßig hohen Wert ansteigt, d. h. es wird einige Zeit vor dem Schließen der Kontakte eine rasch ansteigende Beschleunigungskraft K_v entwickelt, so daß die Geschwindigkeit der sich schließenden Kontakte auf einen normalerweise unerwünscht hohen Wert ansteigt.

Diese hohe Kontaktschließgeschwindigkeit kann es erforderlich machen, daß man spezielle Maßnahmen trifft, um extreme mechanische Belastungen bestimmter Bauteile zu vermeiden, beispielsweise Maßnahmen, um eine Verformung der zu schließenden Kontaktstücke infolge der hohen Scrücßgeschwindigkeil zu verhindern.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird der Nachteil der extrem hohen Schließgeschwindigkeit dadurch behoben, daß zwei Federn vorgesehen sind, die zum Schließen der zusammengehörigen elektrischen Kontaktstücke zuvor gespannt werden, wobei im Zuge der Kontaktschließung zunächst nur eine Feder unter Oberwindung der Reibungskraft K_w und der Kraft der während des Schließvorgangs zu spannenden Ausschaltfeder K₁₁ entspannt wird und diese sich entspannende Feder zusätzlich die Beschleunigungskraft K_v liefert, die nötig ist, um die zu schließenden Kontaktstükke auf eine angemessene Geschwindigkeit zu bringen, während genau zum Zeitpunkt der Kontaktberührung, entsprechend dem Punkt St in den vorliegenden Diagrammen, die mit der ersten Feder zusammenarbeitende zweite Feder mittels einer automatischen Vorrichtung entspannt wird, was zur Folge hat, daß die Antriebskraft Kj ir. äußerst kurzer Zeit auf der. gewünschten Wert ansteigt, der nötig ist, um die Kontaktfedern schnell zu spannen. Der Verlauf der Antriebskraft Ka eines erfindungsgemäßen Federmechanismus als Funktion des zurückgelegten Weges S ist im Diagramm nach F i g. 4 gezeigt, wo man sieht, daß die einige Zeit vor der Kontaktberührung auftretende unerwünschte Beschleunigungskraft K_v nur einen Bruchteil der entsprechenden Beschleunigungskraft beträgt, die bei einem Mechanismus mit Führungseinrichtung auftritt (F i g. 3).

Bei der in den F i g. 5,6 und 7 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Stange 4 vorgesehen, die an einem Ende einen Flansch hat, an dem eine konzentrisch auf der Stange 4 angeordnete, zu spannende Schraubendruck-Schaltfeder 1 aufsitzt, während die Stange 4 außerdem teilweise von einer Büchse 6 umgeben ist, die darauf sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung beweglich ist und die auf der gegen den Flansch 3 gewandten Seite ebenfalls einen Flansch 5 hat, gegen den eine konzentrisch zur Stange 4 und zur Büchse 6 angeordnete, zu spannende Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 stößt, die innerhalb der Schratibendruck-Schaltfeder 1 angeordnet ist. Die Büchse 6 hat auf der dem Flansch gegenüberliegenden Seite eine Anzahl von über

IU den Umfang verteilten Bohrungen 7, in denen Kugeln 8 aus gehärtetem Stahl sitzen, deren Durchmesser größer ist als die Wandstärke der Büchse 6 und die in relativ entspanntem Zustand der Feder 2 entsprechend der Darstellung der F i g. 5 in einen Ringnutteil 9 der Stange 4 auf der Innenseite der Büchse 6 eingreifen, während die Kugeln 8 auf der vom Ringnutteii 9 der Stange 4 abgewandten Seite von einer Steuerbüchse 10 umgeben sind, die konzentrisch um die Büchse 6 angeordnet und über dieser frei in sowohl axialer, als auch Umfangsrichtung beweglich ist und auf der Büchse 6 geführt wird. Die Steuerbüchse 10 hat an ihrem oberen Ende einen Teil 11 mit vergrößertem Durchmesser auf sowohl der Innen- als auch der Außenseite, der einen Flansch bildet, der in einer Hülse 13 sitzt, die die Steuerbüchse 10 mit dem Teil 11 mit vergrößertem Durchmesser konzentrisch umgibt, wobei das untere Ende 12 der Hülse 13, das einen kleineren Durchmesser hat als das Oberteil, hinter den flanschförmigen Rand des im Durchmesser vergrößerten Teils 11 der Steuerbüchse 10 greift Am

w oberen Ende der Steuerbüchse 10 ist eine Anzahl von Tellerfedern 14 angeordnet, durch welche die Stange 4 hindurchtritt, wobei sie in Höhe der Oberseite der Teiierfedern 14 eine Schulter 15 aufweist, deren Durchmesser größer ist als der innendurchmesser der

i^r> Tellerfeder 14, und die auf den Tellerfedern 14 aufsitzt Die Hülse 13 hat an ihrem oberen Ende einen Flansch 16, gegen den die Federn 1 und 2 mit ihren von den Flanschen 3 und 5 angewandten Enden drücken, während sich am oberen Ende der Hülse 13 ein Abschnitt 18 mit erweitertem Innendurchmesser befindet, in welchem eine die Stange 4 führende Büchse 17 sitzt

Der Flansch 16 ist an Lagerplatten 19 befestigt die als Rahmen oder Träger für die nachstehend zu beschreibenden Bauteile der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen und die am Tragrahmen der anzutreibenden elektrischen Kontaktstücke (nicht gezeigt) befestigt sind.

Am oberen Ende der Stange 4 ist ein Hebel 21 angelenkt der um einen an den Lagerplatten 19 befestigten Stift 21 a schwenkbar und mit einem Stift 22 versehen ist um den eine Rolle 23 drehbar ist die von einer Kurvenscheibe 20 erfaßt wird, die von Hand oder von einem Elektromotor über ein Untersetzungsgetriebe (nicht gezeigt) angetrieben wird.

Außer dem Hebel 21 ist am oberen Ende der Stange 4 auch ein Verbindungslenker 25 mit einem Schlitz 28 angelenkt in dem ein Stift oder Bolzen 27 gleitbar ist, der das Ende der Stange 4, den Hebel 21 und den Verbindungslenker 25 dreh- oder schwenkbar miteinander kuppelt An seinem oberen Ende ist der Verbindungslenker 25 mittels eines Bolzens 29 schwenkbar mit dem einen Ende eines Verbindungshebels 30 verbunden, der an seinem anderen Ende mittels eines Stiftes oder Bolzens 31 drehbar mit dem Ende eines Kurbelgliedes 32 verbunden ist das auf einer als Antriebswelle für die zu schließenden, beweglichen elektrischen Kontaktstükke (nicht gezeigt) dienenden Welle 33 befestigt ist

Außer mit dem Verbindunghebel 30 ist der Verbindungslenker 25 auch mittels des Bolzens 29 mit dem einen Ende eines streifenförmigen Verbindungsgliedes 35 gekuppelt, das mittels eines Stiftes 36 mit einer unregelmäßigen Viereckplatte 38 gekuppelt ist, die mit ihrer dem Stift gegenüberliegenden Ecke um einen die Lagerplatte 19 durchsetzenden Gelenkbolzen 37 relativ zur Platte gedreht werden kann.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird ebenfalls anhand der F i g. 5 bis 7 erläutert Ausgehend von der in F i g. 5 gezeigten Ruhestellung, in der die elektrischen Kontakte geöffnet und die Federn 1 und 2 relativ entspannt sind, können, wenn die entsprechenden elektrischen Kontakte geschlossen werden sollen, die Federn 1 und 2 dadurch gespannt werden, daß die in dieser Richtung bewegliche Stange 4 nach oben geschoben wird, indem durch Drehen der Kurvenscheibe 20 in Uhrzeigerrichtung entweder von Hand oder durch Motorkraft der Hebel 21 bewegt wird, wobei die Kurvenscheibe 20 den Hebel 21 mittels der Rolle 23 nach oben schiebt. Der Umstand, daß die Stange 4 nach oben geschoben und dadurch die Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 gespannt wird, bedarf noch einer näheren Erläuterung. Wenn die Stange 4 mit ihrer Ringnut 9 sich nach oben bewegt, werden die Kugeln 8, da sie einen größeren Durchmesser haben als die Büchse 6 und auf der Außenseite von der Innenseite der Steuerbüchse 10 festgehalten sind, zusammen mit der Stange 4 sowie der Büchse 6, dem Flansch 5 und folglich dem unteren Ende der Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 nach oben gezogen. Das unte'- Ende der Feder 2 bewegt sich solange nach oben, bis die Kugeln 8 die Höhe des im Innendurchmesser vergrößerten Teils 11 der Steuerbüchse 10 erreichen und sich dann unter dem Einfluß der Radiaikomponente der an ihnen angreifenden Kraft nach außen bewegen, wodurch die Büchse 6 und folglich auch die Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 in dieser Lage eingerastet oder arretiert bleiben, während die Stange 4 unter dem Einfluß der Bewegung des Hebels 21 sich unter Spannen der Schraubendruck-Schaltfeder 1 ίο weiter nach oben bewegt, bis das freie Ende des Hebels 21 hinter eine Sperrklinke 26 greift, wonach die Kurvenscheibe 20 sich noch so weit dreht, daß die Rolle 23 die Kurvenscheibe 20 während des späteren Schließens der Kontakte nicht berührt, woraufhin die Drehung der Kurvenscheibe beendet wird.

Während der Aufwärtsbewegung der Stange 4 und des Hebels 21 bewegen sich unter dem Einfluß einer mit dem Verbindungslenker 35 verbundenen Hilfsfeder (nicht gezeigt) auch der Verbindungslenker 25 und die freien Enden der Verbindungshebel 30 und 35 nach oben.

Unter dem Einfluß der Kraft einer zweiten Hüfsfeder (nicht gezeigt) wird die Viereckplatte 38 während der Aufwärtsbewegung des Verbindungslenkers 25 und der freien Enden der Verbindungshebel 30 und 35 in Uhrzeigerrichtung gedreht, bis das Ende 40 der Viereckplatte 38 hinter eine Sperre 41 greift Der sich ergebende Zustand ist in F i g. 6 gezeigt, wo man sieht, daß die die beweglichen elektrischen Kontakistücke antreibende Welle 33 noch die gleiche Lage einnimmt wie vor dem Federspannvorgang.

Der Federmechanismus ist nun bereit die für das Schließen der elektrischen Kontakte erforderliche Energie zu liefern. Sollen die elektrischen Kontakte geschlossen werden, so braucht lediglich die Sperrklinke 26 in dem in der Lagerplatte 19 vorgesehenen Schlitz vom Hebel 21 weggeschoben werden, so daß der Hebel 21 sich unter dem Einfluß der Kraft der Federn 1 und 2 unter Mitnahme des Verbindungslenkers 25 nach unten bewegt. Weil sich das freie Ende 40 der Viereckplatte 38 hinter der Sperre 41 befindet, wird diese Federkraft über den Verbindungshebel 30 auf das Kurbelglied 32 übertragen, das daraufhin die Welle 33 unter Antreiben der beweglichen elektrischen Kontaktstücke in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wodurch die Kontakte geschlossen werden (F i g. 7).

Das Entspannen der beiden Federn 1 und 2 während des Schließens der elektrischen Kontakte bedarf einer näheren Erläuterung. Wenn durch das Ausrücken des Klinkenstiftes 26 die Stange 4 sich nach unten bewegt, so geschieht dies zuerst nur unter dem Einfluß der sich entspannenden Schraubendruck-Schaltfeder 1, während die Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 im gespannten Zustand bleibt, da die Kugeln 8 von der Stange 4 in den im Innendurchmesser vergrößerten Teil 11 der Steuerbüchse 10 nach außen gedrückt bleiben. Wenn sich die Stange 4 soweit nach unten bewegt hat, daß ihre Ringnut 9 das Niveau der Kugeln 8 erreicht, so werden die Kugeln unter dem Einfluß der Gegenradialkomponente der auf sie von der Kontaktdruckschraubenfeder 2 ausgeübten Kraft nach innen gedrückt, so daß, da die Kugeln nicht mehr hinter den vorderen Flansch des im Innendurchmesser vergrößerten Teils 11 der Steuerbüchse 10 greifen, auch die Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 sich entspannen kann, und da die auf der Außenseite von der Steuerbüchse 10 festgehaltenen Kugeln 8 gegen den unteren Flansch der Ringnut 9 der Stange 4 während des Entspannen^ der Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 stoßen, wirkt die Feder 2 mit der sich ebenfalls entspannenden Schraubendruck-Schaltfeder 1 zusammen, so daß plötzlich die Antriebswelle 33 über den Verbindungslenker 25, dem Verbindungshebel 30 und das Kurbelglied 32 mit einer viel größeren Kraft beaufschlagt wird.

Indem man nun die Lage des unteren Flansches der Ringnut 9 so wählt, daß die Kontaktdruck-Schraubenfeder 2 sich unmittelbar vor dem Zeitpunkt, wo die Kontaktfederkraft vom beweglichen elektrischen Kontaktstück überwunden werden muß, zu entspannen beginnt, erhält man einen Kraftverlauf als Funktion des Schließweges der elektrischen Kontaktstücke, der dem in F1 g. 4 graphisch dargestellten, wünschenswertesten Verlauf überraschend weitgehend angenähert ist

Um die geschlossenen elektrischen Kontaktstücke zu öffnen, muß die Sperre 41 abgehoben werden, wodurch das Ende 40 der V;ereckpla»te 38 unter dem Einfluß der während des Schließens der Kontaktstücke gespannten Ausschaltfeder (nicht gezeigt) im Gegenuhrzeigersinne gedreht wird, wobei die Ausschaltfeder ihre Kraft über ein zweites Kurbelglied (nicht gezeigt) auf die Antriebswelle 33 überträgt so daß die elektrischen Kontakte geöffnet werden. Ober die Welle 33 werden das Kurbelglied 32, der Verbindungslenker 30, das Verbindungsglied 35 und die Viereckplatte 33 in die Ausgangsstellung für das Einschalten der Kontakte zurückgeführt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Antriebsmechanismus für die Kontaktbewegung in einem Leistungsschalter, bei welchem eine geradlinig bewegbare Stange mittels eines äußeren Kraftantriebes in eine Spannlage bringbar ist, in der eine über den gesamten Verschiebungsweg an der Stange angreifende Schraubendruck-Schaltfeder zwischen Schaltgestängegehäuse und Stange gespannt und die Stange und ein mit ihr verbundenes, die Kontaktbewegung hervorrufendes Kniehebel-Lenkerschaltgestänge aus der Spannlage ausklinkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Kontaktschließkraft mit Stufensprung im Augenblick der Kontaktberührung auf der Stange (4) eine Büchse (6) gleitbar und in bestimmter Längsstellung verriegelbar ist, die einen Stützflansch (5) trägt für eine parallel zur Schraubendruck-Schaltfeder (1) eingespannte Kontaktdruck-Schraubenfeder (2), daß die Büchse (6) mit einer in einer von zwei Richtungen wirkenden Rast verriegelung (7, 8, 9, 10, 11) gegenüber der Stange (4) einerseits oder gegenüber einer mit dem Gehäuse (19) fest verbundenen, Stange (4) und Büchse (6) umschließenden Hülse (13) andererseits axial verriegelt ist, wobei der Übergang der Verriegelung von der Verrastung zwischen Büchse (6) und Hülse (13) auf die Verrastung zwischen Büchse (6) und Stange (4) im Augenblick der Kontaktgabe in der Schließbewegung erfolgt, und daß eine auslösbare Sperreinrichtung (38, 40, 41) vorgesehen ist, die das Kniehebel-Lenkerschaltgestänge (35,30,25) in der Stellung mit aufeinandergepreßten Schaltkoniakten sperrt.

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?ß die Kontaktdruck-Schraubenfeder (2) konzentrisch in der Schraubendruck-Schaltfeder (1) und zur Stange (4) liegt und die Rastverriegelung eine Kugelrastenkupplung mit einer Anzahl von Löchern (7) in der Büchse (6) ist, in denen jeweils eine Kugel (8) liegt, welche innen an -to der Stange (4) und außen an einer Steuerbüchse (10) anliegen, die mit dem freien Ende der Hülse (13) fest verbunden ist.

3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der entspannten Stellung des Federmechanismus die Kugeln (8) in einen Ringnutteil (9) der Stange (4) passen, während im gespannten Zustand des Federmechanismus die Kugeln (8) in einen erweiterten Teil der Steuerbüchse (10) eintreten und darin durch die Stange (4) festgehalten sind.

4. Antriebsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Steuerbüchse (10) eine Tellerfeder (14) aufsitzt, deren Innendurchmesser kleiner ist als eine Schulter auf der Stange (4) zwischen dem Ringnutteil (9) und dem Lenkerschaltgestänge (35,30,25).

5. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (1 bzw. 2) im Ruhezustand des Antriebsmechanismus vorgespannt sind.

6. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Federangriffspunkt an der Stange (4) entgegengesetzten Ende an dieser ein Spannhebel (21) angelenkt ist, der drehbar an den Schalterlagerplatten (19) mit Abstand von der Stange (4) angeordnet ist und im gespannten Zustand des Federmechanismus hinter eine Sperrklinke (26) greift

7. Antriebsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Snannhebel (21) von einer Kurvenscheibe (20) antreibbar ist.

8. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Federangriffspunkt an der Stange (4) entgegengesetzten Ende der Stange ein Verbindungslenker (25) mit seinem einen Ende drehbar angelenkt ist und an seinem anderen Ende ein Verbindungshebel (30) und ein weiterer Verbindungshebel (35), die beiderseits des Verbindungslenkers (25) angeordnet sind, drehbar angelenkt sind, wobei das andere Ende des Verbindungshebels (30) an einem Kurbelglied (32) einer die Schaltkontaktstücke antreibenden Welle (33) angelenkt ist und wobei im gespannten Zustand das Federmechanismus ein Kurbelzapfen (36), an welchem der weitere Verbindungshebel (35) angeienkt ist, mittels einer Sperrvorrichtung arretierbar ist.

9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung einen um den Kurbelzapfen (36) drehbaren und drehbar an der Schalterlagerplatte (19) befestigten Körper (38) aufweist, der im gespannten Zustand des Federmechanismus hinter eine ausrückbare Sperre (41) greift.