DE2850761B2

DE2850761B2 - Sprungantriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte

Info

Publication number: DE2850761B2
Application number: DE19782850761
Authority: DE
Inventors: Horst 4150 Kempten Deharde; Rolf 4150 Krefeld Dirks
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1978-11-23
Filing date: 1978-11-23
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2850761C3; DE2850761A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprungantriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektrische Schaltgeräte, insbesondere Lasttrennschalter, benötigen im allgemeinen einen mittelbar wirkenden Antrieb, um sicherzustellen, daß die Schaltungen unabhängig vom Bedienenden immer mit gleicher und ausreichender Geschwindigkeit erfolgen. Zu diesen mittelbaren Antrieben rechnen die Sprungantriebe, mit deren Hilfe über einen aufgeladenen

Energiespeicher das sprunghafte Einschalten erfolgt

Eine Vorrichtung zum sprunghaften Einschalten eines elektrischen Schalters mit einem Energiespeicher, der von einer Antriebswelle gespannt wird, und nach seiner Entklinkung auf die Schaltwelle einwirkt ist bereits bekannt (DE-PS 15 15 563). Diese Vorrichtung verwendet als Übertragungsglied zwischen dem Energiespeicher und der Schaltwelle des Schaltgerätes einen Hebelmechanismus, der aus mehreren Hebeln, einer Stange, einer Kurvenscheibe und einer Kurvenstange besteht Hierzu kommen entsprechende Halterungsund Drehpunkte in den seitlichen Platinen, sowie eine Vielzahl von Befestigungs- und Verbindungsmitteln.

Außerdem ist ein Sprungantrieb für die Drehschalter einer aus einer Vielzahl von Schalffeldern bestehenden elektrischen Anlage bekannt, der skh dadurch auszeichnet daß man mit seiner Hilfe eine Vielzahl von Schaltern nacheinander in beliebiger Richtung und in rascher Folge schalten kann (DE-AS 20 49 736). Dieser Sprungantrieb ist in einem besonderen Gehäuse untergebracht das beiderseits mit vorstehenden Ansätzen zum drehfesten Kuppeln mit Schalterwelle und Raststiften zum Festlegen des Sprungantriebs an der Frontplatte des jeweils zu bedienenden Schaltfeldes vorgesehen ist Die beidseitige Anordnung von vorstehenden Ansätzen und Raststiften am Gehäuse bedeutet einen vermehrten Aufwand an Teilen, der jedoch in diesem speziellen Fall erforderlich ist da der Sprungantrieb nach jedem Schaltvorgang lediglich um 180° gedreht werden muß, um wieder schaltbere^:t zu sein.

Eine Antriebsvorrichtung für elektrische Schalter, die mit einem veränderlichen Hebelarm arbeitet, ist in der DE-AS 12 10 476 beschrieben. Hierbei ist der Energiespeicher durch ein Kniehebelgestänge über ein Getriebe mit totem Gang mit einer Kurbel gekuppelt die zum

Strecken des Kniehebelgestänges und zum Laden des Energiespeichers drehbar ist, der sich entlädt wenn die Kniehebelverbindung über die Strecklage hinaus bewegt wird. Ferner ist eine Antriebswelle mit dem Kniehebelgestänge durch ein weiteres Getriebe mit totem Gang verbunden, das bei der Entladung des Energiespeichers die Schaltkontakte öffnet oder schließt. Der Energiespeicher besteht aus einer Feder, die mit einer Exzenterscheibe in Verbindung steht,

welche durch einen Kurbelarm mit dem einen Ende des Kniehebelgestänges verbunden ist, welches sowohl die Exzenterscheibe drehen als auch von dieser gedreht werden kann. Um jedoch die Schaltwelle betätigen zu können, ist neben der aufwendigen Hebelanordnung noch eine Umlenkung mit Hilfe von zwei Kegelzahnrädern erforderlich.

Eine weitere Vorrichtung ?.ur Betätigung elektrischer Schaltgeräte auf der Basis eines Kippfederantriebes ist im DE-GM 75 08 560 beschrieben. Der Kippfederantrieb besteht aus einer Doppelkippfederanordnung mit einander gegenüberliegenden, im wesentlichen gleichen Druckfedern. Beide Federn sind jeweils mit einem Ende lagefixiert und mit dem anderen Ende an einem auf einer Betätigungswelle drehbar gelagerten Spannelement einander diametral gegenüberliegend und symmetrisch zur Drehachse befestigt Außerdem ist ein mit der Betätigungswelle fest verbundenes und mit dem Spannelement in Eingriff bringbares Mitnahmeorgan vorgesehen, ferner ist ein Antriebsglied auf der Betätigungswelle drehbar gelagert und zwischen dem Spannelement und dem Antriebsglied begeht eine Kupplung, wobei das Antriebsglied über ein Verbindungsgestänge mit dem anzutreibenden Schaltgerät verbunden ist Diese Vorrichtung weist einen komplizierten Aufbau auf, wobei die Verwendung von zwei Federn zwar einen schmalen, jedoch einen verhältnismäßig langen Raum zum Einbau benötigt

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl der Teile bei einer Sprungantriebsvorrichtung der eingangs geschilderten Art im Bereich des Übertragungsgliedes zu vermindern, die Funktionsabläufe einfacher und fibersichtlicher zu gestalten und die hierfür benötigten Teile in einfacher Weise aaszuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Übertragungsglied der Antriebsvorrichtung als einfacher Mitnehmer für mehrere Spannstifte gestaltet ist und sich auf diese Weise sämtliche Funktionen, wie Kraftübertragung, Freilauf, Schaltwelienbetätigung. Ein- und Ausschalten ausführen lassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Besonders zweckmäßig ist es, daß sämtliche Spannstifte von ein und derselben Größe sind, so daß durch diese Vereinfachung eine zusätzliche Kosteneinsparung gegeben ist (Anspruch 2). Darüber hinaus ist es auch von Vorteil, wenn bestimmte Spannstifte mit Buchsen unterschiedlichen Außendurchmessers versehen werden, um auf diese Weise unterschiedliche Schaltgeschwindigkeiten zu erreichen (Anspruch 3).

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Sprungantriebsvorrichtung in Einschaltstellung, in Seitenansicht

F i g. 2 diese Sprungantriebsvorrichtung in Vorderansicht,

F i g. 3 in Draufsicht, teilweise im Schnitt,

Fig.4 eine Spannscheibe mit kreisringförmiger Ausnehmung, teilweise im Schnitt.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, besteht die Sprungantriebsvorrichtung aus einem U-förmigen Mitnehmerteil 1 mit zwei parallel zueinander liegenden gleichen Schenkeln la und ib. Eine miltige Bohrung im Mitnehmerteil I dient de/ Aufnahme einer Schaltwelle 2, zu deren Halterung ein Schaltwellenlager 3 dient Der Energiespeicher besteht aus einer Druckfeder 4, zu deren Füiirung eine Stange 5 vorgesehen ist Dä<s Aufnahme der Federgegenkraft und Federführung übernimmt ein einfaches Schlitzblech 6, durch das die Federführungsstange 5 bei ihrer Bewegung hindurchtritt Im Mitnehmerteil befinden sich mehrere Bohrungen zur Aufnahme von Spannsliften 7, 8, 9 und 10. Hierbei dienen die Spannstifte 7 und 8 mit Hilfe von ίο Buchsen 15 und 16 (Fig.3 der Ein- und Ausschaltung mit unterschiedlichen Schaltgeschwindigkeiten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Buchsen 15 und 16 unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Der Spannstift 9 dient der Verbindung mit der Druckfeder 4 und der Spannstift 10 mit einer Verriegelungseinrichtung 12 (nur angedeutet). Ein Spannstift 11 sitzt in einer Bohrung der Schaltwelle 2, und zwar dergestalt daß die Achsen der Schaltwelle und des Spannstiftes etwa senkrecht aufeinander stehen. Dadurch entsteht wechseiweise eine kraftschlüssige Verbindung des Spannstifts 11 mit den Spannstiften 7 und £.

In der Fig.2 sind zusätzlich Einzelheiten der Spannvorrichtung 13 zu entnehmen. Sie besteht im wesentlichen aus einer Spannscheibe, die auf der Schaltwelle 2 angeordnet ist Mit der Spannscheibe ist ein Beiuitigungshebel 17 verbunden. Eine Rückholfeder 14, die an der Spannscheibe befestigt ist dient der Stellungsanzeige.

Die F i g. 4 zeigt den vorlaufenden Betätigungshebe! 17, der eine kreisringförmige Ausnehmung 18 aufweist In dieser bewegt sich der Spannstift 9, der die Verbindung mit der Druckfeder 4 herstellt

Beim Ausschalten des Schaltgerätes vollzieht die Schaltwelle 2 mit dem Spannstift 11 eine Bewegung innerhalb eines <£ 1, der als Betätigungswinkel bezeichnet wird. Dieser setzt sich aus einem «gTl' (Freilaufwinkel) und <£l" (Sprungwinkel) zusammen. Die Mittelsenkrechte durch die Schaltwelle bildet die obere Totpunktlage für das Schaltgerät bis zu dieser Mittelsenkrechten erfolgt die Freilaufbewegung, von da ab die Sprungbewegung.

Beim Einschalten des Schaltgerätes vollzieht die Schaltwelle 2 mit dem Spannstift 11 eine Bewegung innerhalb eines <^C2, der den Betätigungswinkel für die rückläufige Bewegung darstellt. Dieser setzt sich wiederum aus einem <£2' (Freilaufwinkel) und <£2" (Sprungwinkel) zusammen.

Mit <£3 ist der Winkel zwischen den Mittelpunkten der Bohrungen für die inneren Spannstifte 7 und 8 und dem Mittelpunkt der Schaltwellenachse bezeichnet.

Bezogen auf den Spannstift 9, der sich innerhalb der kreisringförmigen Ausnehmung 18 innerhalb eines
(Betätigungswinkel) bewegt der sich aus einem £
(Frei! iufwinkel) und -£4" (Sprungwinkel) zusammensetzt, erfolgt die Mitnahme und Aufnahme der Feder 4.

Die Wirkungsweise der Sprungantriebsvorrichtung ist folgende: Bei incr Ausschaltung der Sprungantriebsvorrichtuiig v>rd der Spannstift 9 mit dem U-förmigen Mitnehmt, teil 1 über den Betätigungshebel 17 so weit mitgenommen, bis die gespannte Druckfeder 4 über der Senkrechten freigegeben wird und der Spannstift 11 kraftschlüssig vor dem SpannMif. 8 läuft und die Schaltwelle 2 in Drehung versetzt.

Bei der Einschaltung wird die Sprungantriebsvorrich-

h-, tung in umgekehrter Reihenfolge bewegt, so daß jetzt der Spannstift 11 kraftschlüssig vor dem Spannstift 7 läuft und die Schaltwelle in eine entgegengesetzte Drehung gebracht wird.

Das erfindungsgemäße Übertragungsglied eignet sich besonders für eine Sprungantriebsvorrichtung, deren Schaltwinkel nicht über 90° betragen darf und deren Ein- und Ausschaltgeschwindigkeit unterschiedliche Werte aufweisen muß. Für die Ruhelage sind Anschläge an der Schaltwelle vorgesehen, die ein Überdrehen der Ein- bzw. Ausschaltbewegung verhindern und die Schaltwelle vom Federdruck entlasten.

An der erfindungsgemäßen Sprungantriebsvorrichtung können Verriegelungselemente zur Ansteuerung und Sperrung weiterer Antriebe angebracht werden, ferner können anstelle der vorgesehenen Feder beliebige Federdruckelemente eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprungantriebsvorrichtung für elektrische Schaltgeräte mit folgenden Merkmalen;

a) mit einem eine Feder enthaltenden Energiespeicher,

al) dessen Federkraft über ein auf der Schaltwelle drehbeweglich angeordnetes Übertragungsglied sprungartig auf die Schaltwelle des Schaltgerätes einwirkt,

b) mit einer Spannvorrichtung für den Energiespeicher, die ebenfalls drehbeweglich auf der Schaltwelle angeordnet ist und bei ihrer Drehbewegung nach einer Freilaufbewegung das Übertragungsglied mitdreht,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) das Übertragungsglied als U-förmiges Mitnehmerteil (1) mit parallel zueinander liegenden Sche»äe!n (Ia, b)ausgebildet ist,

el) die Schenkel (la, b) mit jeweils gegenüberliegenden Bohrungen in der Mitte und im äußeren Bereich versehen sind,

c2) die Bohrungen in der Mitte der Schenkel (la, b) auf den Durchmesser der Schaltwelle (2) abgestimmt sind,

d) mehrere Spannstifte (7, 8, 9, 10) vorgesehen sind, die Ln den Bohrungen im äußeren Bereich der Schenkel (la, 6,'steckbar angeordnet sind,

e) ein Spannstift (11) in der Schaltwelle (2) angeordnet ist, wobei die Achsen von Spannstift und Schaltwelle etwa senkrecht zueinander stehen,

f) wenigstens zwei Spannst te (7, 8) mit dem Spannstift (U) in der Schaltwelle (2) wechselweise kraftschlüssig verbunden sind,

g) ein Spannstift (9) außerhalb des U-förmigen Mitnehmerteils (1) in einen kreissektorförmigen Ausschnitt der Spannscheibe (13) eingreift.

2. Sprungantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Spannstifte (7, 8, 9, 10, 11) von ein und derselben Größe und derart bemessen sind, daß ihre Länge größer als der Außenabstand der Schenkel (la, b)des Mitnehmerteils (1) ist.

3. Sprungantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der beiden mit dem Spannstift (11) in der Schaltwelle (2) korrespondierenden Spannstifte (7, 8) einen derartigen Abstand aufweisen, daß auf die beiden Spannstifte Buchsen (IS, 16) unterschiedlichen Außendurchmessers aufschiebbr r sind.

4. Sprungantriebsvorrichtung naci: einem i'er Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Spannstift (9) als Verbindungsglied des Energiespeichers (4, S) mit der Spannvorrichtung (13) vorgesehen ist.

5. Sprungantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Spannstift (10) mit einem Verriegelungs- oder Ansteuerelement (12) eines nachgeschalteten Antriebs verbunden ist.

6. Sprungantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche I oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (4, 5) aus einer um eine Führungsstange (.5) angeordneten Feder (4) besteht,

und daß die Federführungsstange endseitig eine Bohrung für einen Spannstift (9) aufweist

7, Sprungantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheibe (13) mit einer Rückholfeder (14) versehen ist,

8. Sprungantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzen der kreissektorförmigen Ausnehmung (18) in der Spannscheibe (13) mit dem Betätigungswink«:!
übereinstimmend ausgeführt sind.