DE558835C

DE558835C - Locking mechanism for automatic switches

Info

Publication number: DE558835C
Application number: DE1930558835D
Authority: DE
Original assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Current assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Priority date: 1929-06-05
Filing date: 1930-05-25
Publication date: 1932-09-12
Also published as: BE370459A; FR692102A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verriegelungswerk für elektrische Schalter oder Unterbrecher, das nach einer bestimmten Zahl von zeitlich schnell aufeinanderfolgenden Ausrückungen den Schalter verriegelt. Die Ausrückungen nach längerer Einrückzeit bleiben dagegen unwirksam. Es wirken also nur die dicht aufeinanderfolgenden Ausrückungen, zwischen denen kurzzeitige Wiedereinrückungen liegen, auf das Verriegelungswerk ein, während die Ausrückungen, denen Wiedereinrückungen von längerer Dauer folgen, keine Verriegelung des Schalters bewirken können.The invention relates to a locking mechanism for electrical switches or breakers, after a certain number of disengagements in quick succession locks the switch. The disengagements after a longer engagement time, however, remain ineffective. So only that work closely successive disengagements, between which brief re-engagements lie on the locking mechanism, while the disengagements, which re-engagements of longer duration, cannot cause the switch to lock.

Das neue Verriegelungswerk eignet sich besonders für Schalter mit selbsttätiger Wiedereinrückung, um bei solchen Schaltern nach einer bestimmten Zahl schnell aufeinanderfolgender Unterbrechungen die Wiedereinrückung zu verhindern. Es kann beispielsweise für die Schalter mit selbsttätiger Wiedereinrückung verwendet werden, die in von der Hauptleitung abgezweigte Speiseleitungen eines Elektrizitätsnetzes eingebaut werden. Solche Schalter sind der Einwirkung eines Zählers unterworfen und rücken für die verschiedenen Zweigleitungen nach stufenweise gestaffelten Zeiträumen selbsttätig wieder ein. Die Gesamtanordnung muß derartig sein, daß beim Auftreten eines Fehlers in einer Zweigleitung der zugehörige Schalter ausgerückt und die Zweigleitung vom Strom endgültig abgeschaltet wird, während alle anderen in die unbeschädigten Zweigleitungen eingebauten Schalter selbsttätig wieder einrücken.The new locking mechanism is particularly suitable for switches with automatic Re-indentation, in order for such switches to follow one another in rapid succession after a certain number Interruptions to prevent re-indentation. For example, it can be used for the auto re-engagement switch used, which are installed in feed lines branched off from the main line of an electricity network. Such switches are subject to the action of a counter and move for the various Branch lines automatically reconnect after gradually staggered periods of time. The overall arrangement must be such that if a fault occurs in a branch line, the associated switch is disengaged and the branch line is finally disconnected from the power while everyone else is in the undamaged branch lines automatically re-engage the built-in switch.

Die Zeichnung zeigt in schaubildlicher Darstellung schematisch ein Beispiel für die Ausführung einer Verriegelungsvorrichtung nach der Erfindung.The drawing shows a schematic diagram of an example of the Execution of a locking device according to the invention.

Die Vorrichtung, deren Arbeitsweise weiter unten erklärt wird, wird auf die Treibwelle 1 des Schalters oder Unterbrechers aufgesetzt. Ein Hebel 3, der in 4 auf die Welle 1 aufgekeilt ist, trägt an seinem Ende eine Achse 5, um die ein Winkelhebel 6 schwingen kann. Der Winkelhebel 6 hat einen Schenkel 7 und am anderen Ende einen Sperrhaken 8. Der Sperrhaken 8 greift in ein gezahntes Sperrrad 9 und dreht es während der Drehung des Winkelhebels 6 in Richtung des Pfeiles /%> konzentrisch zur Welle 1. Das Sperrad 9 ist mit einer Welle 10 fest verbunden, an der eine Rückführfeder 11 im Punkte 11" befestigt ist. An der Welle 10 ist außerdem ein Dorn 12 und ein Hebel 17 befestigt. Der Dorn 12 kann in der Nut 14 einer Scheibe 13 spielen. Die Scheibe 13 ist lose auf der Welle 10 angeordnet und hat am Außenumfange Anschläge 15 und 16.The device, the operation of which is explained below, is applied to the drive shaft 1 of the switch or breaker put on. A lever 3 which is keyed in 4 onto the shaft 1 is, carries at its end an axis 5 about which an angle lever 6 can swing. The angle lever 6 has a leg 7 and a locking hook 8 at the other end Locking hook 8 engages a toothed ratchet wheel 9 and rotates it during the rotation of the Angle lever 6 in the direction of the arrow /%> concentric to the shaft 1. The ratchet wheel 9 is firmly connected to a shaft 10 to which a return spring 11 is attached at point 11 " is. A mandrel 12 and a lever 17 are also attached to the shaft 10. The mandrel 12 can play in the groove 14 of a disc 13. The disk 13 is loosely arranged on the shaft 10 and has stops 15 and 16 on the outer circumference.

Der Hebel 17 trägt an seinem Ende eine Achse 18, um die ein Winkelhebel 19 schwingen kann. An einem Ende dieses Winkelhebels befindet sich ein Zapfen 20', an demThe lever 17 carries at its end an axis 18 about which an angle lever 19 swing can. At one end of this angle lever there is a pin 20 'on which

ein Rädchen 20 drehbar gelagert ist. Das andere Ende 21 ist als Sperrhaken ausgebildet, der bei Drehung in Richtung des Pfeiles Jf₁ ein Sperrad 22 dreht. Mit dem Sperrad 22 ist ein Verzögerungswerk 23 irgendwelcher Bauart verbunden.a wheel 20 is rotatably mounted. The other end 21 is designed as a locking hook which, when rotated in the direction of arrow Jf _1, turns a locking wheel 22. A delay mechanism 23 of any type is connected to the ratchet wheel 22.

Beim Ausrücken des Schalters dreht sichWhen the switch is released it rotates

die Welle 1 um — in Richtung des Pfeiles f₂. the shaft 1 around - in the direction of arrow f ₂ .

Der Hebel 3 und der Winkelhebel 6 drehen sich ebenfalls konzentrisch zur Welle 1. Der Sperrhaken 8 des Hebels 6 greift in das Sperrad 9 ein und dreht es in Richtung des Pfeiles/₂- Die Welle 10, der Dorn 12 undThe lever 3 and the angle lever 6 also rotate concentrically to the shaft 1. The pawl 8 of the lever 6 engages in the ratchet 9 and rotates it in the direction of the arrow / ₂ - the shaft 10, the mandrel 12 and

_Lg der Hebel 17 drehen sich daher in demselben _L g of the lever 17 therefore rotate in the same

Sinn um den Winkel—. Bei der DrehungSense of the angle—. When turning

spannt sich die Feder 11.the spring tensions 11.

Mit dem Hebel 17 dreht sich auch der Winkelhebel 19 konzentrisch zur Welle 10 in Richtung des Pfeiles f₂. Der Sperrhaken 21 greift dabei nicht in die Sperrzähne des Sperrades 22. Das Sperrad 22 bleibt also während dieser Drehung in Ruhe. Mit dem Winkelhebel 19 dreht sich gleichzeitig auch das Rädchen 20 konzentrisch zur Welle 10 umWith the lever 17, the angle lever 19 also rotates concentrically to the shaft 10 in the direction of the arrow f ₂ . The ratchet 21 does not engage the ratchet teeth of the ratchet wheel 22. The ratchet wheel 22 therefore remains at rest during this rotation. With the angle lever 19, the small wheel 20 also rotates concentrically to the shaft 10 at the same time

— in Richtung des Pfeiles f₂. - in the direction of arrow f ₂ .

Der Dorn 12 dreht sich zunächst frei in der Nut 14 der Scheibe 13 aus der gezeichneten Lage so weit, bis er die Seitenwand b der Nut berührt. Von diesem Augenblick ab dreht er die lose auf der Welle 10 aufgesetzte Scheibe 13. Die Scheibe 13 dreht sich dann um einen Winkel a_x. Wird der Winkel, um den sich der Dorn 12 in der Nut 14 beim Zurücklegen des Weges von α nach b verstellen kann, mit 0 bezeichnet, so istThe mandrel 12 initially rotates freely in the groove 14 of the disk 13 from the position shown until it touches the side wall b of the groove. From this moment on, he rotates the disc 13 placed loosely on the shaft 10. The disc 13 then rotates through an angle a _x . If the angle by which the mandrel 12 can be adjusted in the groove 14 when covering the path from α to b is denoted by 0, then is

Das ganze Getriebe nimmt nach der Drehung in Richtung des Pfeiles f₂ eine Ruhelage ein, die der ausgerückten Stellung des Schalters entspricht.After rotating in the direction of arrow f ₂ , the entire gear unit assumes a rest position which corresponds to the disengaged position of the switch.

Beim Wiedereinrücken des Schalters dreht sich die Welle 1 entgegen der Richtung desWhen the switch is re-engaged, the shaft 1 rotates in the opposite direction to the

Pfeiles /₂ um — . Der Hebel 3 und der Win-Arrow / ₂ um -. Lever 3 and the win-

kelhebel 6 drehen sich ebenfalls konzentrisch mit der Welle 1, der Sperrhaken 8 läuft dabei aber lose über das Sperrad 9. Das Sperrad 9 und das ganze mit ihm fest verbundene Getriebe wird also von dem Sperrhaken 8 nicht wieder zurückgedreht.Lever 6 also rotate concentrically with the shaft 1, the locking hook 8 is running but loosely over the ratchet wheel 9. The ratchet wheel 9 and the entire gear unit firmly connected to it is therefore not turned back by the locking hook 8.

Unter Einwirkung der Feder 11 sucht dieUnder the action of the spring 11 seeks

Welle 10 sich um —in Richtung des Pfeiles f_t Wave 10 turns - in the direction of arrow f _t

(also entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles /₂) iⁿ einer bestimmten, von dem Verzögerungswerk 23 geregelten Zeit zu drehen.(ie opposite to the direction of the arrow / ₂ ) i ⁿ to rotate a specific time controlled by the delay mechanism 23.

Bei der Drehung der Welle ι ο und des Hebels 17 dreht sich auch der Winkelhebel 19 in Richtung des Pfeiles f_t. Der Sperrhaken 21 des Winkelhebels greift dabei in das Sperrad 22 ein und dreht es weiter, aber nur mit der Geschwindigkeit, die das Verzögerungswerk 23 zuläßt. Mit dem Winkelhebel 19 dreht sich auch das Rädchen 20 konzentrisch zur Welle 10 in Richtung des Pfeiles ^₁.When the shaft ι ο and the lever 17 rotate, the angle lever 19 also rotates in the direction of the arrow f _t . The locking hook 21 of the angle lever engages in the ratchet wheel 22 and rotates it further, but only at the speed that the delay mechanism 23 allows. With the angle lever 19, the small wheel 20 also rotates concentrically to the shaft 10 in the direction of the arrow ^ ₁ .

Wenn die Wiedereinrückung solange dauert wie die Drehung der Welle 10 um den Winkel Θ, kommt das Rädchen 20 mit dem Anschlag 15 in Berührung, da der Anschlag 15 unbeweglich bleibt, solange sich der Dorn 12 in Richtung des Pfeiles/! in der Nut 14 von b nach α dreht. Der Anschlag 15 hat eine schräge Fläche. Wenn das Rädchen 20 an diese schräge Fläche stößt, dreht sich der Winkelhebel 19 um die Achse 18 im Uhrzeigersinn, so daß der Sperrhaken 21 aus dem Sperrad 22 herausgehoben wird. Die Verbindung zwischen dem Verzögerungswerk 23 und der Welle 10 wird damit aufgehoben. Die Welle 10 und die mit ihr verbundenen Teile können daher unter Einwirkung derIf the re-engagement lasts as long as the rotation of the shaft 10 by the angle Θ, the wheel 20 comes into contact with the stop 15, since the stop 15 remains immobile as long as the mandrel 12 is in the direction of the arrow /! rotates in the groove 14 from b to α. The stop 15 has an inclined surface. When the small wheel 20 hits this inclined surface, the angle lever 19 rotates clockwise about the axis 18 so that the locking hook 21 is lifted out of the locking wheel 22. The connection between the delay mechanism 23 and the shaft 10 is thus canceled. The shaft 10 and the parts connected to it can therefore under the action of

Feder 11 unverzögert ihre Drehung um — inSpring 11 instantly turns around - in

Richtung des Pfeiles f_t beenden. Das Getriebe nimmt dann wieder die eingangs beschriebene Anfangslage ein.End the direction of the arrow f _t. The transmission then resumes the initial position described at the beginning.

Bei dieser Hinundherdrehung der Scheibe 13 ist der an ihrem Umfang befindliche Anschlag 16 bisher noch nicht mit einem Daumen 24 in Berührung gekommen.With this back and forth rotation of the disk 13 is the stop located on its circumference 16 has not yet come into contact with a thumb 24.

Wenn die Wiedereinrückung nicht solange dauert wie die Drehung der Welle 10 um den Winkel Θ, stößt das Rädchen 20 nicht gegen den Anschlag 15 der Scheibe 13. Der Dorn 12 erreicht dann auch nicht die Wandung α der Nut 14. Die Scheibe 13 dreht sich demzufolge dann auch nicht in Richtung des Pfeiles Z₁. Bei erneuter Ausrückung dreht sich die Welle ι wieder in Richtung des Pfeiles /₂ If the re-engagement does not last as long as the rotation of the shaft 10 by the angle Θ, the wheel 20 does not hit the stop 15 of the disk 13. The mandrel 12 then does not reach the wall α of the groove 14. The disk 13 rotates accordingly then also not in the direction of arrow Z ₁ . When it is disengaged again, the shaft ι rotates again in the direction of the arrow / ₂

um —. Diese Drehung wird wieder in deraround -. This rotation is back in the

beschriebenen Weise auf die Welle 10 übertragen. Die Scheibe 13 dreht sich dann wieder erneut um Ct₁ in Richtung des Pfeiles f₂, so daßtransferred to the shaft 10 in the manner described. The disk 13 then rotates again by Ct ₁ in the direction of the arrow f ₂ , so that

^π
- ^π
-

Nach der zweiten Ausrückung hat sich die Scheibe 13 dann um einen Gesamtwinkel a₂ gedreht, so daßAfter the second disengagement, the disk 13 has then _{rotated through a total angle a 2} , so that

2 · —2 -

Bleiben die Wiedereinrückungen kurzzeitig,If the re-indentations remain brief,

so hat sich nach der ra-ten Ausrückung die Scheibe 13 um den Winkel a„ gedreht, so daßso after the r-th disengagement the disk 13 has rotated through the angle α " , so that

■[H■ [H

< α«<α «

η · — η -

ist.is.

Man kann das erfindungsgemäße Verriegelungswerk nun so einrichten, daß der Anschlag 16 der Scheibe 13 nach der «-ten Ausrückung an einen Daumen 24 stößt und mittels dieses Daumens eine Achse 25 dreht. Diese Drehung wird auf einen Haken 26 übertragen, der über einen Hebel 2 hakt und ihn verriegelt, so· daß er sich nicht weiterbewegen kann. Der Hebel 2 ist mit der nicht dargestellten Einrückungssteuerung des Schalters verbunden. Die Einrichtung ist so getroffen, daß keine selbsttätige Wiedereinrückung mehr möglich ist, wenn der Hebel 2 festgehalten wird. Das Verriegelungswerk hat also nach der ii-ten Ausrückung den Schalter verriegelt.You can now set up the locking mechanism according to the invention so that the stop 16 of the disk 13 after the «th disengagement hits a thumb 24 and by means of this thumb an axis 25 rotates. This rotation is transmitted to a hook 26 which hooks over a lever 2 and locks it so that it cannot move any further. The lever 2 is not with that connected engagement control of the switch. The arrangement is so made that automatic re-engagement is no longer possible when lever 2 is being held. The locking mechanism has the after the ii-th disengagement Switch locked.

Das Verriegelungswerk hat schließlich noch einen Druckknopf 27, der in der ausgerückten Stellung des Schalters gerade über dem Schenkel 7 des Winkelhebels 6 liegt. Nach der Verriegelung des Schalters genügt ein Druck auf den Knopf 27, damit das Verriegelungswerk wieder in die Ausgangslage kommt. Der Sperrhaken 8 hakt dann nämlich aus dem Sperrad 9 aus, und die Welle 10 dreht sich dann unter Einwirkung der Feder 11 in Richtung des Pfeiles f_t und kommt mit den an ihr befestigten Teilen und mit der Scheibe 13 wieder in die Ausgangsstellung zurück. Da sich bei der Drehung der Scheibe 13 auch der Anschlag 16 von dem Daumen 24 entfernt, kann sich auch die Achse 25 beispielsweise unter Wirkung einer Feder zurückdrehen, so daß die Verriegelung durch Drehung des Hakens 26 aufgehoben und der Hebel 2 freigegeben wird.Finally, the locking mechanism also has a push button 27 which, in the disengaged position of the switch, lies just above the leg 7 of the angle lever 6. After the switch has been locked, it is sufficient to press the button 27 so that the locking mechanism returns to its starting position. The ratchet 8 then unhooks from the ratchet 9, and the shaft 10 then rotates under the action of the spring 11 in the direction of the arrow f _t and comes back with the parts attached to it and with the disc 13 back into the starting position. Since the stop 16 moves away from the thumb 24 when the disc 13 is rotated, the axle 25 can also rotate back, for example under the action of a spring, so that the locking is released by rotating the hook 26 and the lever 2 is released.

Diese Rückbewegung kann natürlich nach Belieben auch der Einwirkung des Verzögerungswerkes 23 unterworfen werden oder nicht. Man muß dann nur geeignete Zusatzeinrichtungen vorsehen.This return movement can of course also be influenced by the deceleration mechanism at will 23 to be subjected or not. You only have to have suitable additional equipment provide.

Für die Regelung hinsichtlich der für die Verriegelung des Schalters notwendigen Zahl der Ausrückungen gibt es mehrere Möglichkeiten. Man kann entweder die Zahl η der für die Verriegelung notwendigen Ausrückungen oder die Zeit für die Drehung um den Winkel θ durch Veränderung der Lage der Anschläge 15 und 16 der Scheibe 13 verändern oder die Weite der Nut 14, die Zeitkonstante des Verzögerungswerkes oder überhaupt die Form und Lage der Einzelteile.There are several options for regulating the number of disengagements required to lock the switch. Either the number η of the disengagements necessary for the locking or the time for the rotation through the angle θ can be changed by changing the position of the stops 15 and 16 of the disc 13 or the width of the groove 14, the time constant of the delay mechanism or the shape at all and location of the individual parts.

Claims

Patent claims:

i. Locking unit for automatic switch that locks the switch after a determinable number of successive Schalterausrückungen, G loading ₅ standing out from a counter shaft, an idle gear between the switch shaft and the counter shaft, means for automatic return of the counter shaft in the normal position, a loose on the counter shaft mounted Switching disk, the rotation of which is limited on the counter shaft by stops, a delay device for the counter shaft, a freewheel gear between the counter shaft and its delay device and stops on the switching disk for locking the switch and for controlling the freewheeling gear between the counter shaft and its delay device.

2. locking mechanism according to claim 1, whose freewheel gears are ratchet gears, and with means for notching the pawl of the gear located between the switch shaft and the counter shaft in the locked position.

3. locking mechanism according to claim 1 or 2, wherein the attacks on the Switching disk are displaceable.

1 sheet of drawings