DE913665C - Federantrieb, insbesondere fuer elektrische Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Federantrieb für Geräte, wie z. B. elektrische Schalter, mit durch Stillstandspausen getrennter Hin- und Rückbewegung, dessen Feder in einem Teil der Bewegung das Gerät antreibt, im nachfolgenden Bewegungsteil bremst und die hierbei aufgenommene Energie in für den Geräteantrieb wieder verwertbarer Form speichert. Da die ursprüngliche Energie der gespannten Feder infolge der Reibungs-Verluste nicht vollständig wiedergewonnen werden kann, wird bei bekannten Antrieben dieser Art die Feder mit Hilfe eines Zusatzantriebes periodisch nachgespannt, der auf das feste Federende (das vom getriebenen Teil des Gerätes abgekehrte Federende) wirkt. Nach der Erfindung wirkt der Zusatzantrieb nicht auf das feste, sondern auf das mit dem getriebenen Teil verbundene schwingende Federende. Dies hat den Vorteil, daß der das feste Federende stützende Träger oder Rahmen fest gelagert werden kann und nicht mit einer beweglichen Einrichtung zur Federnachspannung verbunden werden muß. Der Zusatzantrieb muß nicht den verhältnismäßig schweren Federträger oder -rahmen bewegen und dessen Reibungs- und Massenkräfte überwinden; er wirkt daher schneller, und die nachgespannte Feder ist in kürzerer Zeit für das nächste Arbeitsspiel bereit. Die Zeichnung zeigt in

Fig. ι und 2 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung ;

Fig. 3 stellt ein Bewegungsbild der Ausführungsform nach Fig. 2 dar.

In Fig. ι und 2 bedeutet 10 das zu betätigende Gerät, z.B. einen Schnellschalter, 11 die Schaltstange, die unmittelbar mit dem beweglichen Schal-

terkontakt verbunden sein kann, und 12 einen auf der Schaltstange angebrachten Anschlag oder Bund, an dem die Federn 13 und 14 angreifen. Die Federn bilden zusammen den Energiespeicher und können auch zu einer einzigen durchlaufend zusammenhängenden Feder vereinigt sein. Im zweiten Fall ist der mit dem getriebenen Teil verbundene mittlere Punkt dieser Doppelfeder als schwingendes Federende anzusehen. Die Federn sind in einem ίο Rahmen 15 eingespannt und stehen in ihrer Gleichgewichtslage, die der Mittelstellung des Bundes 12 entspricht, unter Vorspannung. 16 und 18 sind Klinken, die den bewegten Teil in der einen oder anderen Endstellung fangen und festhalten. Sie sind mit Nasen 17 und 19 ausgestattet, die zum Ausheben der Klinken mit Anschlägen 20, 21 oder 22 zusammentreffen. 23 ist eine Antriebswelle mit einem Kurbelarm 24, die bei dem Zuführen der Zusatzenergie verdreht wird. In Fig. 1 und 2 ist ein verschiebbarer Klinkenträger 25 und in Fig. 2 außerdem eine im Rahmen 15 gelagerte Klinke 26 mit Nase 27 dargestellt, die durch einen Anschlag 28 am Klinkenträger 25 ausgehoben werden kann. Das Schaltgerät 10 befindet sich in der Einschaltstellung. In diese ist es dadurch gelangt, daß die Feder 14 nach Ausheben von Klinke 18 den Teil 11, 12 nach links bewegte und dieser am linken Ende der Federschwingung durch die Klinke 16 gefangen wurde. Durch den Zusatzantrieb 23, 24 wird bei beiden Ausführungsformen vor jedem Auslösen der gespannten Feder die das schwingende Federende am Ende des Bremsweges festhaltende Klinke um den zur Federnachspannung erforderlichen Weg verschoben. Hierzu ist der Klinkenträger 25 längs verschiebbar und mit dem Antrieb 23, 24 verbunden.

Die Anordnung nach Fig. 1 wirkt in folgender Weise: Bei der Einschaltbewegung erreicht der getriebene Teil 11, 12 zunächst die dargestellte Lage, in der er von der Klinke 16 erfaßt und festgehalten wird. In dieser Lage hätte die Feder 13 wegen der eingetretenen Energieverluste nicht die für den Äusschaltvorgang erforderliche volle Spannung. Zu ihrer Nachspannung wird der Klinkenträger 25 nach links verschoben und hierdurch die Klinke 16 zurückgezogen, bis ihre Nase 17 an den Anschlag 20 stößt. In dieser Lage oder mindestens nach der zum Ausheben der Klinke noch benötigten Weiterbewegung des Klinkenträgers hat die Feder 13 die gewünschte Spannung. Sobald die Klinke 16 den Bund 12 freigibt, treibt die Feder den Teil 11, 12 in die rechte Endlage, wo ihn die Klinke 18 fängt. Durch die Verschiebung des Trägers 25 nach links ist der Anschlag 21 von der Nase 19 dieser Klinke abgerückt, so daß diese am Einfallen nicht gehindert ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wirkt der Zusatzantrieb nur in einer Endstellung des Gerätes und nur in einer Richtung nachspannend auf die Feder 13 des Energiespeichers. Das Nachspannen geschieht wieder durch Verschieben des Klinkenträgers 25. Im Rahmen 15 ist eine besondere Klinke 26 gelagert, die den in der linken Endlage ankommenden Bund 12 fängt und festhält. Aus dieser Lage wird der Bund 12 in die weiter links liegende Ausgangslage 12' für die Rückbewegung zurückgezogen, indem der Klinkenträger 25 nach links bewegt wird. Der Bund 12 wird nunmehr von der Klinke 16 erfaßt. Bei der Weiterbewegung des Klinkenträgers wird die Klinke 26 durch den auf die Nase 27 stoßenden Anschlag 28 ausgehoben, so daß sie die Rückbewegung nicht verhindern kann. Das Ausheben der Klinke 16 vollzieht sich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Anordnung der unverschiebbar gelagerten Klinke 26 hat u, a. den Vorteil, daß sie den bewegten Teil 11, 12 in der richtigen Stellung fängt, während die Stellung des linken Trägers 25 nicht so genau eingehalten werden muß. In der rechten Endstellung des bewegten Teils wird den Federn keine Zusatzenergie zugeführt. Die zugehörige Klinke 18 wird hier mittels des Anschlages 22 willkürlich ausgelöst.

In dem Kurvenbild Fig. 3 ist als Abszisse die Zeit, als Ordinate der vom bewegten Teil zurückgelegte Weg aufgetragen. Die Bewegung verläuft als gedämpfte Schwingung. In der Ausgangslage Punkt A befindet sich der bewegte Teil in Fig. 2 in der äußersten linken Endstellung, die er im Augenblick der Auslösung der Klinke 16 erreicht hat. Er schwingt in die rechte Endstellung, in der er von der Mittellage weniger entfernt ist als in der Ausgangsstellung. Die Klinke 18 hält ihn ungefähr in dieser Endstellung fest. Im Kurvenbild entspricht ihr der Punkt B₁ dessen Ordinate kleiner ist als die des Punktes A. Nach Auslösung der Klinke 18 kehrt der bewegte Teil in die linke Endlage zurück. Er erreicht hierbei aber nur eine dem Kurvenpunkt C entsprechende Stellung, in der ihn die Klinke 16 fangen muß. Aus dieser Stellung wird er um den Nachspann- und Auslöseweg a in die Ausgangsstellung^' für das nächste Arbeitsspiel zurückgezogen. Die der Ordinate des Punktes C entsprechende potentielle Energie der Feder bleibt dauernd erhalten. Es wird nur die der Federnachspannung um den Weg α entsprechende Zusatzenergie zugeführt.

Die Anordnung nach Fig. 2 kann dahin abgeändert werden, daß auch der Rahmen 15 verschiebbar angeordnet und zur Federnachspannung in seiner Längsrichtung verschoben wird. Die Klinkenverschiebung und die Rahmenverschiebung können einander ergänzen. Es kann auch die Federnachspannung in der einen Endlage des bewegten Teils durch Klinkenverschiebung, in der anderen durch Rahmenverschiebung vorgenommen werden. Die Doppelklinkenanordnung läßt sich ferner so ausbilden, daß die Klinken abwechselnd spannungslos zurückgeschoben werden können.

Die beschriebenen Anordnungen eignen sich zur Betätigung von Schaltgeräten, die ihren Arbeitsweg in besonders kurzer Zeit, z. B-. in wenigen Millisekunden, zurücklegen sollen. Sie werden vorteilhaft in Verbindung mit sogenannten Widerstandsschaltern verwendet, durch die zum Schalten oder Regeln von elektrischen Strömen, insbesondere solchen von hoher Leistung, in dem Stromkreis in

der angegebenen kurzen Zeit ein Widerstand wirksam gemacht werden soll.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Federantrieb für Geräte, insbesondere elektrische Schalter, mit durch Stillstandspausen getrennter Hin- und Rückbewegung, dessen Feder in einem Teil der Bewegung das Gerät antreibt, im nachfolgenden Bewegungsteil unter Speicherung der aufgenommenen Bremsenergie bremst und einen Zusatzantrieb zur periodischen Nachspannung hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb auf das mit dem angetriebenen Teil verbundene schwingende Federende wirkt.

2. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingende Federende am Ende des Bremsweges durch eine Klinke (i6, 18) festgehalten wird, die um den zur Federnachspannung erforderlichen Weg verschiebbar ao und mit dem Zusatzantrieb (23, 24) verbunden ist (Fig. 1,2).

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb nur in einer Endstellung des Gerätes und nur in einer Richtung auf den Energiespeicher nachspannend einwirkt (Fig. 2).

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festhalten des bewegten Teils (11, 12) eine unverschiebbar gelagerte Klinke (26) und zum Zurückziehen dieses Teils in die Ausgangslage für die nächste Bewegung eine weitere verschiebbare Klinke (16) vorgesehen ist (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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