DK149235B - Fjederbaseret drivmekanisme til elektriske afbrydere - Google Patents

Description

149235

Opfindelsen angår en fjederbaseret drivmekanisme til elektriske afbrydere og omfatter en drivaksel, en afbryderfjeder, der omgiver drivakselen og er indrettet til at blive spændt af denne, samt en koaksialt omkring drivakselen anordnet, hul aksel, der bærer i det mindste én knastskive, som er indrettet til at betjene afbryderens kontakter, hvilken afbryderfjeders ene ende er fast forbundet med drivakselen, medens den anden ende er fast forbundet med den hule aksel, og hvor der er tilvejebragt midler til selektivt at dreje den hule aksel en bestemt vinkelbueafstand under indvirkning af den i åfbryderfjederen oplagrede energi og under betjening af afbryderkontakterne.

2 149235

En afbrydermekanisme af denne art er kendt fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.690.038.

Ved disse kendte drivmekanismer er en skruefjeder indrettet til at blive spændt ved hjælp af en elektromotor via et skraldehjul med tilhørende pal, idet skruefjederens udløsende bevægelse hindres af en låseskive med tilhørende låsepal. Ved at frigive den energi, der er oplagret i skruefjederen, overføres skruefjederens drejende bevægelse til et vægtarmsarrangement ved hjælp af en knastskive og via afbryderakselen, hvorom denne fjeder er viklet, hvorved den roterende bevægelse overføres til en frem- og tilbagegående bevægelse, hvorved de bevægelige kontakter med sikkerhed betjenes. Ved at anvende et vægtarmsarrangement fremkommer imidlertid en række ulemper, idet selve vægtarmsarrangementet besidder ulemper. Disse ulemper består f.eks. i, at vægtarmsarrangementet deformeres som følge af de anvendte stængers udbøjning efter længere tids påvirkning af de overførte kræfter, medens det samlede vægtarmsarrangements masse influerer på den samlede mekanismes acceleration og deceleration. Hertil kommer, at vægtarmsarrangementets forskellige lejer danner friktionspunkter, hvori en vis mængde energi går tabt.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en fjederbaseret drivmekanisme af den nævnte art, hvor disse ulemper er fjernet ved ikke at anvende et vægtarmsarrangement, men hvor der i stedet er frembragt en mere direkte kraftoverføring, hvor drivmekanismen er mere enkel og dermed mere økonomisk i sin opbygning.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved en drivmekanisme, der er kendetegnet ved, at den hule aksel omgiver afbryderfjederen langs hele dennes længde, og at de til fremdrivning af den hule aksel over en bestemt vinkelbueafstand tjenende midler er en ikke-drejelig, hul cylinder, der forløber koaksialt inde i den hule aksels ene ende og omfatter to aksialt forsatte vægborehuller i cylinderens omkreds og hver indeholdende en kugle, der er indrettet til at bevæge sig alternerende radialt ind og ud ved hjælp af en koblingsaksel, der er aksialt bevægeligt anordnet inde i cylinderens kammer og med henblik på fremdrivningen af kuglerne forsynet med dele med således modsat aftagende diameter, at en af kuglerne presses delvis ud af cylinderen af den ene af delene med aftagende diameter, når koblingsaksen elektromagnetisk eller manuelt føres i aksialretningen, hvorhos den hule aksels indre væg er forsynet med en kam, der forløber frem til nær cylinderens ydervæg, hvorhos arrangementet i afhængighed af afbryderens 3 149235 brudte eller sluttede stilling og dermed i afhængighed af koblingsaksens aksiale stilling fungerer derved, at den ene af de to kugler, som presses udad, vil fastlåse kammen på en sådan måde, at den hule aksel og den herpå monterede knastskive kun kan dreje over en sådan vinkel, der er nødvendig til henholdsvis at slutte eller afbryde.

Ved en i overensstemmelse med opfindelsen udformet drivmekanisme er således anvendt en drivaksel, hvorom der er viklet en skruefjeder, hvis ene ende er fast forbundet med drivakselen, og hvis anden ende er forbundet med den roterende del af en kobling, hvilken roterende del atter er forbundet med et rør, der koaksialt omgiver drivakselen og er drejeligt ophængt på denne aksel, idet røret ved den ene ende er modtaget i et kugleleje, som er anbragt på drivakselen, medens det ved den anden ende er modtaget i koblingens roterende del, hvorhos røret ligeledes er forsynet med to knastskiver, som er fast forbundet med rørets ydre flade.

Drivakselens ene ende er anbragt i et kugleleje, der er monteret i en ramme, medens den anden ende af drivakselen er drejeligt ophængt i koblingens drejelige del. Ved hjælp af et med tænder forsynet hjul, der er fast forbundet med drivakselen, og et tandhjul, der er fastgjort til en drivmotors aksel, kan drivakselen fremdrives ved hjælp af motoren, der ligeledes er forbundet med rammen, så at den på drivakselen monterede skruefjeder kan bringes under spænding. En fjeder, der på denne måde bringes under spænding, vil søge at udløse sig selv, hvorved røret, der er forbundet med fjederen via den roterende del, ligeledes vil søge at rotere. Denne rotation er imidlertid hindret af koblingen, der kan betjenes manuelt eller ved hjælp af en fjernstyret elektromagnet. Når koblingen tilsluttes betjenes den på en sådan måde, at skruefjederen ikke længere er spærret i sin bevægelse, men kan udløse sig selv på en sådan måde, at røret med den derpå fastgjorte knastskive kan rotere.

Som følge af knastskiven eller knastskivernes, drejning vil et broelement, der indbyrdes forbinder afbrydernes kontakter for at sikre en synkroniseret bevægelse af kontakterne, føres nedad ved hjælp af valser, der er ophængt på broelementet nær knastskiverne og ligger an mod disse skiver. Under slutteoperationen vil afbryderfjederen og kontakttrykfjederen blive ramt under spænding på i og for sig kendt måde, hvorved afbrydelsen sker, når røret og knastskiverne er drejet 4 149235 en bestemt vinkel ved hjælp af koblingen, hvorved broelementet på grund af afbryderfjederens påvirkning af denne tvinges opad, og kontakterne adskilles fra hinanden. Ved at ændre formen af knastskiverne kan afbryderoperationernes hastighed selvsagt indstilles til i det væsentlige at opfylde de stillede krav på enkel måde.

For at hindre, at slutteoperationen kan foregå, når skruefjederen er i det væsentlige uspændt, er der tilvejebragt en låseindretning i drivakselen, der sikrer, at koblingens brydebevægelse er blokeret, når fjederen i det væsentlige er uspændt. Herved er det hindret, at afbryderen kan sluttes med for lav hastighed eller blot delvis.

Ved en foretrukken udførelsesform er drivmekanismen kendetegnet ved, at den med koblingen samvirkende ende af drivakselen er forsynet med en låseindretning, som er anbragt i et koaksialt borehul i drivakselen og indbefatter en aksel, som er glideforskydeligt anbragt i dette koaksiale borehul og forsynet med en not, der forløber i akselens længderetning, hvorhos der i noten er modtaget en tunge, som udgår fra en skive, der er således glideforskydelig langs akselen, at skiven er ikke-drejeligt forbundet med akselen, idet skiven har en sådan form, at den kan føres med kammen i koblingens drejelige del, da akselen ved sin mod drivakselen vendende ende er således bearbejdet, åt akselen har en mindre længde med rundt tværsnit over en bestemt del, hvorhos overgangen mellem den mindre længde og en større længde sker ved den ene side delvis ved hjælp af en skråtstillet flade og delvis ved hjælp af en parallelt med akselen forløbende flade, medens overgangen ved den anden side alene sker ved en flad flade, der forløber parallelt.med akselen, hvorved en i drivakselen fastgjort stift tvinger akselen bort fra drivakselen, når fjederen ikke er spændt, fordi den skråtstillede flade på denne aksel drejer langs stiften, så at koblingsakselen hindres i at bevæge sig mod drivakselen og afbryderen er afspærret fra at indtage sin sluttede stilling, hvorhos den del af akselen, der indeholder den mindste længde, er anbragt overfor stiften, når afbryderfjederen spændes, hvorved koblingsakselen kan føres frit til og fra, og afbryderen kan sluttes.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser delvis i snit en i overensstemmelse med opfindelsen udformet drivmekanisme, hvor de tilhørende afbrydere er vist skematisk, 5 149235 fig. 2 et tværsnit af en detalje af koblingen i afbryderens brudte stilling, fig. 3 et længdesnit af en detalje af den i fig. 2 viste kobling, fig. 4 et snit gennem samme detalje af koblingen, hvor imidlertid afbryderen er i sin sluttede stilling, fig. 5 et længdesnit gennem den i fig. 4 viste detalje, fig. 6 et snit af en detalje fra låsemekanismen, når fjederen er uspændt, fig. 7 et længdesnit gennem den i fig. 6 viste detalje, fig. 8 den til låsemekanismen hørende aksel, fig. 9 et tværsnit af en detalje gennem låsemekanismen, når fjederen er spændt, og fig. 10 et længdesnit gennem den i fig. 9 viste detalje.

Den i fig. 1 viste drivmekanisme omfatter en drivaksel 6, der er omgivet af en afbrydende skruefjeder 7, og som ved sin ene ende er modtaget i et kugleleje 8, der er indpasset i en ramme 2, medens den anden ende af drivakselen 6 er drejeligt modtaget i den roterende del 9 i en kobling 10. Et rør 11 er koaksialt monteret omkring drivakselen 6 og er indrettet til at kunne dreje omkring denne aksel 6 ved hjælp af et kugleleje 12, der er anbragt på denne drivaksel 6, og ved hjælp af koblingen 10's roterende del 9, der er passet ind i røret 11, ved hjælp af et kugleleje 13, som er anbragt på koblingen 10's faste del 15, der er forbundet med rammen 2 ved hjælp af en møtrik 14, og som har form af en hul cylinder med et kammer 39.

Den ende af drivakselen 6, der er fastgjort til rammen 2 ved hjælp af kuglelejet 8, er forsynet med et fortandet hjul 5, som er fast forbundet med drivakselen 6, og en opviklingsmotor 3 er forbundet med rammen 2 og er indrettet til at dreje drivakselen 6 via et tandhjul 4, der er monteret på denne opviklingsmotor 3's aksel. Drejningen af drivakselen 6 kan også tilvejebringes manuelt, idet der til drivakselen 6 er fastgjort en med noter forsynet aksel 16, som forløber uden for rammen 2, hvorved det ved at anvende en speciel nøgle, der passer sammen med denne aksel 16, er muligt at fremdrive drivakselen 6 manuelt. Når drivakselen 6 drejes, vil skruefjederen 7 vikles op, for-de den ene ende af denne fjeder 7 er fast forbundet med drivakselen 6, medens den anden ende er fastgjort i koblingen 10's roterende del, der kan være fastgjort i forhold til den faststående cylinder 15 fra koblingen 10 ved hjælp af en kugle 17.

6 149235 I fig. 2 og 3 er en del af denne kobling 10 vist mere detaljeret, og de enkelte dele er vist i den brudte stilling, idet der er afbildet henholdsvis et tværsnit efter linien II-II og et længdesnit gennem koblingen. Den roterende del 9 er udformet som en bøsning, og der er tilvejebragt en passage i midten af bunden (fig. 5), hvori drivakselen 6 er drejeligt ophængt, hvorhos den ene ende af skruefjederen 7 ligeledes er forbundet med denne roterende del 9.

Den fastgjorte, hule cylinder 15 er udvendigt formet på en sådan måde, at det kugleleje 13, der er monteret på denne fastgjorte cylinder 15, er indrettet til at blive forbundet med rammen 2 ved hjælp af en møtrik 14, og cylinderens indre er forsynet med et borehul, der går over i et cylinderformet kammer 39.

Koblingsakselen 20 forløber i denne fastgjorte cylinder 15 og er inde i kammeret 39 forsynet med en cylinderformet del, der er let forskydeligt modtaget i dette kammer, og som ved begge sider aftager til en mindre diameter, hvorved kuglen 17 passer ind i de formede skulderdele 31, 32. Den åbning, hvori kuglen 17 er anordnet, er et radialt borehul, der forløber frem til kammeret 39, hvorved kuglen 17 enten er i indgreb med den cylinderformede del af koblingsakselen 20, hvorved kuglen forløber uden for den fastgjorte del 15, eller er i indgreb med skulderdelen 31 på koblingsakselen 20, hvorved kuglen forbliver inden for den ydre flade på den fastgjorte, hule cylinder 15.

I cylinderen 15 er der tilvejebragt et andet borehul, der er radialt og aksialt forsat anbragt i forhold til det til modtagelse af kuglen 17 indrettede borehul, og hvori en kugle 18 er modtaget på samme måde. Ved hjælp af koblingsakselen 20 kan enten kuglen 17 eller kuglen 18 successivt blive tvunget uden for den fastgjorte cylinder 15.

. Når afbryderen som vist i fig. 2 og 3 er i sin brudte stilling, vil koblingsakselen 20 være i en sådan stilling, at kuglen 17 er tvunget uden for cylinderen, hvorved den drejelige del 9, der søger at dreje i pilens retning under indvirkning af den spændte skruefjeder.7, vil blive tvunget ind mod denne kugle 17 og via kammen 33 ligge an mod denne, hvilken kam 33 er anbragt på den indvendige side af den roterende del 9 og forløber i den roterende del 9's længderetning pegende ind mod akselen, hvorved en yderligere drejning af den roterende del er umuliggjort.

Når afbryderen er sluttet, er delenes indbyrdes stilling som vist i fig. 4 og 5. Koblingsakselen 20 tvinger nu kuglen 18 udad, medens kuglen 17 samtidig kan bevæge sig indad, så at den roterende del 9 kan dreje over vinkelbuen a, hvorved tillige røret 11 og knast- 7 149235 skiverne 21, der er forbundet med dette, vil foretage en sådan vinkeldrejning. Som følge af opbygningen af knastskiverne 21 vil denne drejning medføre en nedadrettet bevægelse af broelementet 23 via valserne 22, hvorved afbryderne l's bevægelige kontakter 24 vil blive bragt i kontakt med de faste kontakter 25 på disse afbrydere 1, hvorved afbryderne er sluttet. Hvis koblingsakselen 20 vender tilbage til den i fig. 2 viste stilling, vil den roterende del 9 dreje langs en vinkel 3, hvorved brydeoperationen foregår på tilsvarende måde som slutteoperationen ved hjælp af et i og for sig kendt afbrydende fjederarrangement .

I den viste udførelsesform betjenes koblingen ved hjælp af en elektromagnet 26, der kan være fjernstyret. Det er imidlertid også muligt på enkel måde at ændre denne fjernstyring til en manuel betjening.

For at forhindre, at afbryderen sluttes, når fjederen er utilstrækkeligt spændt, er drivakselen 6 forsynet med en låsemekanisme 27, i fig. 6 og 7 er denne låsemekanisme 27 vist mere detaljeret i den stilling, hvor skruefjederen er uspændt. Med henblik på dette er drivakselen 6 forsynet med et koncentrisk borehul 34 ved den ende, der er ophængt i den roterende del 9, og en aksel 28 er drejeligt samt glide-forskydeligt modtaget i dette borehul. Denne aksel 28 er forsynet med en not 35, der forløber i akselen 28's længderetning og er indrettet til at tilvejebringe den ikke-drejelige forbindelse mellem skiven 29 (fig. 9) og akselen 28, og skiven er glideforskydelig i akselen 28's længderetning og er med henblik herpå forsynet med en tunge, der rager ind i noten 35 på akselen 28.

Af fig. 8, der viser denne aksel 28 i større målestok, fremgår det, at den ene ende af akselen 28 er delvis skåret bort, hvorved denne aksel 28 på dette stykke har en mindre længde 36 med rundt tværsnit, der går over i afsnittet med den største længde på den ene side delvis ved hjælp af en skråtstillet flade 37 og delvis ved hjælp af en flade, der forløber parallelt med akselen 28, medens overgangen på den modsatte side sker udelukkende ved hjælp af en flad flade 40, der forløber parallelt med akselen 28. I den i fig. 6 og 7 viste stilling er skruefjederen 7 uspændt, og en stift 30, der er forbundet med akselen 6 og forløber ind i det koncentriske borehul 34, er anbragt over for akselen 28 på en sådan måde, at denne aksel 28 tvinges til at forløbe ind 8 149235 i kammeret 39 på den fastgjorte cylinder 15 med en større del, hvorved koblingsakselen 20 ikke er i stand til at bevæge sig i retning mod drivakselen 6, og herved er afbryderen spærret og hindret i at blive sluttet.

Når drivakselen 6 drejes med henblik på at spænde skruefjederen 7, drejes den stift 30, der er forbundet med drivakselen 6, ligeledes i retning mod den del af akselen 28, der har den mindste længde, indtil stiften 30 er ført frem til den højre flade på akselen 28 ved hjælp af hvilken delen med den mindste længde er afskåret fra at bevæge sig ind i afsnittet med den største længde, hvorved akselen senere vil dreje sammen med drivakselen 6, indtil skruefjederen 7 er fuldstændig spændt. Akselen 28 kan maksimalt dreje til den i fig. 9 og 10 viste stilling, idet skiven 29 i denne stilling ligger an mod kammen i den roterende del 9. Fordi stiften 30 nu er anbragt overfor den del af akselen 28, der har den mindste længde, kan koblingsakselen 20 blive ført i retning mod drivakselen 6, hvorved afbryderen kan sluttes. Hvis afbryderen sluttes på denne måde og senere afbrydes, vil skruefjederens 7 være uspændt i en sådan grad, at den sikrer en korrekt slutteoperation. I dette tilfælde er slutteoperationen hindret, idet kammen i den roterende del 9 fremføres sammen med skiven 29 og dermed tillige sammen med akselen 28 under slutte- og brydeoperationen, hvorved akselen 28 med sin skråtstillede del 37 føres til anlæg mod stiften 30, så at akselen 28, når den drejer langs stiften 30, ligeledes tvinges til at bevæge sig mod koblingsakselen 20, indtil den indtager den i fig. 6 og 7 viste stilling.

Claims (2)

1. 9 149235 Patentkrav.
2. 1. Fjederbaseret drivmekanisme til elektriske afbrydere og omfattende en drivaksel (6), en afbryderfjeder (7), der omgiver drivakselen og er indrettet til at blive spændt af denne, samt en koaksialt omkring drivakselen anordnet, hul aksel (11) , der bærer i det mindste .én knastskive (21), som er indrettet til at betjene afbrydernes kontakter (24), hvilken afbryderfjeders ene ende er fast forbundet med drivakselen, medens den anden ende er fast forbundet med den hule aksel (11), og hvor der er tilvejebragt midler (10) til selektivt at dreje den hule aksel (11) en bestemt vinkel-bueafstand under indvirkning af den i afbryderfjederen oplagrede energi og under betjening af afbryderkontakterne (24), k e n -detegnet ved, at den hule aksel (11) omgiver afbryderfjederen (7) langs hele dennes længde, og at de til fremdrivning af den hule aksel (11) over en bestemt vinkelbueafstand tjenende midler (10) er en ikke-drejelig hul cylinder (15), der forløber koaksialt inde i den hule åksels (11) ene ende og omfatter to ak-sialt forsatte vægborehuller i cylinderens (15) omkreds og hver indeholdende en kugle (17, 18), der er indrettet til at bevæge sig alternerende radialt ind og ud ved hjælp af en koblingsaksel (20), der er aksialt bevægeligt anordnet inde i cylinderens (15) kammer (39) og med henblik på fremdrivningen af kuglerne forsynet med dele (31, 32) med således modsat aftagende diameter, at én af kuglerne (17, 18) presses delvis ud af cylinderen (15) af den ene af delene (31, 32) med aftagende diameter, når koblingsakselen (20) elektromagnetisk eller manuelt føres i aksialretningen, hvorhos den hule aksels (11) indre væg er forsynet med en kam (33), der forløber frem til nær cylinderens (15) ydervæg, hvorhos arrangementet i afhængighed af afbrydernes brudte eller sluttede stilling og dermed i afhængighed af koblingsakselens aksiale stilling fungerer derved, at den ene af de to kugler (17 eller 18), som presses udad, vil fastlåse kammen (33) på en sådan måde, at den hule aksel (11) og den herpå monterede knastskive (21) kun kan dreje over en sådan vinkel (α,β), der er nødvendig til henholdsvis at slutte eller afbryde.