EP0038288A1 - Kraftantrieb zum direkten Ein- und Ausschalten eines Niederspannungsschutzschalters - Google Patents

Kraftantrieb zum direkten Ein- und Ausschalten eines Niederspannungsschutzschalters Download PDF

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EP0038288A1
EP0038288A1 EP81730036A EP81730036A EP0038288A1 EP 0038288 A1 EP0038288 A1 EP 0038288A1 EP 81730036 A EP81730036 A EP 81730036A EP 81730036 A EP81730036 A EP 81730036A EP 0038288 A1 EP0038288 A1 EP 0038288A1
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low
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    • H01H3/227—Interlocked hand- and power-operating mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a power drive for a device, in particular a low-voltage circuit breaker, with a rotary handle for manual operation.
  • the main purpose of the twist grip is to enable the device to be operated if the power drive fails for any reason, e.g. B. because the power supply to operate an electric motor has failed or compressed air or another medium is temporarily not available.
  • a twist grip of the type mentioned is z. B .. provided in a motor drive for electrical switching devices according to US-PS 31 71 920.
  • it is only intended to be used for manual actuation in order to bring a linearly displaceable carriage into a specific position in which it can be brought into engagement with the actuating handle of an electrical switching device.
  • the rotary handle is attached to the motor shaft. If the electrical switching device is to be switched on and off when the power supply to the electric motor of the power drive fails, the entire power drive is folded down by the electrical switching device in order to make its actuating handle accessible.
  • the invention has for its object to assign the rotary handle to the power drive so that it allows manual operation of the device even with a coupled power drive.
  • this object is achieved in that the rotary handle with a reduced speed revolving shaft of the motor drive is connected.
  • the motor drive z. B. designed so that the switching device when rotating the output shaft of a reduction gear by 180 0 passes from the switch-on position to the switch-off position or vice versa, and if the shaft is connected to the twist grip, the switchgear can also be turned manually by half a turn the rotary handle can be switched.
  • the peripheral speed of the rotary handle and thus the risk of being carried or injured is particularly low.
  • Rotary handles are particularly suitable for the present context, which, in the case of a cylindrical disk-shaped basic shape, have gripping surfaces lying on both sides of a web arranged symmetrically to an ideal diameter line, approximately parallel to the cylinder axis.
  • Fig. 1 shows a motor drive in connection with a low-voltage circuit breaker in a side view.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a rotary handle of the motor drive.
  • a low-voltage circuit breaker 1 of the so-called compact design is shown in broken lines in its outline.
  • the circuit breaker 1 has an insulating housing 2, in which a rocker arm 4 is pivotally arranged about a pivot bearing 3.
  • the rocker arm 4 is in a manner not shown in connection with a switching mechanism which allows movable and fixed contacts to be brought into contact with one another and separated again in a known manner.
  • the circuit breaker 1 contains devices for automatic shutdown in the event of overload and short circuit.
  • the circuit breaker 1 can be designed such as this. B. is described in DE-PS 28 11 441 or DE-PS 28 17 667.
  • An actuating handle 5 is placed on the rocker arm 4 and protrudes from a central elevation 6 on the front side of the circuit breaker 1.
  • This actuating handle interacts with a motor drive, designated as a whole as 10, which is also fastened by means of screws 11 on the front side of the circuit breaker 1.
  • the main components of the motor drive 10 include a support plate 12 which is fastened to the housing 2 by means of bends or attached angle pieces 7 and the screws 11 already mentioned.
  • a slide 14 is guided in the direction of the double arrow 15 between the pressed-out tabs 13.
  • a window-like opening 16 of the slide 14 encompasses the end of the actuating handle 5 and a cylindrical body 17 with bends 18 placed thereon. This is secured against radial escape by a guide track 20.
  • a motor gear unit 21 is also attached, which consists of a motor 22 with parallel to the support plate 12 lying axis and a reduction gear 23 with perpendicular to the support plate 12 axis of rotation.
  • the output shaft 24 of the transmission 23 carries a crank arm 25 with a crank pin 26. This engages between the legs 27 of a leaf spring 30 which extends parallel to the plane of the slide 14 and transversely to its direction of movement (double arrow 15).
  • the leaf spring 30 is used for the elastic force transmission from the motor gear unit 21 to the slide 14, such that tolerance compensation is brought about in the end positions.
  • the crank arm 25 rotates by approximately 180 °.
  • Two limit switches 31 and 32 which are also fastened to the support plate 12 and whose actuating levers 33 and 34 cooperate with an extension 35 of the slide 14, ensure that the motor 22 is stopped when the circuit breaker 1 is switched on and off. All of the motor drive components mentioned are covered on the outside by a cap 36 which is provided with an opening for the passage of a rotary handle 37. This is rotatably attached to a shaft end of the output shaft 24 opposite the crank arm 25 and secured against removal by a collar 38. The rotary handle 37 is thus constantly in engagement with the reduction gear 23 and is rotated when the circuit breaker 1 is switched on and off by means of the motor drive 10.
  • the peripheral speed is relatively low, because the output shaft 24 is the most strongly reduced shaft of the motor gear unit 21 and an angle of rotation of only about 180 ° is traveled to switch the protective switch 1 on and off.
  • a schematically indicated one-way clutch 29 is inserted between the motor shaft 28 indicated by dashed lines and the gear shaft 24 such that the shaft is driven by the motor only in one direction of rotation and the motor shaft 28 is not taken along when the rotary handle 37 is actuated in the same sense. Freewheel or overrunning clutches of this type are generally known and therefore do not require any further explanation.
  • the rotary handle 37 has a central web 40 in the case of an approximately cylindrical disk-shaped form, which is arranged symmetrically to an ideal diameter line.
  • the twist grip 37 has gripping surfaces 41 and 42 as well as opposing, continuous bevels 43 and 44.
  • the diameter of the twist grip 37 and thus the length of the gripping surfaces and inclines is approximately corresponding to the lengths of the human thumb and forefinger when the position is bent Index finger selected.
  • the gripping surfaces 41 and 42 do not offer a sufficient possibility of attack due to their decreasing height. If the motor drive 10 is now surprisingly put into operation when an operator actuates the rotary handle in the manner indicated, the fingers are rejected by the bevels 43 and 44 without any risk of injury.
  • the rotary handle is connected to the most reduced shaft, namely the output shaft 24 of the transmission 23, and therefore only achieves a relatively low peripheral speed, but also the shape of the rotary handle contributes to safety.
  • the twist grip can be used not only for motor drives according to the exemplary embodiment described, but also for power drives that work with compressed air or other media.
  • the power drive can be used with devices of any type, in which the task is to provide the possibility of an emergency operation by hand in addition to the operation by the power drive.

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Abstract

Es wird ein Kraftantrieb (10) für ein Gerät, insbesondere einen Niederspannungs-Schutzschalter (1) angegeben. Zur Handbetätigung des Kraftantriebes im Notfall, d. h. z. B. bei Ausfall der Stromversorgung für einen Getriebemotor (21), ist ein Drehgriff (37) vorgesehen, der mit einer mit untersetzter Drehzahl umlaufenden Welle (24) des Getriebemotors (21) verbunden ist. Eine Freilaufkupplung (29) gestattet eine Handbetätigung mittels des Drehgriffes (37) ohne Behinderung durch den Bewegungswiderstand des Getriebes (23). Es ist vorteilhaft, den Drehgriff mit der am stärksten untersetzten Welle des Getriebemotors zu verbinden und diese mittels eines Kurbelarmes (25) auf das Gerät, z. B. einen Schutzschalter (1), einwirken zu lassen, weil dann die Handbetätigung mit geringem Drehwinkel des Drehgriffes durchführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kraftantrieb für ein Gerät, insbesondere einen Niederspannungs-Schutzschalter, mit einem Drehgriff zur Handbetätigung. Der Drehgriff hat dabei vor allem die Aufgabe, die Betätigung des Gerätes zu ermöglichen, wenn der Kraftantrieb aus irgendeinem Grunde ausfällt, z. B. weil die Stromversorgung zum Betrieb eines Elektromotors ausgefallen ist oder Druckluft bzw. ein anderes Medium vorübergehend nicht zur Verfügung steht.
  • Ein Drehgriff der genannten Art ist z. B.. bei einem Motorantrieb für elektrische Schaltgeräte nach der US-PS 31 71 920 vorgesehen. Er soll hierbei jedoch nur zur Handbetätigung dienen, um einen geradlinig verschiebbaren Schlitten in eine bestimmte Position zu bringen, in der er sich mit dem Betätigungshandgriff eines elektrischen Schaltgerätes in Eingriff bringen läßt. Hierzu ist der Drehgriff an der Welle des Motors angebracht. Soll das elektrische Schaltgerät bei Ausfall der Stromversorgung des Elektromotors des Kraftantriebes ein-und ausgeschaltet werden, so wird der gesamte Kraftantrieb von dem elektrischen Schaltgerät abgeklappt, um dessen Betätigungshandgriff zugänglich zu machen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Drehgriff dem Kraftantrieb so zuzuordnen, daß er die Handbetätigung des Gerätes auch mit gekuppeltem Kraftantrieb gestattet.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehgriff mit einer mit untersetzter Drehzahl umlaufenden Welle des Motorantriebes verbunden ist. Ist nämlich der Motorantrieb z. B. so-ausgeführt, daß das Schaltgerät bei der Drehung der Abtriebswelle eines Untersetzungsgetriebes um 1800 von der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung bzw. umgekehrt gelangt, und verbindet man mit dieser Welle den Drehgriff, so kann das Schaltgerät auch von Hand mit einer halben Drehung des Drehgriffes geschaltet werden. Außerdem ist die Umfangsgeschwindigkeit des Drehgriffes und damit eine Mitnahme- oder Verletzungsgefahr besonders gering.
  • Je nach der Art des benutzten Kraftantriebes kann die Handbetätigung des anzutreibenden Gerätes durch den Bewegungswiderstand des Kraftantriebes erschwert sein. Nach einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich diese Behinderung dadurch völlig vermeiden, daß zwischen der mit dem Drehgriff verbundenen Welle und den übrigen Teilen des Kraftantriebes eine Freilaufkupplung angeordnet ist.
  • Besonders geeignet für den vorliegenden Zusammenhang sind Drehgriffe, die bei zylinderscheibenförmiger Grundform beiderseits eines symmetrisch zu einer ideellen Durchmesserlinie angeordneten Steges etwa parallel zur Zylinderachse liegende Griffflächen besitzen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Motorantrieb in Verbindung mit einem Niederspannungs-Schutzschalter in einer Seitenansicht.
  • Die Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Drehgriff des Motorantriebes.
  • In der Fig. 1 ist strichpunktiert in seinen Umrissen ein Niederspannungs-Schutzschalter 1 der sogenannten Kompaktbauart dargestellt. Der Schutzschalter 1 besitzt ein Isolierstoffgehäuse 2, in dem um ein Drehlager 3 ein Kipphebel 4 schwenkbar angeordnet ist. Der Kipphebel 4 steht in nicht näher dargestellter Weise mit einem Schaltmechanismus in Verbindung, der in bekannter Weise bewegliche und feststehende Kontakte miteinander in Berührung zu bringen und wieder zu trennen gestattet. Außerdem enthält der Schutzschalter 1 Einrichtungen zur selbsttätigen Abschaltung bei Überlast und Kurzschluß. Der Schutzschalter 1 kann dabei so ausgebildet sein, wie dies z. B. in der DE-PS 28 11 441 oder DE-PS 28 17 667 beschrieben ist.
  • Auf den Kipphebel 4 ist ein Betätigungshandgriff 5 aufgesetzt, der aus einer mittigen Erhebung 6 an der Frontseite des Schutzschalters 1 herausragt. Mit diesem Betätigungshandgriff wirkt ein als Ganzes mit 10 bezeichneter Motorantrieb zusammen, der mittels Schrauben 11 gleichfalls auf der Frontseite des Schutzschalters 1 befestigt ist. Zu den Hauptbestandteilen des Motorantriebes 10 gehört dabei eine Tragplatte 12, die mittels Abwinklungen oder angesetzter Winkelstücke 7 und der bereits erwähnten Schrauben 11 an dem Gehäuse 2 befestigt ist. An der der Frontseite des Schutzschalters 1 zugewandten Seite der Tragplatte ist zwischen herausgedrückten Lappen 13 ein Schieber 14 in Richtung des Doppelpfeiles 15 verschiebbar geführt. Eine fensterartige Öffnung 16 des Schiebers 14 umgreift dabei das Ende des Betätigungshandgriffes 5 sowie einen auf diesen aufgesteckten zylindrischen Körper 17 mit Abwinklungen 18. Dieser ist durch eine Führungsbahn 20 gegen radiales Entweichen gesichert.
  • Auf der Tragplatte 12 ist ferner eine Motorgetriebeeinheit 21 befestigt, die aus einem Motor 22 mit parallel zu der Tragplatte 12 liegender Achse und einem Untersetzungsgetriebe 23 mit senkrecht zu der Tragplatte 12 stehender Drehachse besteht. Die Abtriebswelle 24 des Getriebes 23 trägt einen Kurbelarm 25 mit einem Kurbelzapfen 26. Dieser greift zwischen die Schenkel 27 einer Blattfeder 30 ein, die sich parallel zu der Ebene des Schiebers 14 und quer zu dessen Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 15) erstreckt. Die Blattfeder 30 dient zur elastischen Kraftübertragung von der Motorgetriebeeinheit 21 auf den Schieber 14, derart, daß in den Endstellungen ein Toleranzausgleich herbeigeführt wird. Für jeden Betätigungsvorgang, d. h. beim Einschalten oder beim Ausschalten des Schutzschalters 1, führt der Kurbelarm 25 eine Drehung von etwa 180° aus.
  • Zwei Endschalter 31 und 32, die gleichfalls auf der Tragplatte 12 befestigt sind und deren Betätigungshebel 33 und 34 mit einem Fortsatz 35 des Schiebers 14 zusammenwirken, sorgen beim Ein- und Ausschalten des Schutzschalters 1 für die Stillsetzung des Motors 22. Alle erwähnten Komponenten des Motorantriebes sind nach außen durch eine Kappe 36 abgedeckt, die mit einer Öffnung zum Durchtritt eines Drehgriffes 37 versehen ist. Dieser ist auf einen dem Kurbelarm 25 gegenüberliegenden Wellenstumpf der Abtriebswelle 24 drehschlüssig aufgesteckt und gegen Abnahme durch einen Bund 38 gesichert. Der Drehgriff 37 steht somit ständig in Eingriff mit dem Untersetzungsgetriebe 23 und wird beim Ein- und Ausschalten des Schutzschalters 1 mittels des Motorantriebes 10 mitgedreht. Die Umfangsgeschwindigkeit ist dabei relativ niedrig, weil die Abtriebswelle 24 die am stärksten untersetzte Welle der Motorgetriebeeinheit 21 ist und zum Einschalten bzw. Ausschalten des Schutzschalters 1 jeweils ein Drehwinkel von nur etwa 180° zurückgelegt wird. Ferner ist zwischen der gestrichelt angedeuteten Motorwelle 28 und der Getriebewelle 24 eine schematisch angedeutete Freilaufkupplung 29 eingefügte Diese wirkt derart, daß die Welle von dem Motor nur in einer Drehrichtung angetrieben wird und die Motorwelle 28 beim Betätigen des Drehgriffes 37 im gleichen Sinn nicht mitgenommen wird. Freilauf- oder Uberholkupplungen dieser Art sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.
  • Die Gestaltung des Drehgriffes 37 ist der Fig. 2 zu entnehmen. Wie man erkennt, besitzt der Drehgriff bei etwa zylinderscheibenförmiger Grundform einen mittleren Steg 40, der symmetrisch zu einer ideellen Durchmesserlinie angeordnet ist. Zu beiden Seiten des Steges besitzt der Drehgriff 37 Griffflächen 41 und 42 sowie gegenläufige, durchgehende Schrägen 43 und 44. Der Durchmesser des Drehgriffes 37 und somit die Länge der Griffflächen und Schrägen ist etwa entsprechend den Längen des menschlichen Daumens und des Zeigefingers bei eingeknickter Stellung des Zeigefingers gewählt. Beim Aufliegen des Daumens auf der Schräge 43 und des abgeknickten Zeigefingers auf der Grifffläche 44 läßt sich in den Drehgriff 37 nur im Uhrzeigersinn ein Drehmoment einleiten. In der umgekehrten Drehrichtung bieten die Griffflächen 41 und 42 infolge ihrer abnehmenden Höhe keine ausreichende Angriffsmöglichkeit. Wird nun der Motorantrieb 10 überraschend in Betrieb gesetzt, wenn eine Bedienungsperson in der angegebenen Weise den Drehgriff betätigt, so werden die Finger von den Schrägen 43 und 44 ohne jede Verletzungsgefahr abgewiesen. Zur Sicherheit trägt dabei nicht nur der Umstand bei, daß der Drehgriff mit der am stärksten untersetzten Welle, nämlich der Abtriebswelle 24 des Getriebes 23, verbunden ist und daher nur eine relativ geringe Umfangsgeschwindigkeit erreicht, sondern auch die Form des Drehgriffes. Bei niedriger Umfangsgeschwindigkeit des Drehgriffes kann es völlig ausreichend sein, wann der Drehgriff beiderseits des Steges 40 durchgehende Griffflächen aufweist, da he ohne Schrägen ausgeführt ist.
  • Der Drehgriff ist nicht nur bei Motorantrieben entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, sondern auch für Kraftantriebe verwendbar, die mit Druckluft oder anderen Medien arbeiten. Ferner kann der Kraftantrieb mit Geräten beliebiger Art verwendet werden, bei denen die Aufgabe besteht, neben der Betätigung durch den Kraftantrieb auch die Möglichkeit einer Notbetätigung von Hand vorzusehen.

Claims (4)

1. Kraftantrieb mit einem Drehgriff für ein Gerät, ins- besondere Niederspannungs-Schutzschalter, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehgriff (37) mit einer mit untersetzter Drehzahl umlaufenden Welle (24) des Kraftantriebes (10) verbunden ist.
2. Kraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehgriff (37) mit der am stärksten untersetzten Welle (24) des Kraftantriebes (10) verbunden ist und diese mittels eines Kurbelarmes (25) auf das Gerät bei etwa 180° Drehung je Betätigungsvorgang einwirkt.
3. Kraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen einer mit dem Drehgriff (37) verbundenen Welle (24) und den übrigen Teilen des Kraftantriebes (10) eine Freilaufkupplung (29) angeordnet ist.
4. Kraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehgriff bei zylinderscheibenförmiger Grundform beiderseits eines symmetrisch zu einer ideellen Durchmesserlinie angeordneten Steges etwa parallel zu der Zylinderachse liegende Griffflächen besitzt.
EP19810730036 1980-04-15 1981-03-19 Kraftantrieb zum direkten Ein- und Ausschalten eines Niederspannungsschutzschalters Expired EP0038288B1 (de)

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