EP0541187A2 - Einrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung - Google Patents

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EP0541187A2
EP0541187A2 EP92250229A EP92250229A EP0541187A2 EP 0541187 A2 EP0541187 A2 EP 0541187A2 EP 92250229 A EP92250229 A EP 92250229A EP 92250229 A EP92250229 A EP 92250229A EP 0541187 A2 EP0541187 A2 EP 0541187A2
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stop
stop blocks
stop body
blocks
shaft
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Siemens AG
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    • H01H3/60—Mechanical arrangements for preventing or damping vibration or shock
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/26—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing

Definitions

  • the invention relates to a device for braking the rotary movement of a shaft in the drive system of a high-voltage switch, with at least one projection, which projects along a part of the circumference of the shaft and has two flanks.
  • Such a device is known for example from DE-AS 25 28 228.
  • a brake disk hits a stop crank with a cam and thus releases the excess energy to a rubber block.
  • the anchor point cannot be set with sufficient accuracy, and the construction is particularly simple or inexpensive.
  • the present invention has for its object to provide a device for braking a rotary movement, which is constructed in a space-saving and structurally simple manner and thereby allows an exact adjustment of the braking distance.
  • the object is achieved according to the invention by two essentially stationary stop blocks which lie outside the range of motion of the attachment and by a stop body which can be moved between the stop blocks and, if necessary, can be displaced through the attachment up to one of the stop blocks, each in connection with one of the stop blocks forms an essential fixed stop for the approach.
  • each of the flanks of the neck is in one Direction of rotation can be moved past a stop block.
  • the stop body is taken along by the flank and transported to the second stop block.
  • the stop block forms a stationary stop in connection with the stop body and brakes the shoulder.
  • the approach can advantageously have a toothing for mechanical coupling to parts of the drive system.
  • the approach can be driven, for example, by the shaft on which it is fastened, and the drive force can be transmitted to other parts of the drive via the toothing on its circumference, or it can be driven conversely via the toothing.
  • the approach is designed as part of a gear. It can be a commercially available gear that has been milled out to such an extent that only one shoulder remains on part of the circumference, including the toothing.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the profile of the flanks is convex.
  • flank comes into contact with the stop body at a defined point on the flank.
  • the flank rolls over parts of the stop body during the rotary movement.
  • the convex shape of the flanks ensures a uniform frictional connection between the shoulder and the stop body.
  • the stop body is advantageously designed as a traverse and guided through a rod passing through it.
  • the path of movement of the traverse is defined by the rod, on which it can be displaced through the projection.
  • the invention can advantageously also be designed so that the stop body is designed as a crossmember and is guided by two parallel rods passing through it.
  • the attachment can engage the stop body between the two rods, thereby preventing the stop body from tilting on the rods.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the stop body is sprung in relation to the stop blocks.
  • the spring elements are movable and are each pushed against the stop blocks by the stop body until they develop their spring action between the respective stop block and the stop body.
  • the stiffness of the spring elements allows the braking acceleration of the braked rotary movement to be set.
  • disc springs can advantageously be used which have a central bore through which they rest on one of the rods are led.
  • the figure shows 2 shows a schematic, partially sectioned side view of the braking device,
  • the figure shows a device according to the invention for braking a rotary movement.
  • the shaft 1 is connected to the contacts of a high-voltage switch via a crank mechanism (not shown).
  • a shoulder 2 in the form of a gear wheel with a recess 3 is placed on the shaft 1 and fastened via a tongue and groove connection 4.
  • the gear 2 has a toothing on the outside, which interacts with a worm drive 5.
  • the gearwheel 2 and thus the shaft 1 are driven via the worm drive 5 and further gear ratios, not shown.
  • the drive mechanism is not used directly to actuate the switch during a switching process, but rather to tension a spring accumulator that drives the switch in the event of a switch.
  • the gear 2 runs between two guide rods 6, which are fixed at both ends.
  • a traverse 7 is movably guided on the guide rods 6.
  • the cross member 7 forms a stop body against which the flanks 8, 9, which delimit the recess 3 in the gear 2, abut.
  • the crossbeam 7 can be displaced on the guide rods 6 by one of the flanks 8, 9 until it brakes on one of the stop blocks 12, 13, braked by the plate springs 10, 11.
  • the movement of the shaft 1 is not stopped abruptly by the plate springs 10, 11, but is moderately braked. This is to prevent the kinetic energy in the area of the electrical switch from being converted even at the end of the movement and may cause damage.
  • Rotational movements can be stopped in both directions, namely by abutting the flank 8 by means of the cross member 7 on the stop block 13 or by abutting the flank 9 by means of the cross member 7 on the stop block 12.
  • the strong reduction of the motor drive to the gear 2 ensures that after the engine has been switched off there can be no transmission of movement in the opposite direction from the gear 2 to the engine.

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Abstract

Es soll eine Einrichtung zum Abbremsen der Drehbewegung einer Welle (1) im Antriebssystem eines Hochspannungsschalters geschaffen werden, die platzsparend und einfach aufgebaut ist. Zu diesem Zweck weist die Welle einen als Zahnrad ausgebildeten Ansatz (2) mit einer Ausnehmung (3) auf, wobei die die Ausnehmung (3) begrenzenden Flanken (8,9) an ortsfesten Anschlagblöcken (12,13) in je einer Drehrichtung berührungslos vorbeilaufen. In der jeweils anderen Drehrichtung wird durch die Flanken (8,9) ein als Traverse ausgebildeter Anschlagkörper (7) auf Führungsstangen (8) bis zu einem der Anschlagblöcke (12,13) verschoben. Dort bildet der bewegliche Anschlagkörper (7) mit einem der Anschlagblöcke (12,13) einen ortsfesten Anschlag für eine der Flanken (8,9) des Zahnrades (2). Die Erfindung wird auf dem Gebiet der Hochspannungs-Schaltanlangen angewendet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abbremsen der Drehbewegung einer Welle im Antriebssystem eines Hochspannungsschalters mit wenigstens einem entlang eines Teils des Umfangs der Welle hervorstehenden, zwei Flanken aufweisenden Ansatz.
  • Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-AS 25 28 228 bekannt. Bei der dort beschriebenen Bremsvorrichtung schlägt eine Bremsscheibe mit einem Nocken auf eine Anschlagkurbel und gibt so die überschüssige Energie an einen Gummiblock ab. Bei dieser Bremsvorrichtung ist weder der Anschlagpunkt genügend genau einstellbar, noch ist die Konstruktion besonders einfach oder kostengünstig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung zu schaffen, die platzsparend und konstruktiv einfach aufgebaut ist und dabei eine genaue Einstellung des Bremsweges erlaubt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei im wesentlichen ortsfeste Anschlagblöcke, die außerhalb des Bewegungsbereiches des Ansatzes liegen sowie durch einen zwischen den Anschlagblöcken beweglichen, durch den Ansatz bedarfsweise jeweils bis zu einem der Anschlagblöcke verschiebbaren Anschlagkörper, der jeweils in Verbindung mit einem der Anschlagblöcke einen im wesentlichen ortsfesten Anschlag für den Ansatz bildet.
  • Dadurch, daß die ortsfesten Anschlagblöcke nur in Verbindung mit dem verschiebbaren Anschlagkörper einen Anschlag für den Ansatz bilden, ist jede der Flanken des Ansatzes in einer Drehrichtung an je einem Anschlagblock vorbeibewegbar. In der entgegengesetzten Drehrichtung wird nach dem Passieren des ersten Anschlagblocks der Anschlagkörper von der Flanke mitgenommen und bis zum zweiten Anschlagblock transportiert. Dort bildet der Anschlagblock in Verbindung mit dem Anschlagkörper einen ortsfesten Anschlag und bremst den Ansatz ab. Mit der beschriebenen Konstruktion lassen sich Bewegungsamplituden von mehr als 360° problemlos realisieren. Die mögliche Bewegungsamplitude ist durch die Ausdehnungen des Ansatzes sowie durch die Entfernung der Anschlagblöcke voneinander und die Ausmaße des Anschlagkörpers bestimmt.
  • Der Ansatz kann vorteilhaft eine Verzahnung zur mechanischen Ankopplung an Teile des Antriebssystems aufweisen. Der Ansatz kann beispielsweise durch die Welle, auf der er befestigt ist, angetrieben werden, und die Antriebskraft über die Verzahnung an seinem Umfang auf andere Teile des Antriebs übertragen oder er kann umgekehrt über die Verzahnung angetrieben werden.
  • Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß der Ansatz als Teil eines Zahnrades ausgebildet ist. Es kann sich dabei um ein handelsübliches Zahnrad handeln, das soweit ausgefräst ist, daß nur noch ein Ansatz auf einen Teil des Umfangs mitsamt der Verzahnung stehenbleibt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Profil der Flanken konvex ausgebildet ist.
  • Dadurch ist gewährleistet, daß die jeweilige Flanke mit dem Anschlagkörper an einem definierten Punkt der Flanke in Berührung kommt. Je nachdem, welche Bewegungsbahn der Anschlagkörper hat, rollt die Flanke über Teilen des Anschlagkörpers während der Drehbewegung ab. Dabei ist durch die konvexe Form der Flanken ein gleichförmiger Kraftschluß zwischen dem Ansatz und dem Anschlagkörper gewährleistet.
  • Der Anschlagkörper ist vorteilhaft als Traverse ausgebildet und durch eine diese durchsetzende Stange geführt.
  • Durch die Stange ist die Bewegungsbahn der Traverse festgelegt, auf der diese durch den Anstz verschiebbar ist.
  • Die Erfindung kann vorteilhaft auch so gestaltet werden, daß der Anschlagkörper als Traverse ausgebildet und durch zwei parallele, diese durchsetzende Stangen geführt ist.
  • Der Ansatz kann in diesem Fall an dem Anschlagkörper zwischen den beiden Stangen angreifen, wodurch ein Verkanten des Anschlagkörpers an den Stangen verhindert ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Anschlagkörper gegenüber den Anschlagblöcken gefedert ist.
  • Dadurch ergibt sich beim Anschlagen des durch den Ansatz verschobenen Anschlagkörpers an die Anschlagblöcke kein abruptes Abbremsen des Ansatzes, sondern ein Abbremsen auf einem Federweg, wodurch eine mechanische Überbeanspruchung verhindert wird.
  • Es sind vorteilhaft zwischen dem Anschlagkörper und den Anschlagblöcken auf einer Stange geführte Federelemente vorgesehen.
  • Die Federelemente sind beweglich und werden durch den Anschlagkörper jeweils gegen die Anschlagblöcke verschoben, bis sie zwischen dem jeweiligen Anschlagblock und dem Anschlagkörper ihre Federwirkung entfalten. Durch die Steifheit der Federelemente läßt sich die Bremsbeschleunigung der abgebremsten Drehbewegung einstellen. Es lassen sich beispielsweise vorteilhaft Tellerfedern verwenden, die eine Mittelbohrung aufweisen, durch die sie auf einer der Stangen geführt sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.
  • Dabei zeigt die Figur
    eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der Abbremseinrichtung,
    Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung. Die Welle 1 ist über einen nicht dargestellten Kurbeltrieb mit den Kontakten eines Hochspannungsschalters verbunden. Auf die Welle 1 ist ein Ansatz 2 in Form eines Zahnrades mit einer Ausnehmung 3 aufgesetzt und über eine Feder-Nut-Verbindung 4 befestigt. Das Zahnrad 2 weist außen eine Verzahnung auf, die mit einem Schneckentrieb 5 zusammenwirkt. Über den Schneckentrieb 5 und weitere, nicht dargestellte Übersetzungen wird das Zahnrad 2 und damit die Welle 1 angetrieben. Der Antriebsmechanismus dient nicht direkt zum Betätigen des Schalters während eines Schaltvorgangs, sondern zum Spannen eines Federspeichers, der im Schaltfall den Schalter antreibt.
  • Das Zahnrad 2 läuft zwischen zwei Führungsstangen 6, die an beiden Enden ortsfest gelagert sind. Auf den Führungsstangen 6 ist eine Traverse 7 beweglich geführt. Die Traverse 7 bildet einen Anschlagkörper, an den die Flanken 8, 9, die die Ausnehmung 3 in dem Zahnrad 2 begrenzen, anschlagen. Die Traverse 7 ist durch jeweils eine der Flanken 8, 9 soweit auf den Führungsstangen 6 verschiebbar, bis sie, durch die Tellerfedern 10, 11 gebremst, an einem der Anschlagblöcke 12, 13 anschlägt. Durch die Tellerfedern 10, 11 wird die Bewegung der Welle 1 nicht abrupt angehalten, sondern mäßig abgebremst. Damit soll verhindert werden, daß die kinetische Energie im Bereich des elektrischen Schalters selbst am Ende der Bewegung umgesetzt wird und eventuell Schaden anrichtet. Dabei können Drehbewegungen in beiden Richtungen angehalten werden, und zwar durch Anschlag der Flanke 8 mittels der Traverse 7 am Anschlagblock 13 bzw. durch Anschlagen der Flanke 9 mittels der Traverse 7 am Anschlagblock 12.
  • Durch die starke Untersetzung des Motorantriebes zu dem Zahnrad 2 ist gewährleistet, daß nach Abschalten des Motors keine Übertragung einer Bewegung auf umgekehrten Wege vom Zahnrad 2 zu dem Motor stattfinden kann.

Claims (9)

  1. Einrichtung zum Abbremsen der Drehbewegung einer Welle im Antriebssystem eines Hochspannungsschalters mit wenigstens einem entlang eines Teils des Umfangs der Welle hervorstehenden, zwei Flanken aufweisenden Ansatz,
    gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen ortsfeste Anschlagblöcke (12,13), die außerhalb des Bewegungsbereiches des Ansatzes (2) liegen sowie durch einen zwischen den Anschlagblöcken (12,13) beweglichen, durch den Ansatz (2) bedarfsweise jeweils bis zu einem der Anschlagblöcke (12,13) verschiebbaren Anschlagkörper (7), der jeweils in Verbindung mit einem der Anschlagblöcke (12,13) einen im wesentlichen ortsfesten Anschlag für den Ansatz (2) bildet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (2) eine Verzahnung zur mechanischen Ankoppelung an Teile des Antriebssystems aufweist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (2) als Teil eines Zahnrades ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Flanken (8,9) konvex ausgebildet ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (7) als Traverse ausgebildet und durch eine diese durchsetzende Stange (6) geführt ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (7) als Traverse ausgebildet und durch zwei parallele, diese durchsetzende Stangen (6) geführt ist.
  7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (7) gegenüber den Anschlagblöcken (12,13) gefedert ist.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlagkörper (7) und den Anschlagblöcken (12,13) auf einer Stange (6) geführte Federelemente (10,11) vorgesehen sind.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (10,11) Tellerfeder sind.
EP92250229A 1991-10-17 1992-08-26 Einrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung Expired - Lifetime EP0541187B1 (de)

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EP0541187A3 EP0541187A3 (en) 1995-03-01
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FR2879017A1 (fr) * 2004-12-07 2006-06-09 Valeo Electronique Sys Liaison Ensemble de commande notamment pour dispositif d'ouverture et de fermeture de circuit d'une batterie
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DD296377A5 (de) * 1990-06-28 1991-11-28 Starkstromanlagen Dresden Gmbh (I.G.),De Spannvorrichtung fuer zugfedern eines sprungantriebes fuer in einem elektrischen hochspannungsschaltgeraet zu betaetigende bewegliche kontaktstuecke

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DE59206032D1 (de) 1996-05-23
DE4134580A1 (de) 1993-04-22
EP0541187A3 (en) 1995-03-01
ATE137055T1 (de) 1996-05-15

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