EP0563848A1 - Federspeicher-Drehantrieb - Google Patents

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EP0563848A1
EP0563848A1 EP93105155A EP93105155A EP0563848A1 EP 0563848 A1 EP0563848 A1 EP 0563848A1 EP 93105155 A EP93105155 A EP 93105155A EP 93105155 A EP93105155 A EP 93105155A EP 0563848 A1 EP0563848 A1 EP 0563848A1
Authority
EP
European Patent Office
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pawl
spring
locking
locking member
rotary drive
Prior art date
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Granted
Application number
EP93105155A
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English (en)
French (fr)
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EP0563848B1 (de
Inventor
Josef Dipl.-Ing. Perle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEC ALSTHOM T & D GMBH
Original Assignee
GEC Alsthom T&D GmbH Germany
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Filing date
Publication date
Application filed by GEC Alsthom T&D GmbH Germany filed Critical GEC Alsthom T&D GmbH Germany
Publication of EP0563848A1 publication Critical patent/EP0563848A1/de
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Publication of EP0563848B1 publication Critical patent/EP0563848B1/de
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
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    • HELECTRICITY
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    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3042Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor using a torsion spring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3047Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor adapted for operation of a three-position switch, e.g. on-off-earth

Definitions

  • the invention relates to a spring-loaded rotary drive for electrical switching devices, in particular switch disconnectors, with a locking member that can be connected to the relevant switch shaft, in particular two pawls arranged on opposite sides of the locking member, which interact in the different switching positions with locking surfaces provided on the circumference of the disk-like locking member in particular and are each releasable against a spring force, a control disk rotatable relative to the locking member, on the circumference of which control surfaces are provided for ratchet lifting, and a spring device arranged between the locking member and the control disk.
  • DE 31 50 905 A1 serves the same purpose as the spring-loaded rotary actuators of the type mentioned at the outset, and operates according to the same functional principle for controllable blocking and triggering of a switch shaft of a load-break switch which can be pretensioned in the switch-on and switch-off direction via a force accumulator, with between the switch shaft and the blocking frame provided blocking elements and a controllable trigger shaft known. This one too known device, remote triggering is thus already possible.
  • the aim of the invention is to provide a further spring-loaded rotary drive of the type mentioned at the outset, which, with the simplest construction and reliable operation, in particular also enables such an operating mode in which the switch in question is only biased into a respective switching position.
  • At least one of the pawls provided for locking the locking member additionally cooperates with a locking surface provided on the control disk in order to support the control disk when the spring arrangement is tensioned, while the locking member has a self-releasing inclined surface on the other pawl is supported, which for this purpose is partially lifted off by the relevant control surface of the control disk and is prevented from lifting off further by a releasable blocking element.
  • a respective pawl serving to lock the locking member is thus additionally used to support the control disk when the spring arrangement is under tension until the locking member blocked by the other pawl is released by releasing a blocking element acting on this pawl and the locking member abruptly into the desired switching position is transferred. Any special, additional locking means are therefore not required. After the pawl blocking the locking member has been released by the blocking element, it becomes The jack is completely lifted over the inclined surface of the pre-tensioned locking element. After the blocking element has been released, the prestressed locking member can immediately follow the control disk.
  • the control disk can be locked by the relevant pawl, for example, in a standby position, in which the locking member supported on the inclined surface on the other pawl is pretensioned for a transition from an OFF position to an ON position of the switching device in the ON position.
  • the relevant pawl for example, in a standby position, in which the locking member supported on the inclined surface on the other pawl is pretensioned for a transition from an OFF position to an ON position of the switching device in the ON position.
  • control disc comprises at least two locking surfaces, each of which, in different readiness positions of the control disc, cooperate with a relevant pawl provided in addition for locking the locking member.
  • the spring-loaded rotary actuator 10 shown in FIGS. 1 to 3 is designed for use with a switch disconnector with an earthing position provided in addition to the ON and OFF positions.
  • This spring-loaded rotary drive 10 comprises a locking element 16 which can be connected to the relevant switch shaft 14, two pawls 18, 20 arranged on opposite sides of the locking element 16 and pivotably mounted on a base plate 12 via eccentric bolts 86, 88, one relative to the locking element 16 and thus also to the switch shaft 14 rotatable control disc 34 and a spring device (not shown) arranged between the locking member 16 and the control disc 34.
  • the locking member 16 can be attached to a carrier hub which is, for example, keyed to the switch shaft 14 in order to produce a rotationally fixed connection.
  • the locking member 16 can be connected to the carrier hub, not shown, by a rubber layer in order to achieve a certain shock absorption with a limited permitted relative rotation.
  • the pawls 18, 20 cooperate in the different switching positions with locking surfaces 22 - 32 provided on the circumference of the disk-like locking member 16 in particular.
  • the pawls 18, 20 are each held resiliently against the circumference of the disk-like locking member 16 or the control disk 34 and releasable against the spring force.
  • control surfaces 36 - 40 are provided on the periphery of the control disk 34, which can be rotated relative to the locking member 16, for ratchet lifting.
  • the spring of the pawls 18, 20, like the spring device provided between the locking member 16 and the control disk 34, can each be formed by a torsion spring.
  • the torsion spring not shown, arranged between the locking member 16 and the control disk 34 is always tensioned when the control disk 34 is rotated in one or the other direction relative to the locking member 16.
  • both pawls 18, 20 serving to lock the locking member 16 additionally interact with a locking surface 42, 44 provided on the circumference of the control disk 34 in order to support the control disk 34 when the spring arrangement is under tension, while the locking member 16 has an inclined surface which allows self-release 46, 48 is supported on the other pawl 20, 18.
  • the respective pawl resting on the respective inclined surface 46, 48 has already been partially lifted by the relevant control surface 36, 38 on the circumference of the control disk 34, but is still prevented from lifting off by a releasable blocking element 50, 52.
  • the blocking elements 50, 52 assigned to the two pawls 20, 18 each comprise a half-shaft 58, 60 which can be pivoted by means of an actuating lever 54, 56 and is arranged in the pivoting range of the pawl 20, 18 in question.
  • the half-waves 58, 60 assigned to the two pawls 20, 18 can be actuated simultaneously by a common actuating device 62.
  • actuator 62 includes a solenoid 64, the Armature 66 carries at the lower end a pin 68 which engages in an elongated hole 70 provided at one end of the actuating lever 56. The other end of this actuating lever 56 is connected to the half shaft 60 rotatably mounted on the attachment 94.
  • the upper end of the armature 66 comprises two spaced arms 66 ', 66' '(see FIG. 3), each of which is provided with an elongated hole 74 into which a pin 72 engages, which is located between the two arms 66', 66 '' of the armature 66 is arranged at the end of a lever 76 which is pivotably mounted about an axis 78 on the attachment 94.
  • the other lever arm of the lever 76 is articulated at the free end to an adjustable linkage 80 which is coupled at the lower end via a swivel joint 82 to the left end of the actuating lever 54 connected to the half shaft 58.
  • This half shaft 58 is in turn rotatably mounted on the attachment 94.
  • the arrangement is such that when the armature 66 moves upward, both pawls 20, 18 are blocked by the half-shafts 58, 60 and are released simultaneously when the armature moves downward.
  • the two pawls 20, 18 can also be triggered manually via a lever 90 and an extended push button 92 (compare FIGS. 1 and 3).
  • Devices 96 for fastening signaling switches can additionally be provided on the attachment 94.
  • the operating principle of the spring-loaded rotary drive is as follows: In the OFF position, the left pawl 18 bears on the locking surface 22 and the right pawl 20 on the locking surface 24 of the locking member 16. If this locking member 16 is now to be biased to the ON position, the control disk 34 is rotated clockwise, for example by means of a plug lever or by a drive motor (cf. Figure 1). The right pawl 20 is pivoted outwards by the control surface 36 provided on the circumference of the control disk 34 until this pawl 20 strikes the half-shaft 58 which assumes the blocking position and is thereby prevented from lifting off completely.
  • the locking member 16 is supported on the pawl 20 via the inclined surface 46 adjoining the locking surface 24.
  • the locking member 16 has rotated clockwise by an angle ⁇ of approximately 2 °, so that the locking surface 22 is at a slight distance from the pawl 18.
  • the control disk 34 assumes the position shown in FIG. 1, in which the spring-loaded pawl 18 is additionally pivoted to the right by a slight amount and the control disk 34 is supported on this latch 18 via the latch surface 42 provided on the circumference.
  • the inclined surface 46 over which the locking member 16 is supported on the other, right pawl 20, encloses an angle ⁇ of approximately 30 ° with a straight line G running through the center of the switch shaft and the point of contact with the pawl 20.
  • the pawl 20 is completely lifted off over the self-releasing inclined surface 46 of the locking member 16, whereupon the locking member 16 connected to the switch shaft 14 abruptly in the clockwise direction corresponding Direction RE is transferred to the ON position.
  • the left pawl 18 is pivoted outward by the flank 98 provided on the circumference of the blocking member 16 until it snaps into a recess 104 provided on the circumference of the blocking member 16 after reaching the ON position and on the locking surface 26 of the blocking member 16 is present.
  • this locking member 16 strikes with the locking surface 28 on the right pawl 20, which remains in contact with the locking surface 26 on this locking surface 28 after contact of the left pawl 18, so that Locking member 16 is fixed in the ON position by the two pawls 18, 20 without play.
  • the inclined surface 46 provided on the periphery of the disk-shaped locking member 16 encloses an angle ⁇ of approximately 30 ° with the straight line G running through the axis of rotation D of the rotary drive and the point of contact between the inclined surface 46 and the pawl 20 (see FIG. 1). It can also be seen from FIG. 1 that the locking member 16 in the position shown biased into the ON position relative to the OFF position in which the two pawls 18, 20 bear against the locking surfaces 22, 24 by an angle ⁇ is rotated clockwise by approximately 2 °.
  • the common actuating device 62 assigned to the two blocking elements 50, 52 ensures that the two half-shafts 58, 60 are rotated at the same time, thereby preventing the pawls 18, 20 from jamming.
  • the locking member 16 is biased into the OFF position.
  • the control disk 34 is rotated counterclockwise about the axis of rotation D, as a result of which the left pawl 18 through the control surface 38 on the circumference of the control disk 34 as far as the stop on the locking end Half wave 60 is pivoted to the left.
  • the spring device arranged between the blocking member 16 and the control disk 34 is tensioned.
  • the spring-loaded pawl 20 engages in the recess 102 provided on the circumference of the control disk 34, whereupon this control disk is supported on the right pawl 20 via its locking surface 44.
  • the left pawl 18 is pivoted further to the left under the half-shaft 60 via the inclined surface 48 of the locking member 16 biased into the OFF position, whereupon the locking member 16 is suddenly moved counterclockwise in the direction RA into the OFF position.
  • the locking member 16 hits with the locking surface 22 on the left pawl 18.
  • the right-hand pawl 20 is pivoted outwards over the flank 100 on the circumference of the locking disk 16 under the half-shaft 58, which also occupies the release position.
  • this pawl 20 snaps inward again due to the spring assigned to it, whereupon it rests on the locking surface 24 of the locking member 16.
  • the locking member 16 is thus fixed by the two pawls 18, 20 interacting with the locking surfaces 22 and 24 without play.
  • the common actuating device 62 assigned to the blocking elements 50, 52 ensures that the two half-shafts 58, 60 are rotated simultaneously into the release position and jamming of the pawls 18, 20 is therefore ruled out at all times.
  • the control disk 34 can turn after the switching-off movement of the locking disk 16 initially by an angle ⁇ of about 9 ° further counterclockwise in the direction RA, whereupon the left pawl 18 due to the inclined surface 105 provided on the circumference of the control disk 34 slightly to the left below the half-shaft 60 is pivoted so that the left pawl 18 finally rests on the control surface 40 provided on the circumference of the control disk 34 due to the spring assigned to it.
  • the switch can thus be brought into a grounding position by turning the control disk 16 further to the left in the direction RA, for example by means of a plug lever or by a motor drive.
  • the pawl 18 is pivoted further to the left by the control surface 40 until it stands out from the locking surface 22 of the locking member 16, whereupon this locking member as a result of the now tensioned spring arrangement between this locking member 16 and the control disk 34 abruptly lags the control disc in the grounding position.
  • the locking disk 16 hits the latch surface 30 on the pawl 18.
  • the right pawl 20 also snaps inwards, whereupon it rests on the locking surface 32 of the locking member 16. In the grounding position, the locking disk 16 is thus interacting with the locking surfaces 30, 32 of the locking member 16 by the two Jacks 18, 20 fixed without play.
  • a locking surface 106 engages behind the left pawl 18.
  • this locking surface 106 of the control disk 34 in the position pretensioned in the OFF position is opposite to the horizontal H by an angle ⁇ of approximately 27 ° offset clockwise.
  • the blocking elements 50, 52 having the half-shafts 58, 60 can be operated manually via the linkage 80 comprising the operating lever 54.
  • a lever 90 is provided on the attachment 94 which is pivotable about an axis 108 and which engages on the intermediate lever 54 connected to the half shaft 58 and can be actuated via an extended push button 92.

Landscapes

  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Es wird ein Federspeicher-Drehantrieb 10 für einen Lasttrennschalter beschrieben, der ein mit der betreffenden Schalterwelle 14 verbindbares Sperrorgan 16, zwei mit Riegelflächen 22 - 32 des Sperrorgans 16 zusammenwirkende Klinken 18, 20 sowie eine entgegen einer Federkraft relativ zum Sperrorgan 16 drehbare Steuerscheibe 34 mit die Klinken beaufschlagenden Steuerflächen 36 - 40 umfaßt. Wenigstens eine der Klinken 18, 20 wirkt zusätzlich mit einer an der Steuerscheibe 34 vorgesehenen Riegelfläche 42, 44 zusammen, um die Steuerscheibe 34 bei gespannter Federanordnung abzustützen, während das Sperrorgan 16 über eine eine Selbstauslösung zulassende Schrägfläche 46, 48 an der anderen Klinke 20, 18 abgestützt ist, die hierzu durch eine betreffende Steuerfläche 36, 38 teilweise abgehoben und durch ein lösbares Blockierelement 50, 52 an einem weiteren Abheben gehindert ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Federspeicher-Drehantrieb für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Lasttrennschalter, mit einem mit der betreffenden Schalterwelle verbindbaren Sperrorgan, insbesondere zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sperrorgans angeordneten Klinken, die in den verschiedenen Schaltstellungen mit am Umfang des insbesondere scheibenartigen Sperrorgans vorgesehenen Riegelflächen zusammenwirken und jeweils entgegen einer Federkraft lösbar sind, einer relativ zum Sperrorgan drehbaren Steuerscheibe, an deren Umfang Steuerflächen zur Klinkenabhebung vorgesehen sind, sowie mit einer zwischen dem Sperrorgan und der Steuerscheibe angeordneten Federeinrichtung.
  • Bei einem aus der DE 39 18 102 A1 bekannten Federspeicher-Drehantrieb der eingangs genannten Art wird die Steuerscheibe bei einem jeweiligen Umschaltvorgang stets so weit relativ zum Sperrorgan verdreht, daß am Ende dieser Drehbewegung die das Sperrorgan blockierende Klinke durch die betreffende Steuerfläche der Steuerscheibe vollständig abgehoben und das Sperrorgan somit freigegeben wird, wodurch dieses schlagartig in die gewünschte Schaltstellung überführt wird.
  • Für bestimmte Anwendungsfälle, wie zum Beispiel den Trafoschalter-Antrieb, ist es erforderlich, den Schalter zumindest zeitweise für den Übergang in eine betreffende Schaltstellung vorgespannt zu halten.
  • Aus der DE 31 50 905 A1 ist eine demselben Zweck wie die Federspeicher-Drehantriebe der eingangs genannten Art dienende, nach demselben Funktionsprinzip arbeitende Vorrichtung zur steuerbaren Blockierung und Auslösung einer über einen Kraftspeicher in Ein- und Ausschaltrichtung vorspannbaren Schaltwelle eines Lasttrennschalters mit zwischen der Schaltwelle und dem Schalterrahmen vorgesehenen Blockierelementen und einer steuerbaren Auslösewelle bekannt. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist somit bereits eine Fernauslösung möglich. Hierbei handelt es sich um einen Zweistellungsschalter, dessen Kraftspeicher durch eine Drehstabfeder mit einer sich durch die Schaltwelle erstreckenden Federstabwelle gebildet ist und bei dem ein über die Auslösewelle betätigbares, jeweils bei gespannter Drehstabfeder wirksames Verklinkungsorgan an einem Seitenträger des Schalterrahmens angeordnet ist, während die Blockierelemente an dessen anderem Seitenträger angebracht sind.
  • Ziel der Erfindung ist es, einen weiteren Federspeicher-Drehantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfachstem Aufbau und zuverlässigem Betrieb insbesondere auch eine solche Betriebsart ermöglicht, bei der der betreffende Schalter lediglich in eine jeweilige Schaltstellung vorgespannt ist.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens eine der zur Verriegelung des Sperrorgans vorgesehenen Klinken zusätzlich mit einer an der Steuerscheibe vorgesehenen Riegelfläche zusammenwirkt, um die Steuerscheibe bei gespannter Federanordnung abzustützen, während das Sperrorgan über eine eine Selbstauslösung zulassende Schrägfläche an der anderen Klinke abgestützt ist, die hierzu durch die betreffende Steuerfläche der Steuerscheibe teilweise abgehoben und durch ein lösbares Blockierelement an einem weiteren Abheben gehindert ist.
  • Erfindungsgemäß wird somit eine jeweilige, zur Verriegelung des Sperrorgans dienende Klinke zusätzlich dazu verwendet, die Steuerscheibe bei gespannter Federanordnung solange abzustützen, bis das durch die andere Klinke blockierte Sperrorgan durch Lösen eines an dieser Klinke angreifenden Blockierelements freigegeben wird und das Sperrorgan schlagartig in die gewünschte Schaltstellung überführt ist. Irgendwelche besonderen, zusätzlichen Arretiermittel sind demnach nicht erforderlich. Nach einer Freigabe der das Sperrorgan blockierenden Klinke durch das Blockierelement wird diese Klinke über die Schrägfläche des vorgespannten Sperrorgans vollständig abgehoben. Nach einem Lösen des Blockierelements kann somit das vorgespannte Sperrorgan unmittelbar der Steuerscheibe nachfolgen.
  • Die Steuerscheibe kann durch die betreffende Klinke beispielsweise in einer Bereitschaftstellung verriegelbar sein, in der das über die Schrägfläche an der anderen Klinke abgestützte Sperrorgan für einen Übergang von einer AUS- in eine EIN-Stellung des Schaltgeräts in die EIN-Stellung vorgespannt ist. Insbesondere für einen Trafoschalter-Antrieb ist es auch möglich, das Sperrorgan in die AUS-Stellung vorzuspannen.
  • Vorzugsweise umfaßt die Steuerscheibe wenigstens zwei Riegelflächen, die in unterschiedlichen Bereitschaftstellungen der Steuerscheibe jeweils mit einer betreffenden, zusätzlich zur Verriegelung des Sperrorgans vorgesehenen Klinke zusammenwirken.
  • Indem die unterschiedlichen Klinken zugeordneten Blockierelemente über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung gleichzeitig betätigbar sind, ist ein Verklemmen der Klinken zuverlässig ausgeschlossen.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Federspeicher-Drehantriebs angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
  • Figur 1
    eine rein schematische Darstellung eines Federspeicher-Drehantriebs mit in die EIN-Stellung vorgespanntem Sperrorgan,
    Figur 2
    eine rein schematische Darstellung des in Figur 1 gezeigten Federspeicher-Drehantriebs mit in die AUS-Stellung vorgespanntem Sperrorgan, wobei die den Halbwellen zugeordnete gemeinsame Betätigungseinrichtung weggelassen ist, und
    Figur 3
    eine Ansicht des Federspeicher-Drehantriebs in Richtung des Pfeiles F gemäß Figur 1.
  • Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Federspeicher-Drehantrieb 10 ist zur Verwendung mit einem Lasttrennschalter mit zusätzlich zur EIN- und AUS-Stellung vorgesehener Erdungsstellung ausgelegt.
  • Dieser Federspeicher-Drehantrieb 10 umfaßt ein mit der betreffenden Schalterwelle 14 verbindbares Sperrorgan 16, zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sperrorgans 16 angeordnete, über Exzenterbolzen 86, 88 schwenkbar an einer Grundplatte 12 gelagerte Klinken 18, 20, eine relativ zum Sperrorgan 16 und damit auch zur Schalterwelle 14 drehbare Steuerscheibe 34 sowie eine zwischen dem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 angeordnete Federeinrichtung (nicht gezeigt).
  • Zur Verbindung mit der Schalterwelle 14 kann das Sperrorgan 16 an einer Trägernabe angebracht sein, die mit der Schalterwelle 14 zur Herstellung einer drehfesten Verbindung beispielsweise verkeilt ist. Das Sperrorgan 16 kann mit der nicht gezeigten Trägernabe durch eine Gummischicht verbunden sein, um bei einer begrenzt zugelassenen Relativdrehung eine gewisse Stoßdämpfung zu erzielen.
  • Die Klinken 18, 20 wirken in den verschiedenen Schaltstellungen mit am Umfang des insbesondere scheibenartigen Sperrorgans 16 vorgesehenen Riegelflächen 22 - 32 zusammen.
  • Die Klinken 18, 20 sind jeweils federnd gegen den Umfang des scheibenartigen Sperrorgans 16 bzw. der Steuerscheibe 34 gehalten und entgegen der Federkraft lösbar. Hierzu sind am Umfang der relativ zum Sperrorgan 16 drehbaren Steuerscheibe 34 Steuerflächen 36 - 40 zur Klinkenabhebung vorgesehen.
  • Die Federung der Klinken 18, 20 kann ebenso wie die zwischen dem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 vorgesehene Federeinrichtung jeweils durch eine Drehfeder gebildet sein. Hierbei wird die zwischen dem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 angeordnete, nicht gezeigte Drehfeder stets dann gespannt, wenn die Steuerscheibe 34 in der einen oder in der anderen Richtung relativ zum Sperrorgan 16 verdreht wird.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wirken beide zur Verriegelung des Sperrorgans 16 dienende Klinken 18, 20 zusätzlich jeweils mit einer am Umfang der Steuerscheibe 34 vorgesehenen Riegelfläche 42, 44 zusammen, um die Steuerscheibe 34 bei gespannter Federanordnung abzustützen, während das Sperrorgan 16 über eine eine Selbstauslösung zulassende Schrägfläche 46, 48 an der jeweils anderen Klinke 20, 18 abgestützt ist. Hierzu ist die jeweilige, an der betreffenden Schrägfläche 46, 48 anliegende Klinke durch die betreffende Steuerfläche 36, 38 am Umfang der Steuerscheibe 34 zwar bereits teilsweise abgehoben, jedoch noch durch ein lösbares Blockierelement 50, 52 an einem weiteren Abheben gehindert.
  • Die den beiden Klinken 20, 18 zugeordneten Blockierelemente 50, 52 umfassen jeweils eine mittels eines Betätigungshebels 54, 56 verschwenkbare, im Schwenkbereich der betreffenden Klinke 20, 18 angeordnete Halbwelle 58, 60.
  • Die den beiden Klinken 20, 18 zugeordneten Halbwellen 58, 60 sind durch eine gemeinsame Betätigungseinrichtung 62 gleichzeitig betätigbar.
  • Diese an einem Anbau 94 mit einer Klemmleiste 84 vorgesehene Betätigungseinrichtung 62 umfaßt einen Hubmagneten 64, dessen Anker 66 am unteren Ende einen Zapfen 68 trägt, der in ein am einen Ende des Betätigungshebels 56 vorgesehenes Langloch 70 eingreift. Das andere Ende dieses Betätigungshebels 56 ist mit der drehbar am Anbau 94 gelagerten Halbwelle 60 verbunden.
  • Das obere Ende des Ankers 66 umfaßt zwei einen Abstand zueinander aufweisende Arme 66', 66'' (vergleiche Figur 3), die jeweils mit einem Langloch 74 versehen sind, in das ein Zapfen 72 eingreift, der am zwischen den beiden Armen 66', 66'' des Ankers 66 angeordneten Ende eines um eine Achse 78 am Anbau 94 schwenkbar gelagerten Hebels 76 angebracht ist. Der andere Hebelarm des Hebels 76 ist am freien Ende gelenkig mit einem einstellbaren Gestänge 80 verbunden, welches am unteren Ende über ein Drehgelenk 82 mit dem linken Ende des mit der Halbwelle 58 verbundenen Betätigungshebels 54 gekoppelt ist. Auch diese Halbwelle 58 ist wiederum drehbar am Anbau 94 gelagert. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei nach oben bewegtem Anker 66 beide Klinken 20, 18 durch die Halbwellen 58, 60 blockiert und bei nach unten bewegtem Anker gleichzeitig freigegeben sind.
  • Die beiden Klinken 20, 18 können über einen Hebel 90 und einen verlängerten Druckknopf 92 (vergleiche Figuren 1 und 3) auch manuell ausgelöst werden.
  • Am Anbau 94 können zusätzlich Einrichtungen 96 zur Befestigung von Meldeschaltern vorgesehen sein.
  • Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Federspeicher-Drehantriebs ist wie folgt:
    In der AUS-Stellung liegt die linke Klinke 18 an der Riegelfläche 22 und die rechte Klinke 20 an der Riegelfläche 24 des Sperrorgans 16 an. Soll dieses Sperrorgan 16 nun in die EIN-Stellung vorgespannt werden, so wird die Steuerscheibe 34 beispielsweise mittels eines Steckhebels oder durch einen Antriebsmotor im Uhrzeigersinn gedreht (vergleiche Figur 1). Dabei wird die rechte Klinke 20 durch die am Umfang der Steuerscheibe 34 vorgesehene Steuerfläche 36 so weit nach außen verschwenkt, bis diese Klinke 20 an der die Sperrstellung einnehmenden Halbwelle 58 anschlägt und dadurch an einem vollständigen Abheben gehindert ist. In dieser teilweise abgehobenen Stellung der Klinke 20 stützt sich das Sperrorgan 16 über die sich an die Riegelfläche 24 anschließende Schrägfläche 46 an der Klinke 20 ab. Dabei hat sich das Sperrorgan 16 um einen Winkel β von etwa 2° im Uhrzeigersinn gedreht, so daß die Riegelfläche 22 einen geringfügigen Abstand zur Klinke 18 einnimmt.
  • Sobald die zwischen dem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 angeordnete Federeinrichtung zumindest im wesentlichen gespannt ist, nimmt die Steuerscheibe 34 die in Figur 1 gezeigte Stellung ein, in der die federbelastete Klinke 18 zusätzlich um einen geringfügigen Betrag nach rechts verschwenkt ist und sich die Steuerscheibe 34 über die am Umfang vorgesehene Riegelfläche 42 an dieser Klinke 18 abstützt.
  • Die Schrägfläche 46, über die das Sperrorgan 16 an der anderen, rechten Klinke 20 abgestützt ist, schließt mit einer durch den Mittelpunkt der Schalterwelle sowie den Berührungspunkt mit der Klinke 20 verlaufenden Geraden G einen Winkel α von etwa 30° ein.
  • In der in Figur 1 gezeigten Schalterstellung ist somit das Sperrorgan 16 über die Steuerscheibe 34 und die zwischen dieser und dem Sperrorgan angeordnete Federeinrichtung in die EIN-Stellung vorgespannt.
  • Sobald die rechte Klinke 20 über die Halbwelle 58 durch eine entsprechende Betätigung des Hubmagneten 64 freigegeben wird, wird die Klinke 20 über die eine Selbstauslösung bewirkende Schrägfläche 46 des Sperrorgans 16 vollständig abgehoben, worauf das mit der Schalterwelle 14 verbundene Sperrorgan 16 schlagartig in der dem Uhrzeigersinn entsprechenden Richtung RE in die EIN-Stellung überführt wird. Hierbei wird die linke Klinke 18 durch die am Umfang des Sperrorgans 16 vorgesehene Flanke 98 nach außen unter die Halbwelle 60 verschwenkt, bis sie nach Erreichen der EIN-Stellung in eine am Umfang des Sperrorgans 16 vorgesehene Aussparung 104 einschnappt und an der Riegelfläche 26 des Sperrorgans 16 anliegt. Am Ende des schlagartigen Übergangs des Sperrorgans 16 in die EIN-Stellung schlägt dieses Sperrorgan 16 mit der Riegelfäche 28 an der rechten Klinke 20 auf, die nach einer Anlage der linken Klinke 18 an der Riegelfläche 26 an dieser Riegelfläche 28 angelegt bleibt, so daß das Sperrorgan 16 in der EIN-Stellung durch die beiden Klinken 18, 20 spielfrei fixiert ist.
  • Die am Umfang des scheibenförmigen Sperrorgans 16 vorgesehene Schrägfläche 46 schließt mit der durch die Drehachse D des Drehantriebs sowie den Berührungspunkt zwischen der Schrägfläche 46 und der Klinke 20 verlaufenden Geraden G einen Winkel α von etwa 30° ein (vergleiche Figur 1). Anhand von Figur 1 ist auch zu erkennen, daß das Sperrorgan 16 in der dort gezeigten, in die EIN-Stellung vorgespannten Stellung gegenüber der AUS-Stellung, in der die beiden Klinken 18, 20 an den Riegelflächen 22, 24 anliegen, um einen Winkel β von etwa 2° im Uhrzeigersinn verdreht ist.
  • Über die den beiden Blockierelementen 50, 52 zugeordnete gemeinsame Betätigungseinrichtung 62 ist sichergestellt, daß die beiden Halbwellen 58, 60 gleichzeitig gedreht werden und dadurch ein Verklemmen der Klinken 18, 20 in jedem Falle ausgeschlossen ist.
  • Bei der Darstellung gemäß Figur 2 ist das Sperrorgan 16 in die AUS-Stellung vorgespannt.
  • Um diesen Betriebszustand zu erhalten, wird die Steuerscheibe 34 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse D gedreht, wodurch die linke Klinke 18 durch die Steuerfläche 38 am Umfang der Steuerscheibe 34 bis zum Anschlag an die sperrende Halbwelle 60 nach links verschwenkt wird. Hierbei wird wiederum die zwischen dem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 angeordnete Federeinrichtung gespannt. Bei einer entsprechend weiten, durch die Halbwelle 60 begrenzten Verdrehung der Steuerscheibe 34 entgegen dem Uhrzeigersinn fällt die federbelastete Klinke 20 in die am Umfang der Steuerscheibe 34 vorgesehene Aussparung 102 ein, worauf sich diese Steuerscheibe über deren Riegelfläche 44 an der rechten Klinke 20 abstützt.
  • In dieser in die AUS-Stellung vorgespannten Stellung ist die linke Klinke 18 teilweise abgehoben, so daß sich das Sperrorgan 16 nunmehr nicht mehr über die Riegelfläche 26, sondern über die sich daran anschließende, eine Selbstauslösung zulassende Schrägfläche 48 an der Klinke 18 abstützt. Diese Schrägfläche 48 ist in der gleichen Weise ausgebildet wie die Schrägfläche 46. In dieser in die AUS-Stellung vorgespannten Lage ist das Sperrorgan 16 geringfügig im Uhrzeigersinn gegenüber der EIN-Stellung verschwenkt, so daß deren Riegelfläche 28 nunmehr einen geringen Abstand zur Klinke 20 aufweist.
  • Wird nun die Halbwelle 60 über den Hubmagneten 64 und den Betätigungshebel 56 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Freigabestellung verschwenkt, so wird die linke Klinke 18 über die Schrägfläche 48 des in die AUS-Stellung vorgespannten Sperrorgans 16 weiter nach links unter die Halbwelle 60 verschwenkt, worauf das Sperrorgan 16 schlagartig entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung RA in die AUS-Stellung überführt wird. Am Ende dieser Drehbewegung schlägt das Sperrorgan 16 mit der Riegelfläche 22 an der linken Klinke 18 auf. Ferner wird während der Verdrehung des Sperrorgans 16 in Richtung RA die rechte Klinke 20 über die Flanke 100 am Umfang der Sperrscheibe 16 nach außen unter die ebenfalls die Freigabestellung einnehmende Halbwelle 58 verschwenkt. Anschließend schnappt diese Klinke 20 aufgrund der ihr zugeordneten Feder wiederum nach innen, worauf sie sich an der Riegelfläche 24 des Sperrorgans 16 anlegt. In der erreichten AUS-Stellung ist das Sperrorgan 16 somit durch die beiden mit den Riegelflächen 22 und 24 zusammenwirkenden Klinken 18, 20 spielfrei fixiert.
  • Auch während der Einschaltbewegung des Sperrorgans ist über die den Blockierelementen 50, 52 zugeordnete gemeinsame Betätigungseinrichtung 62 wiederum sichergestellt, daß die beiden Halbwellen 58, 60 gleichzeitig in die Freigabestellung gedreht werden und damit ein Verklemmen der Klinken 18, 20 jederzeit ausgeschlossen ist.
  • Die Steuerscheibe 34 kann sich im Anschluß an die Ausschaltbewegung der Sperrscheibe 16 zunächst um einen Winkel γ von etwa 9° weiter entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung RA drehen, worauf die linke Klinke 18 infolge der am Umfang der Steuerscheibe 34 vorgesehenen Schrägfläche 105 geringfügig nach links unter die Halbwelle 60 verschwenkt wird, so daß die linke Klinke 18 aufgrund der ihr zugeordneten Feder schließlich an der am Umfang der Steuerscheibe 34 vorgesehenen Steuerfläche 40 anliegt. Somit kann der Schalter in eine Erdungsstellung verbracht werden, indem die Steuerscheibe 16 beispielsweise wiederum mittels eines Steckhebels oder durch einen Motorantrieb weiter nach links in Richtung RA verdreht wird.
  • Mit einer solchen weiteren Verdrehung der Steuerscheibe 34 nach links wird die Klinke 18 durch die Steuerfläche 40 weiter nach links verschwenkt, bis sie sich von der Riegelfläche 22 des Sperrorgans 16 abhebt, worauf dieses Sperrorgan infolge der inzwischen gespannten Federanordnung zwischen diesem Sperrorgan 16 und der Steuerscheibe 34 schlagartig der Steuerscheibe in die Erdungsstellung nacheilt. Am Ende dieser Bewegung schlägt die Sperrscheibe 16 mit der Riegelfläche 30 an der Klinke 18 auf. Andererseits schnappt auch die rechte Klinke 20 wiederum nach innen, worauf sie sich an die Riegelfläche 32 des Sperrorgans 16 anlegt. In der Erdungsstellung ist die Sperrscheibe 16 somit durch die beiden mit den Riegelflächen 30, 32 des Sperrorgans 16 zusammenwirkenden Klinken 18, 20 spielfrei fixiert.
  • In der Erdungsstellung hintergreift eine Riegelfläche 106 die linke Klinke 18. Wie anhand von Figur 1 zu erkennen ist, ist diese Riegelfläche 106 der Steuerscheibe 34 in der in die AUS-Stellung vorgespannten Lage um einen Winkel ϑ von etwa 27° gegenüber der Horizontalen H entgegen dem Uhrzeigersinn versetzt.
  • Wie insbesondere anhand von Figur 1 und Figur 3 zu erkennen ist, können die die Halbwellen 58, 60 aufweisenden Blockierelemente 50, 52 über das den Betätigungshebel 54 umfassende Gestänge 80 manuell betätigt werden. Hierzu ist ein um eine Achse 108 schwenkbar am Anbau 94 angebrachter Hebel 90 vorgesehen, der am mit der Halbwelle 58 verbundenen Zwischenhebel 54 angreift und über einen verlängerten Druckknopf 92 betätigbar ist.

Claims (6)

  1. Federspeicher-Drehantrieb für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Lasttrennschalter, mit einem mit der betreffenden Schalterwelle (14) verbindbaren Sperrorgan (16), insbesondere zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sperrorgans (16) angeordneten Klinken (18, 20), die in den verschiedenen Schaltstellungen mit am Umfang des insbesondere scheibenartigen Sperrorgans (16) vorgesehenen Riegelflächen (22 - 32) zusammenwirken und jeweils entgegen einer Federkraft lösbar sind, einer relativ zum Sperrorgan (16) drehbaren Steuerscheibe (34), an deren Umfang Steuerflächen (36 - 40) zur Klinkenabhebung vorgesehen sind, sowie mit einer zwischen dem Sperrorgan (16) und der Steuerscheibe (34) angeordneten Federeinrichtung,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens eine der zur Verriegelung des Sperrorgans (16) vorgesehenen Klinken (18, 20) zusätzlich mit einer an der Steuerscheibe (34) vorgesehenen Riegelfläche (42, 44) zusammenwirkt, um die Steuerscheibe (34) bei gespannter Federanordnung abzustützen, während das Sperrorgan (16) über eine eine Selbstauslösung zulassende Schrägfläche (46, 48) an der anderen Klinke (20, 18) abgestützt ist, die hierzu durch die betreffende Steuerfläche (36, 38) der Steuerscheibe (34) teilweise abgehoben und durch ein lösbares Blockierelement (50, 52) an einem weiteren Abheben gehindert ist.
  2. Federspeicher-Drehantrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerscheibe (34) durch die betreffende Klinke (18) in einer Bereitschaftstellung verriegelbar ist, in der das über die Schrägfläche (46) an der anderen Klinke (20) abgestützte Sperrorgan (16) für einen Übergang von einer AUS- in eine EIN-Stellung des Schaltgeräts in die EIN-Stellung vorgespannt ist.
  3. Federspeicher-Drehantrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerscheibe (34) durch die betreffende Klinke (20) in einer Bereitschaftstellung verriegelbar ist, in der das über die Schrägfläche (48) an der anderen Klinke (18) abgestützte Sperrorgan (16) für einen Übergang von einer EIN- in eine AUS-Stellung des Schaltgeräts in die AUS-Stellung vorgespannt ist.
  4. Federspeicher-Drehantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerscheibe (34) wenigstens zwei Riegelflächen (42, 44) umfaßt, die in unterschiedlichen Bereitschaftstellungen der Steuerscheibe (34) jeweils mit einer betreffenden, zusätzlich zur Verriegelung des Sperrorgans (16) vorgesehenen Klinke (18, 20) zusammenwirken.
  5. Federspeicher-Drehantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das lösbare Blockierelement (50, 52) eine insbesondere mittels eines Betätigungshebels (54, 56) verschwenkbare Halbwelle (58, 60) umfaßt, die im Schwenkbereich der betreffenden Klinke (20, 18) angeordnet ist.
  6. Federspeicher-Drehantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die unterschiedlichen Klinken (20, 18) zugeordneten Blockierelemente (50, 52) über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung (62) gleichzeitig betätigbar sind.
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