KR100515886B1 - 시퀀스 스위치용 에너지 저장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축(drive shaft)과 그 자체로는 전환 스위치에 접속된 구동축을 동작하는 피동부(driven part)와에 의해 작동되는 리프팅(lifting carriage)(8)을 구비한 시퀀스 스위치용 에너지 저장기에 관한 것이다. 양 구성부품간에는 통례적으로 인장 스프링(10)이 배치되고 있으며, 그 양 구성부품은 측면으로 아래로 나란히 배치된 가이드 로드(6,7)를 따라서 세로로 가이드되고 있다. 피동부(9)는 톱니바퀴가 맞물려 있으며, 그의 세로운동은 해제후 상기 톱니부 및 톱니바퀴(27)에 의해 구동축(28)의 회전운동으로 직접 전환된다.

Description

시퀀스 스위치용 에너지 저장기{ENERGY ACCUMULATOR FOR A SEQUENCE SWITCH}

본 발명은 청구항 1의 서문에 따른 시퀀스 스위치용 에너지 저장기에 관한 것이며, 그와 같은 에너지 저장기는 특허 문헌(DE-PS 19 56 369 및 28 06 282)에 이미 공개되어 있다.

그와 같은 에너지 저장기는 시퀀스 스위치의 부하 전환스위치의 돌발적 동작에 사용된다 ; 그 에너지 저장기는 자체 구동축에 의해 시퀀스 스위치의 매동작 개시시에 견인, 즉 인장된다. 에너지 저장기는 사실상 견인 캐리지(pull-carriage)와 흔히 점프 캐리지(jump carriage)로 불리우는 피동부(driven part)와로 이루어지며, 그 사이에는 1개 또는 다수의 에너지 저장 스프링이 에너지 저장기로서 배치되어 있다.

그 경우, 견인 캐리지는 구동축과 접속된 편심륜(eccentric)에 의해 피동부에 대해 직선으로, 또 피동부를 향하여 이동되며, 그에 따라 그 사이에 배치된 에너지 저장 스프링이 인장된다.

견인 캐리지가 그의 새 단부 위치에 도달하면, 피동부의 잠금이 제거되므로 피동부가 개방된다. 그것은 에너지 저장 스프링의 인장력 때문에 견인 캐리지의 이전 직선운동을 동일하게 직선으로 하게 된다.

피동부의 이와 같은 돌발적 직선운동은 슬라이드 블록(slide block) 및 크랭크(crank)에 의해 구동축의 회전운동으로 변환된다. 다른 편으로는, 이 돌발적 회전 피동축은 시퀀스 스위치의 부하 전환스위치 동작을 하게 한다. 즉 부하시 이전에 선택된 권선탭과 새로히 선택된 권선탭 간에서 개폐동작을 하게 한다.

그러나, 이와 같은 공지의 에너지 저장기는 몇개의 결점을 가진다. 슬라이드 블록 및 핀, 아울러 크랭크에 의해 피동부의 직선운동은 회전운동으로 전환하므로, 비균일한 힘의 전달 또는 운동전환이 일어난다. 또한 운동변환의 형태 및 그 경우 실제로 가능한 레비비율(lever ratio)때문에 크랭크에서 각각의 결과로 생긴 피동축의 회전각은 각 스위칭시 제한된다. 공지의 에너지 저장기의 실제적 실시예이 경우에, 그 회전각은 대략 75도 이다. 다른 편으로는, 그 회전각은 부하 전환스위치의 동작 즉 무중단 전환에 이용가능한 최대 가능시간을 제한한다.

특히 매 동작시 기계적 접촉자 뿐만 아니라 진공스위치 셀등의 복수의 접촉자가 소정의 동작순서로 연속적해서 동작하는 스위칭 모드를 가진 여러 부하 전환스위치에 대하여는, 이미 설명한 바와 같이 제한된 회전각에서 발생한 공지의 에너지 저장기로 가능한 전환시간은 충분하지 않다. 끝으로, 견인 캐리지, 에너지 저장 스프링 및 피동부는 서로 다른 수평면에 표개어져서 배치되어 있으므로, 공지의 에너지 저장기는 상당히 넓은 공간을 필요로 하게 된다.

따라서, 본 발명은 균일한 운동전환을 허용하고, 피동축의 큰 회전각을 가능하게 하여 부하 전환시에 보다 긴 전환시간을 가능케 하며, 또 공간 절약되고 기계적으로 간단하게 구성되는 에너지 저장기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 목적은 청구항 1의 특징을 가진 에너지 저장기에 의해 충족되며, 부항은 특히 본 발명의 유리한 개발에 관계 된다.

사실상, 이미 공지의 특허 문헌(DE 199 13 814 C1)에서는, 종류에 따른 에너지 저장기의 피동부는 피동부의 개방방향에 따라 구동축과 접속되게 배치된 톱니바퀴를 선택적으로 맞물릴 수 있는 각기 내측방향으로 평행인 세로 톱니부를 각 2개의 세로측면에 구비하고 있다.

그러나, 그와 같은 공지의 배치는 피동축이 에너지 저장기의 견인방향과 관계 없이 동일방향으로 항상 회전할 수 있게 이용되며, 그 목적을 위해 소정의 추가장치가 세로 톱니부의 서로 다른 측면에 적절하게 조종된 톱니바퀴의 결합을 위해 필요하게 된다. 이것은 앞에 설명한 에너지 저장기를 더욱 복잡하게 하며, 기술의 다른 상태에 따라 어차피 필요한 것 보다 공간이 더욱 필요하게 된다. 따라서 이러한 공지의 해결방안은 본 발명에 공헌할 수가 없다.

다음의 도면에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 위에서 경사되게 투시된 본 발명에 의한 전 에너지 저장기를 나타낸 도이다.

도 2는 보다 좋은 도해를 위해 소정부품이 생략되고 밑에서 경사되게 투시된 에너지 저장기의 각 구성부품을 나타낸 도이다.

도 3은 도해적으로 된 부분적 측면도를 나타낸 도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 설치판, 2,3 : 체결 형상부,

4 : 고정자, 5 : 중앙 개구,

6,7 : 가이드 로드, 8 : 견인 캐리지,

9 : 피동부(driven part), 10 : 견인 스프링,

11 : 구동축(drive shaft), 12 : 편심륜,

13,14 : 엔트린너 블록(entrainer block),

15 : 프로파일, 16 : 롤러,

17 : 리프팅 로드, 18 : 개구,

19,20 : 래치, 21,22 : 래치 베어링,

23 : 래치 스프링, 24,25 : 멈춤쇠(detent),

26 : 톱니부, 27 : 톱니바퀴,

28 : 피동축(driven shaft), 29 : 세로 톱니부,

30 : 지지 스트랩, 31,32 : 래치 롤러,

33 : 가이드 프로파일, 34 : 가이드 롤러.

먼저, 본 발명에 의한 에너지 저장기의 기계적 구조를 설명한다.

절연재로 구성한 고정자(4)를 체결한 체결 형상부(2,3)가 설치판(1)에 배치되어 있다. 거기에 체결된 설치판(1) 및 고정자(4)는 다음에 상세히 설명될 본 발명에 의한 에너지 저장기의 모든 구성부품의 중앙지지 구성요소이다. 설치판(1)은 다음에 상세히 설명될 중앙 개구(5)를 구비하고 있다. 2개의 가이드 로드(6,7)가 고정자(4)에 축면으로 체결되어 서로 포개어져서 소정거리에 수직으로 배열되어 있으며, 직선으로 이동가능하게 가이드 로드(6,7)에 의해 가이드 되는 견인 캐리지 (8)가 그 사이에 배치되어 있다. 또한, 직선으로 이동가능하게 가이드 로드(6,7)에 동일하게 가이드 된 피동부(9)가 가이드 로드(6,7)의 주위영역에 배열 되었다. 그러므로, 견인 캐리지(8) 및 피동부(9)는 서로 안으로 얽혀지어 구성 되었다 ; 이것은 도 2의 좌측에 분명하게 인식할 수 있으며, 특히 도 3에서도 분명히 인식할 수가 있다. 2개의 가이드 로드(6,7)의 각 1개의 주위에 각각 연장한 2개의 견인 스프링(10)이 견인 캐리지(8)와 구동부(9)간에 배치되어 있다. 구동축(11)은 위로부터 에너지 저장기의 영역으로 유도되며, 그의 자유단에 편심륜(12)을 구비하며, 이 편심륜(12)은 견인 캐리지(8)에 부착된 2개의 엔트레인너 블록(entrainer block)(13,14)과 연결되고 있다. 그러므로, 구동축(11)회전시 각 회전방향에 따라 편심륜(12)은 엔트레인너 블록(13 또는 14)에 계속 작용하며, 그에 따라 가이드 로드(6,7)에 직선으로 우측 또는 좌측으로 견인 캐리지(8)를 이동시킨다.

롤러(16)를 가이드 하는 프로파일(15)은 견인 캐리지(8)에서 측면으로 도시되어 있으며, 롤러(16)는 리프팅 로드(17)와 접속되게 배치되어 있다. 그 리프팅 로드(17)는 설치판(1)의 다른 개구(18)를 통하여 부하 전환스위치의 영역내에 하방으로 유도되며, 거기서 여러 다른 수평면에서 부하 전환스위치 스위칭 수단의 작동을 위해 캠 디스크등의 위치이동으로 이용된다. 그와 같은 리프팅 기구는 이미 그전에 출판된 특허 출원서(WO 89/08924)에 공지되어 있으며, 그것은 본 발명에 직접 속하지 않으므로, 여기서는 더 설명을 하지 않는다.

각 래치 베어링(21,22)에 각각 장착되고 그 사이에 래치 스프링(23)이 배열된 2개의 래치(19,20)가 고정자(4)의 저변에 배치되었으며, 래치의 자유단부를 피동부(9)에서 멈춤쇠(detent)(24,25)와 연결되어 있다. 래치(19,20)는 견인 캐리지 (8)의 개방 프로파일(release profile)(도면 생략됨)에서 원래의 방법으로 동작하는 래치 롤러(31,32)에 의해 작동된다.

또한, 피동부(9)는 그의 저면에 예로써 선형톱니 세그먼트 또는 랙(rack)형태의 톱니부(26)를 구비한다. 중앙 개구(5)를 통하여 가이드된 피동축(28)과 고정되게 접속된 톱니바퀴(27)는 톱니부(26)와 지속적 맞물림으로 결합 되었다.

그리고 에너지 저장기의 하부에는, 상기 캠 디스크등(도면 생략됨)을 상기 리프팅 기구에 의해 높이 이동되게 가이드하는 세로 톱니부(29)를 가진 구동축(28)이 나타나 있다.

끝으로, 견인 캐리지(8)의 운동방향으로 연장되고 가이드 롤러(34)에서 가이드되는 또다른 가이드 프로파일(33)이 상기한 프로파일(15)아래에 나타나 있으나, 그러나 이 추가 가이드는 절대적으로 필요하지 않는다.

본 발명에 의한 에너지 저장기의 동작방법은 다음과 같다 :

각 스위칭 전환 개시시 구동축(11)이 회전하며, 또 그와 함께 2개의 엔트레인너 블록중의 1개에 작용하여 회전방향에 따라 우측 또는 좌측으로 견인 캐리지 (8)를 가이드 로드(6,7)에 이동하는 편심륜(12)이 회전한다.

피동부(9)에 대한 견인 캐리지(8)의 이동으로 그 사이에 배치된 견인 스프링 (10)이 인장된다. 견인 캐리지(8)가 새 단부 위치에 도달하면, 2개의 래치 롤러 (31 및 32)중의 1개가 운동의 방향에 따라 도면 생략된 개방 프로파일에서 작동을 계속한다. 그 결과로, 상응한 래치(19 또는 20)는 이전에 결합된 피동부(9)의 각 멈춤쇠(24 또는 25)에서 선회된다.

그때까지 잠겨진 피동부(9)는 돌발적으로 견인 캐리지(8)의 운동을 뒤 따르며, 그경우 피동부(9)는 가이드 로드(6,7)에서 가이드 된다 ; 돌발적 운동 때문에, 견인 스프링(10)은 개방된다.

피동부(9)가 그의 새 단부 위치에 도달하면, 2개의 래치(19 및 20)중의 1개는 각 멈춤쇠(24 또는 25)와 맞물리게 되어 다시 피동부(9)를 잠그게 된다. 상기한 피동부(9)의 돌발적 성형운동의 경우, 피동축(28)에 있는 톱니바퀴(27)는 그 운동을 함께 행하는 톱니부(26)에 의해 동반되며, 그에 따라 피동축(28)은 회전하게 된다. 적절한 톱니부(26)의 칫수, 예로써 티스(teeth)의 수, 크기 및 종류를 통하여 또 연결한 톱니바퀴(27), 예로써 그의 직경을 통하여, 결과로 생긴 피동축(28)의 회전각은 넓은 한계에서 간단한 방법으로 선택할 수가 있다. 끝으로, 이 설치판(1)을 예로써 시퀀스 스위치의 오일용기에 여러방법으로 고정한 지지 스트랩(30)이 설치판에 나타나 있다.

또한 추가로 피동축(28) 또는 톱니바퀴(27)와 접속되게 배치된 1개 또는 다수의 어버트먼트(abutment)(도면 생략됨)와 연결한 제동장치(35)를 설치판(1)에 제공하는 것이 가능하다. 따라서 각기 새 단부위치에 도달하기 직전에 피동축(28)의 돌발운동의 제동은 간단한 방법으로 가능하다.

본 발명에 의한 에너지 저장기의 특이한 이점은 앞에서 상세히 설명한 것 같이 맨먼저 구동축에 단순하고 균일한 운동 전달에 있 또다른 이점은 자기 나름으로 세부에 걸쳐 동작하는 스위칭 수단이의 수, 종류 및 순서에 좌우되는 각 부하전환스위치의 여러 다른 요구에 대해 구동축(28)의 필요한 회전각으로 단순하게 적용하는데 있다.

끝으로, 본 발명에 의한 에너지 저장기는 특히 공간절약 방법으로 구성되었다. 그와 같은 것은 견인 캐리지(8) 및 피동부(9)는 가이드 로드(6,7)주위에서 서로 안으로 얽혀지게 구성되고 또 피동부(9)는 견인 캐리지(8)를 횡단면에서 둘러싸고 있기 때문이다.

시퀀스 스위치용 에너지 저장기에 있어서, 종래의 에너지 저장기는 제한된 회전각으로 인한 스위치 전환시간이 충분치 않았으며, 상당한 공간이 필요하는 등 여러 단점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 보다 큰 구동축이 회전각을 가지므로 부하 전환시 충분히 긴 전환시간을 가지게 될 뿐아니라, 공간절약형으로 되며 또 기계적으로 간단하게 구성되는 이점을 가진다.

Claims (5)

1. 구동축과 접속된 세로로 이동하는 견인 캐리지 및 피동축과 접속되어 동일하게 세로로 이동하는 피동부가 제공되고, 상기 견인 캐리지 및 상기 피동부는 그의 이동방향으로 연장되는 2개 이상의 평행한 가이드 로드에 의해 가이드되며, 1개 이상의 견인 스프링이 상기 견인 캐리지와 상기 피동부간에 제공되며, 시퀀스 스위치의 각 스위칭시 상기 견인 캐리지는 상기 1개 이상의 견인 스프링이 인장되도록 2개 방향 중의 각 1개 방향으로 회전 구동축에 의해 직선으로 이동하며, 또 상기 견인 캐리지의 새로운 단부 설정치에 도달 후 그때까지 잠겨진 상기 피동부가 돌발적으로 상기 견인 캐리지의 직선 이동방향을 따르도록 개방되는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기에 있어서, 상기 2개 이상의 평행한 가이드 로드(6,7) 또는 상기 구동축(11) 및 상기 피동축(28)의 축방향과 대응되는 수직면에 아래로 나란히 상기 구동축(11)과 상기 피동축(28)에 측면으로 배치되며, 상기 피동부(9)는 횡단면에서 상기 견인 캐리지(8)를 부분적으로 둘러싸며, 상기 피동부(9)는 그의 이동방향으로 연장한 톱니부(26)를 외측 하부 세로측면에 구비하며, 또 상기 피동축(28)에 고정되게 결합된 톱니바퀴(27)는 상기 톱니부(26)와 맞물리게 배치된 것을 특징으로 하는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기.
2. 제1항에 있어서, 상기 톱니부(26)는 랙(rack)으로 구성됨을 특징으로 하는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기.
3. 제1항에 있어서, 가이드 로드(6,7), 상기 가이드 로드(6, 7)에 의해 가이드되는 견인 캐리지(8) 및 피동부(9)가 배치된 수평 설치판(1)은 상기 시퀀스 스위치용 에너지 저장기의 지지구성요소로서 제공됨을 특징으로 하는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기.
4. 제3항에 있어서, 상기 수평 설치판(1)에는 고정자(4)가 추가의 지지구성요소로서 고정되며, 상기 가이드 로드(6,7)는 다시 상기 추가의 지지구성요소에 배치됨을 특징으로 하는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기.
5. 제3항 또는 4항에 있어서, 상기 피동축(28)과 접속된 1개 이상의 어버트먼트와 대응한 제동장치(35)가 상기 수평 설치판(1)에 배치됨을 특징으로 하는 시퀀스 스위치용 에너지 저장기.