KR101579329B1

KR101579329B1 - 스프링 구동 유닛, 전기 스위칭 장치용 작동 장치, 및 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링을 장전 및/또는 장전 해제하는 방법

Info

Publication number: KR101579329B1
Application number: KR1020107018753A
Authority: KR
Inventors: 요하네스 트레두; 마트스 홀만
Original assignee: 에이비비 테크놀로지 아게
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2015-12-21
Also published as: EP2093780A1; KR20100127211A; CN101939806B; EP2093780B1; WO2009103693A1; CN101939806A

Abstract

본 발명은 스프링 구동 유닛 (1) 에 관한 것으로, 이 스프링 구동 유닛은, 스프링 장전 기구 (5) 를 구동시키는 모터 (4), 이 모터에 연결된 기어박스 (6), 이 기어박스에 연결된 캠축 (7), 폐쇄 스프링 유닛 (2), 및 캠축 (7) 과 주 작동 레버 (30) 를 통해 상기 스프링 장전 기구에 연결된 개방 스프링 유닛 (3) 을 포함한다. 상기 기어박스는 상기 모터 (5) 의 회전 에너지를 기어박스 축 (26) 을 통해 상기 캠축에 전달한다. 상기 스프링 장전 기구는, 상기 기어박스 축 (26) 에 장착되는 프리휠 (11), 상기 프리휠에 장착되고, 폐쇄 스프링 유닛의 장전 동안에 상기 캠축을 구동시키는 구동휠 (10), 상기 캠축에 장착되고, 이 캠축에 대한 구동휠의 결합 및 분리를 가능케 하는 랫치 어셈블리 (12), 및 상기 랫치 어셈블리 (12) 에 작용하여, 상기 캠축에서 구동휠이 분리되도록 하는 스탑 부재 (16) 를 포함한다. 본 발명에 따르면, 전기 스위칭 장치용 작동 장치, 스프링 유닛 (15) 의 장전 및 장전 해제 방법, 또한 장전된 스프링 유닛의 느린 수동 폐쇄 작동과 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제를 수행하는 방법도 기재되어 있다.

Description

스프링 구동 유닛, 전기 스위칭 장치용 작동 장치, 및 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링을 장전 및/또는 장전 해제하는 방법{A SPRING DRIVE UNIT, AN OPERATING DEVICE FOR AN ELECTRICAL SWITCHING APPARATUS, AND METHOD FOR CHARGING AND/OR DISCHARGING A SPRING IN AN OPERATING DEVICE FOR AN ELECTRICAL SWITCHING APPARATUS}

본 발명은 스위치나 회로 차단기와 같은 전기 스위칭 장치용 작동 장치에 제공되어 예컨대 그 전기 스위칭 장치를 구동하고 그의 개폐를 제어하는 스프링 구동 유닛에 관한 것이다. 상기 스위칭 장치는 고 또는 중 전압 전송 또는 분배 네트워크에서 사용되며 따라서 1kV∼수백 kV 범위의 전압에서 사용되도록 되어 있다. 스프링 구동 유닛을 구비한 작동 장치는 모든 종류의 회로 차단기, 예컨대 라이브 탱크나 데드 탱크식의 가스, 오일 또는 진공 절연 회로 차단기를 작동시킬 수 있다.

또한 스프링 구동 유닛은 다른 분야에서도 사용될 수 있다. 원칙적으로 이 스프링 구동 유닛은 뭔가를 매우 빨리 움직이게 할 필요가 있는 곳이라면 어디에든 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링을 장전 및/또는 장전 해제하는 방법에도 관한 것이다.

전력 전송 또는 분배 네트워크에서, 스위칭 장치가 그 네트워크에 결합되어 비정상적인 부하 조건에 응답하여 자동 보호를 제공하거나 또는 네트워크 일 부분의 개폐(스위칭)를 가능케 해준다. 그러므로 상기 스위칭 장치는 단자 고장이나 근거리 고장의 차단, 작은 유도 전류의 차단, 용량성 전류의 차단, 역위상 스위칭 또는 무부하 스위칭과 같은 많은 상이한 작동을 수행할 것을 요청받을 수 있으며, 이들 모든 작동은 당업자에게 알려져 있는 것이다.

스위칭 장치에서, 실제의 개방 또는 폐쇄 작동은 두 접촉자에 의해 수행되는데, 여기서 한 접촉자는 고정되어 있고 다른 접촉자는 가동적이다. 가동 접촉자는, 액츄에이터 및 이 액츄에이터를 가동 접촉자에 작동 연결하는 기구를 포함하는 작동 장치에 의해 작동된다.

중·고 전압 스위치와 회로 차단기를 위한 공지된 작동 장치의 액츄에이터는 스프링 작동식, 유압식 또는 전자기식이다. 이하에서는 회로 차단기를 작동시키는 작동 장치를 설명할 것이지만 공지된 유사한 작동 장치도 스위치를 작동시킬 수 있다.

스프링 구동 유닛이라고도 불리는 스프링 작동식 액츄에이터는 일반적으로 회로 차단기를 작동시키기 위해 2개의 스프링을 사용하는데, 즉 회로 차단기를 열기 위한 개방 스프링과 회로 차단기를 닫고 개방 스프링을 재장전하기 위한 폐쇄 스프링을 사용한다. 개방 스프링과 폐쇄 스프링 각각에 대해 단 하나의 스프링을 사용하는 것 대신에, 가끔 한 세트의 스프링을 개방 스프링과 폐쇄 스프링 각각에 사용할 수도 있다. 예컨대, 그러한 한 세트의 스프링은 큰 스프링과 그 안에 배치되는 작은 스프링 또는 나란히 병렬로 배치되는 두 스프링을 포함한다. 이하에서는 각각의 개방 스프링과 폐쇄 스프링의 스프링을 언급할 때 그러한 스프링은 한 세트의 스프링을 포함하는 것이며 또한 이를 나타내기 위해 스프링 유닛을 사용한다는 것을 이해해야 한다. 개방 스프링과 폐쇄 스프링 외에도 스프링 구동 유닛은 전기 모터, 기어박스 및 이 기어박스에 연결된 캠축을 포함하며, 상기 기어박스는 모터의 회전 에너지를 기어박스 축과 스프링 장전 기구를 통해 캠축에 전달하게 된다. 다른 기구는 스프링의 움직임을 가동 접촉자의 병진 운동으로 변환시킨다. 네트워크내 폐쇄 위치에서 회로 차단기의 가동 접촉자와 고정 접촉자는 서로 접촉하고 작동 장치의 개방 스프링과 폐쇄 스프링은 장전된다. 개방 지령이 떨어지면 개방 스프링은 회로 차단기를 열어 상기 접촉자들을 떼어 놓게 된다. 폐쇄 지령이 떨어지면 폐쇄 스프링이 회로 차단기를 닫고 동시에 개방 스프링을 장전한다. 이제 개방 스프링은 필요한 경우 제 2 개방 작동을 수행할 준비가 된다. 폐쇄 스프링이 회로 차단기를 닫으면, 작동 장치의 전기 모터는 폐쇄 스프링을 재장전한다. 이 재장전 작동에는 수초가 걸린다.

스프링 구동 유닛의 작동 수명 동안에, 캠축, 폐쇄 스프링 및 스프링 장전 기구는 여러개의 상이한 독립적인 모드로 작동할 수 있어야 한다:

A. 폐쇄 스프링은 모터 및/또는 손으로 장전되어야 한다.

B. 폐쇄 스프링이 완전히 장전되면 스프링 장전 기구는 관여 해제되어야 한다(모터는 관성 때문에 계속 작동된다).

C. 폐쇄 작동 중에 캠축은 스프링 장전 기구로부터 자유롭게 회전해야 한다.

D. 회로 차단기에 영향을 주지 않고 또한 그를 닫지 않으면서 폐쇄 스프링을 수동으로 천천히 장전 해제시킬 수 있어야 한다.

E. 수동으로 캠축을 정상 작동 방향으로 회전시켜, 폐쇄 스프링의 느린 수동 장전 해제를 포함하여 느린 수동 폐쇄 작동을 할 수 있는 것이 바람직하다.

F. 또한 개방 스프링의 느린 수동 장전 해제를 수행할 수 있는 것이 바람직하다.

종래 기술의 스프링 구동 유닛에 있어서, 상기 모드 D, E 및 F 에 대한 해결 방안은 전혀 가능하지 않거나 복잡하고 또는 여러 손작업을 해야하고 또한 공통적으로 많은 공구의 사용을 포함하기 때문에 실용적이지도 않다. 이는 원리적으로 수동 작동에 맞게 설계되어 있지 않기 때문이다. 따라서, 공지된 스프링 구동 유닛의 수동 작동은 가능하더라도 시간 소모적이고 복잡하며 비용이 많이 든다.
US 6,917,006 에는 청구항 1 의 전제부에 상당하는 스프링 구동 유닛이 개시되어 있다. 그러나 이 장치는 상기 작동 모드를 수행하지 못한다.

따라서, 단지 하나의 기구로 상기 모든 모드를 수행할 수 있고 또한 수동 개입을 최소화할 수 있는 스프링 구동 유닛을 제공할 수 있다면 크게 유익할 것이다.

본 발명의 목적은 일반적으로 스프링 구동 유닛을 제공하는 것으로, 특히 스위치나 회로 차단기와 같은 전기 스위칭 장치를 구동하고 그의 개폐를 제어하는 작동 장치에 설치되는 스프링 구동 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 독립 청구항 1 에 기재되어 있는 스프링 구동 유닛, 독립 청구항 6 에 기재되어 있는 전기 스위칭 장치용 작동 장치, 독립 청구항 7, 8 및 9 에 기재되어 있는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링 유닛을 장전 및 장전 해제하는 방법, 독립 청구항 10 에 기재되어 있는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 느린 수동 폐쇄 작동을 수행하는 방법, 및 독립 청구항 11 에 기재된 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 장전된 개방 스프링 유닛의 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제를 수행하는 방법으로 달성된다.

따라서, 아래와 같은 구성의 스프링 구동 유닛이 제공된다:

스프링 장전 기구를 구동시키는 모터,

상기 모터에 연결된 기어박스,

상기 기어박스에 연결된 캠축으로서, 상기 기어박스는 상기 모터로부터의 회전 에너지를 기어박스 축을 통해 상기 캠축에 전달하는, 상기 캠축,

상기 캠축에 연결되는 주 작동 레버에 연결된 풀로드를 구비하는 개방 스프링 유닛, 및

상기 캠축에 연결된 풀로드를 구비하는 폐쇄 스프링 유닛을 포함하고,

삭제

상기 스프링 장전 기구는,

상기 기어박스 축에 장착되는 프리휠,

상기 프리휠에 장착되고, 폐쇄 스프링 유닛의 장전 동안에 상기 캠축을 구동시키는 구동휠,

상기 캠축에 장착되고, 이 캠축에 대한 구동휠의 결합 및 분리를 가능케하는 랫치 어셈블리, 및

상기 랫치 어셈블리에 작용하여, 상기 캠축에서 구동휠이 분리되도록 하는 스탑 부재를 포함하는 스프링 구동 유닛.

위와 같은 새로운 스프링 구동 유닛에 의해, 아래에서 설명하는 하는 바와 같은 수동 작동을 포함하여, 스프링 구동 유닛을 작동시키는 상이한 방법에 대한 가능성의 전체 범위가 얻어진다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 랫치 어셈블리는 두개의 스프링식 랫치를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 구동휠은 홈을 가지며, 구동휠을 캠축에 연결하기 위해 상기 홈은 랫치 어셈블리의 랫치와 결합하게 된다. 이들 홈은 구동휠에 링 형상으로 배열될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 스프링 장전기구는 상기 기어박스 의 축에 직접 장착되는 로크휠을 더 포함하며, 이 로크휠은 잠금 장치에 의해 구동휠과 함께 잠겨서 상기 프리휠의 잠금을 허용한다. 이리 하여, 본 발명의 이점인 간단한 방식으로 수동 작동을 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 로크휠을 구동휠에 잠가서 상기 스프링 장전 기구를 수동으로 전진 방향 및 역 방향으로 회전시킬 수 있다. 뒤에서 알겠지만, 기어박스 축과 캠축을 전진 방향 뿐만 아니라 역방향, 즉 정상 작동 방향의 반대 방향으로도 회전시킬 수 있음으로 해서 여러 이점들이 얻어진다.

또한 본 발명에 따르면, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛과, 상기 전기 스위칭 장치에 있는 접촉자에 상기 스프링 구동 유닛을 작동 연결시키는 기구를 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치가 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링 유닛을 장전 및 장전 해제하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:

- 기어박스에 연결된 모터를 사용해서 프리휠 및 이 프리휠에 장착된 구동휠을 회전시키고, 또한 랫치 어셈블리에 의해 상기 구동휠에 연결되어 있고 그 구동휠로 구동되며 전기 스위칭 장치용 작동 장치의 폐쇄 스프링 유닛이 연결되어 있는 캠축을 회전시켜서, 상기 폐쇄 스프링 유닛을 장전시키는 단계,

- 폐쇄 스프링 유닛이 완전히 장전되는 위치에 상기 캠축이 도달하면, 모터의 회전을 정지시키지 않고, 랫치 어셈블리의 랫치가 스탑 부재에 도달하여 구동휠에서 캠축을 분리시킴으로써, 더 이상의 장전이 멈춰지고, 상기 구동휠은 기어박스의 축에 있는 프리휠에 장착되어 있어 계속 회전하게 되는 단계,

- 모터를 끄는 단계,

- 상기 캠축을 잠그는 외부 캣치 기어를 풀어서 캠축이 전진 회전되게 하고 그리 하여 상기 랫치 어셈블리의 랫치가 구동휠과 결합하게 만들어 그 구동휠이 캠축과 함께 회전하게 해서, 폐쇄 스프링 유닛을 장전 해제하는 단계, 및

- 폐쇄 스프링 풀로드와 함께 상기 캠축은 가장 낮은 지점을 지난 후에 복귀점에 이르게 되고, 이 복귀점에서는 프리휠이 복귀점으로부터 역 방향의 회전을 방지하므로 캠축과 구동휠은 멈추게 되며, 이제 모터의 작동으로 새로운 장전 과정이 시작될 수 있는 단계.

계속해서 본 발명에 따르면, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 폐쇄 스프링 유닛의 수동 장전을 수행하는 방법으로서, 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구의 기어박스의 축, 구동휠과 함께 있는 프리휠, 랫치 어셈블리 및 캠축을 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 폐쇄 스프링 유닛의 수동 장전의 수행 방법이 제공된다.

또한, 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 장전된 폐쇄 스프링 유닛의 느린 수동 장전 해제를 수행하는 방법으로서, 로크휠을 구동휠에 잠그고, 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구의 기어박스의 축, 함께 잠겨진 로크휠 및 프리휠과 함께 있는 구동휠, 랫치 어셈블리 및 캠축을 정상 작동 및 장전의 전진 방향의 반대 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 장전된 폐쇄 스프링 유닛의 느린 수동 장전 해제의 수행 방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 느린 수동 폐쇄 작동을 수행하는 방법으로서, 로크휠을 구동휠에 잠그고, 캠축 랫치 수단에 의해 캠축을 잠그는 외부 캣치 기어를 풀어주며 그리고 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구의 기어박스의 축, 함께 잠겨진 로크휠 및 프리휠과 함께 있는 구동휠, 랫치 어셈블리 및 캠축을 정상 작동의 전진 방향으로 회전시켜서, 장전된 폐쇄 스프링 유닛의 느린 수동 장전 해제를 수행하는 단계를 포함하고, 그리 하여 폐쇄 작동이 이루어지는, 느린 수동 폐쇄 작동의 수행 방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 장전된 개방 스프링 유닛의 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제를 수행하는 방법으로서, 로크휠을 구동휠에 잠그고, 그렇지 않으면 주 작동 레버를 잠그게 되는 캣치 기어에서 상기 주 작동 레버가 떨어질 때까지, 스프링 장전 기구의 함께 잠겨진 로크휠 및 프리휠과 함께 있는 구동휠, 랫치 어셈블리 및 캠축을 먼저 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 수동 회전시키고 그런 다음에는 정상 작동 및 장전의 전진 방향의 반대 방향으로 수동 회전시켜서 개방 스프링 유닛을 천천히 장전 해제하는 단계를 포함하는, 장전된 개방 스프링 유닛의 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제의 수행 방법이 제공된다.

본 발명은 폐쇄 스프링 및 개방 스프링 모두의 수동 장전 및 장전 해제를 위한 많은 방법을 실행할 수 있다. 또한, 폐쇄 스프링의 수동 폐쇄 및 개방 스프링의 수동 개방을 수행할 수 있는데, 이는 종래 기술에 비해 큰 이점이 되는 것이다. 장비를 시험하고 또한 필요할 때 마다 수동 작동을 수행하는 많은 다른 가능성이 제공된다.

본 발명의 다른 특징적 사항 및 이점들은 본 발명에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스프링 구동 유닛을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 스프링 구동 유닛에 있는 스프링 장전 기구를 확대하여 나타낸 것이다.
도 3, 4 및 5 는 본 발명에 따른 스프링 장전 기구의 상세도를 나타낸다.

도 1 에는 본 발명에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 이 나타나 있다. 예컨대, 이 스프링 구동 유닛은 중·고 전압용 스위치 및 회로 차단기와 같은 전기 스위칭 장치를 위한 작동 장치에 사용될 수 있다. 회로 차단기와 스위치에 사용되는 작동 장치와 스프링 구동 유닛의 주요 부분과 작동에 대해서는 이미 전술한 바와 같다.

상기 스프링 구동 유닛은 2개의 스프링 유닛, 즉 스위치를 닫는 폐쇄 스프링 유닛 (2) 과 스위치를 여는 개방 스프링 유닛 (3) 을 포함한다. 각각의 스프링 유닛은 전술한 바와 같은 스프링 또는 때때로 한 세트의 스프링을 포함한다. 간단히 하기 위해 이하에서는 더 짧은 용어인 폐쇄 스프링과 개방 스프링을 사용할 것인데, 하지만 하나의 스프링이나 한 세트의 스프링을 포함할 수 있는 스프링 유닛을 의도하는 것임을 이해해야 한다. 더우기, 상기 스프링 구동 유닛은 스프링 장전 기구 (5) 를 구동시키는 모터 (4) 를 포함하는데, 상기 스프링 장전 기구에 대해서는 아래에서 보다 자세히 설명할 것이다. 상기 스프링 구동 유닛은 모터 (4) 에 연결된 기어박스 (6) 및 기어박스 축 (26) 에 연결된 캠축 (7) 을 포함한다. 기어박스는 모터의 회전 에너지를 기어박스 축 (26) 을 통해 캠축에 전달하게 된다. 폐쇄 스프링 (2) 은 캠축 (7) 을 통해 스프링 장전 기구에 연결되어 있다. 폐쇄 스프링은 풀로드 (pullrod; 8) 에 의해 캠축에 연결되어 있다. 개방 스프링 (3) 은 풀로드 (9) 와 주 작동 레버 (30) 를 통해 스프링 장전 기구 및 캠축 (7) 에 연결되어 있다. 상기 주 작동 레버는 또한 스위치(미도시)에 작동 연결되어 있다. 주 작동 레버는 그 자체 다양한 방식으로 구현될 수 있는 것이어서 도 1 에는 개략적으로만 도시되어 있다. 예컨대, ABB 에서 시판되고 있는 Model FSA 1 이라는 스프링 작동 기구에서 처럼 구현될 수 있다. 개방 스프링의 풀로드에 연결된 별도의 축에 있는 기구에 영향을 주어서 그 개방 스프링의 장전 또는 장전해제를 일으키는 것은 일반적으로 캠축에 있는 캠 (20) 의 운동이다.

도 2 는 스프링 장전 기구 (5) 와 모터 (4) 및 기어박스 (6) 의 확대도를 나타낸다. 스프링 장전 기구는 폐쇄 스프링의 장전 동안에 캠축 (7) 을 구동시키는 구동휠 (10) 을 포함한다. 이 구동휠은 기어박스 축 (26) 에 직접 장착되어 있는 프리휠 (11) 에 장착된다. 이리 하여, 기어박스는 구동휠을 전진 구동시킬 수 있고 구동휠은 자유롭게 전진 회전할 수 있다. 도 3 에서 프리휠 (11) 을 자세히 볼 수 있다.

상기 스프링 장전 기구는 또한 랫치 어셈블리 (12) 를 포함하는데, 이 어셈블리는 캠축 (7) 에 대한 구동휠의 결합 및 분리를 가능케 해준다. 랫치 어셈블리는 캠축에 직접 장착된다. 이 랫치 어셈블리는 두개의 스프링식 랫치, 즉 전방 랫치 (13) 와 후방 랫치 (14) 를 포함하며, 도시된 실시 형태에서 이들 랫치는 라쳇 레버로 되어 있다. 상기 랫치는 후면도인 도 5 에서 자세히 볼 수 있다.

도 4 에서 보는 바와 같이, 구동휠 (10) 은, 랫치 어셈블리 (12) 와 대향하면서 링 형상으로 배열된 다수의 홈 (15) 을 갖는 다소 컵 모양으로 형성되어 있다. 상기 홈은 랫치 (13, 14) 와 상호 작동 및 결합하게 된다.

계속해서, 캠 플레이트 형태의 스탑 부재 (16) 가 있는데, 이 부재는 랫치 어셈블리의 후방 랫치 (14) 에 작용하여 구동휠 (10) 에서 랫치 어셈블가 분리되도록 하고 따라서 또한 캠축 (7) 에서 구동휠을 분리시키게 된다.

도 1 ∼ 4 에서 보는 바와 같이 상기 스프링 장전 기구는 또한 로크휠 (17) 을 포함한다. 이 로크휠의 기능은 폐쇄 스프링의 수동 장전해제와 느린 수동 폐쇄 작동 및 스위치의 개방 및/또는 개방 스프링의 장전해제를 수행할 수 있게 하는 것이다. 따라서, 로크휠은 수동 장전에는 필요하지 않지만 추가적인 이점을 제공하기 때문에 유익한 것이다. 로크휠 (17) 은 기어박스 축 (26) 에 직접 장착되고 잠금 장치(도시된 실시 형태에서는 스크류 (18)) 로 구동휠을 기어박스 축에 잠그는데 사용된다.

수행되는 상이한 단계들 및 스프링 장전 기구의 작동에 대해 설명한다:

1. 폐쇄 스프링 (2) 의 장전: 로크휠 (17), 프리휠 (11) 과 함께 있는 구동휠 (10) 및 랫치 어셈블리 (12) 는 도 2 에 화살표로 도시된 전진 방향으로 기어박스 축 (26) 과 함께 회전하며, 또한 캠축 (7) 도 구동휠에 의해 구동되어 회전하게 된다. 후방 랫치 (14) 는 구동휠에 있는 홈 (15) 중의 하나에 결합되어 그 구동휠로 잠겨진다.

2. 폐쇄 스프링 (2) 이 완전히 장전되고 또한 캠축에 있는 랫치 수단 (19) 과 결합하는 외부 캣치기어(미도시)에 의해 캠축 (7) 이 그 위치에서 멈출때, 랫치 어셈블리 (12) 의 후방 랫치 (14) 는 캠 플레이트 (16) 에 이르게 되고 그로 인해 캠축 (7) 에서 구동휠 (10) 이 분리된다. 전방 랫치 (13) 와 후방 랫치 (14) 는 서로에 대해 편위되어서 설치되어 있는데, 그리 하여 캠 플레이트 (16) 는 후방 랫치에 부딪히기 전에 전방 랫치 앞을 지날 수 있다. 상기 기어박스 축과 구동휠은 계속해서 회전하지만 캠축은 회전하지 않는데, 왜냐하면 후방 랫치가 구동휠에서 분리되어 있기 때문이다.

3. 이제 폐쇄 스프링이 장전되어 있고 언제든지 장전해제될 수 있다. 캠축에 있는 랫치 수단 (19) 은 외부 캣치 기어(미도시)와 결합해 있고, 이 캣치기어는 캠축을 폐쇄 스프링의 완전 장전 위치에서 잠겨진 상태로 유지시킨다. 모터는 꺼진다. 캠축에 있는 랫치 수단 (19) 과 결합하는 외부 캣치기어를 풀어주면 폐쇄스프링이 장전해제될 수 있다.

4. 폐쇄 스프링 (2) 를 장전 해제하고자 하면, 랫치 수단 (19) 은 분리되고 캠축 (7) 은 도 2 에 도시된 화살표의 방향으로 전진 운동하기 시작한다. 전진 랫치 (13) 는 구동휠 (10) 에 있는 제 1 가용 홈 (15) 에 결합하여 구동휠이 캠축 (7) 과 함께 회전한다. 이 구동휠의 회전은 프리휠 (1) 에 의해 가능하다. 후방 랫치 (14) 또한 구동휠에 있는 가용 홈 (15) 에 결합하고, 그리 하여 구동휠은 양 방향으로 캠축에 잠겨지게 된다.

5. 폐쇄 스프링 (2) 이 완전히 장전 해제되면, 풀로드 (8) 와 함께 캠축 (7) 은 가장 낮은 지점에 있게 되는데, 하지만 구동휠과 캠축은 이 지점에서 아직도 갖고 있는 운동 에너지 때문에 계속 회전하게 된다. 이 모든 에너지가 폐쇄 스프링에 의해 흡수될 때까지 구동휠과 캠축은 계속 회전한다.

6. 모든 에너지가 폐쇄 스프링 (3) 에 의해 흡수된 전환점에서 캠축 (7) 과 구동휠 (10) 은 프리휠 (11) 에 의해 역방향으로 회전하지 못하게 된다. 이제, 후방 랫치 (14) 가 구동휠에 있는 홈 (15) 중 하나에 결합하여 그 구동휠로 잠겨지기 때문에, 구동휠과 캠축은 또한 기어박스 축 (26) 에 의해 회전할 수 있고, 모터의 시동으로 새로운 장전 과정이 시작될 수 있다.

스위치를 닫은 상태에서 수동 장전과 장전 해제 작동은, 모터를 끄고 어떤 종류의 수동 회전 장치(예컨대, 핸들 크랭크)를 사용하여 기어박스 축을 회전시켜서 수행될 수 있다. 느린 정기적인 장전은, 단순히 핸들 크랭크를 사용하여 기어박스를 통해 스프링 장전 기구 (5) 를 회전시켜 수동으로 수행될 수 있다. 장전이 완료되면, 정기적인 빠른 장전 해제가 이루어질 수 있다.

그러나, 느린 수동 장전 해제를 할 수 있기 위해 스크류 (18) 와 같은 잠금 장치를 사용하여 로크휠 (17) 을 구동휠 (10) 에 잠근다. 그런 다음 핸들 크랭크를 사용하여 정상 작동 및 장전의 정상 전진 방향에 반대인 역방향으로 기어박스 축 (26) 을 회전시킨다. 그러면 프리휠 (11) 은 기능하지 않는다. 이 작동은 스위치의 닫힘은 포함하지 않는다.

본 발명의 스프링 장전 기구 (5) 로 또한 느린 수동 폐쇄 작동을 수행할 수 있다. 먼저, 잠금 스크류 (18) 를 사용해서 로크휠을 구동휠에 잠근다. 캠축 (7) 은 캠축 랫치 수단 (19) 을 잠그는 외부 캣치 기어에 의해 잠겨진다. 외부 캣치 기어를 풀어서 캠축을 풀어주어야 한다. 그런 다음에, 장전된 폐쇄 스프링 유닛 (2) 의 느린 수동 장전 해제를 이루기 위해, 핸들 크랭크와 같은 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구의 기어박스 축 (26), 함께 잠겨진 로크휠 (17) 및 프리휠 (11) 과 함께 있는 구동휠 (10), 랫치 어셈블리 (12) 및 캠축 (17) 을 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 회전시킨다. 이렇게 해서 폐쇄 작동이 이루어진다.

추가로, 본 발명과 로크휠을 갖는 구성으로, 스위치의 느린 수동 개방과 개방 스프링 (3) 의 느린 수동 장전 해제를 수행할 수 있다. 양 스프링이 장전되어 있고 로크휠 (17) 과 구동휠 (10) 이 스크류 (18) 에 의해 함께 잠겨있는 상태에 스프링 구동 유닛이 있을 때, 주 작동 레버 (30)(도 1) 가 캣치 기어에서 떨어질 때까지(그렇지 않으면 이 레버는 그 캣치 기어에 의해 잠겨진다) 먼저 로크휠/구동휠 어셈블리를 수동으로 정상 전진 방향으로 회전시켜서 개방 스프링 (3) 을 천천히 이완시킬 수 있다. 상기 주 작동 레버와 따라서 완전 장전된 개방 스프링은 이제 캠 (20) 에 지지된다. 그런 다음 스위치를 수동으로 열기 위한 개방 캣치 기어를 풀어주고, 핸드 크랭크를 반대 방향으로 회전시켜 캠축 (7) 을 후진 회전시킨다. 캠 (20) 의 후진 회전으로 주 작동 레버 (30) 는 낮아지고 이에 의해 스위치가 열리고 개방 스프링 (3) 이 장전 해제된다.

본 발명은 단지 예시적인 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 첨부한 특허청구 범위내에서 당업자에 의해 다양한 방식으로 변형될 수 있다.

Claims

스프링 장전 기구 (5) 를 구동시키는 모터 (4),
상기 모터에 연결된 기어박스 (6), 및
상기 기어박스에 연결된 캠축 (7) 으로서, 상기 기어박스는 상기 모터로부터의 회전 에너지를 기어박스 축을 통해 상기 캠축에 전달하는, 상기 캠축을 포함하는 스프링 구동 유닛 (1) 에 있어서,
상기 캠축 (7) 에 연결되는 주 작동 레버 (30) 에 연결된 풀로드 (9) 를 구비하는 개방 스프링 유닛 (3) 과,
상기 캠축 (7) 에 연결된 풀로드 (8) 를 구비하는 폐쇄 스프링 유닛 (2) 을 포함하고,
상기 스프링 장전 기구는,
상기 기어박스 축에 장착되는 프리휠 (11) 과,
상기 프리휠에 장착되고, 폐쇄 스프링 유닛의 장전 동안에 상기 캠축을 구동시키는 구동휠 (10) 을 포함하는, 상기 스프링 구동 유닛에 있어서,
상기 캠축에 장착되고 이 캠축에 대한 구동휠의 결합 및 분리를 가능케 하는 랫치 어셈블리 (12) 와, 상기 랫치 어셈블리 (12) 에 작용하여 상기 캠축에서 구동휠이 분리되도록 하는 스탑 부재 (16) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 스프링 구동 유닛 (1).
제 1 항에 있어서, 상기 랫치 어셈블리 (12) 는 두개의 스프링식 랫치 (13, 14) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 구동 유닛.
제 2 항에 있어서, 상기 구동휠 (10) 은 홈 (15) 을 가지며, 구동휠을 캠축 (7) 에 연결하기 위해 상기 홈은 랫치 어셈블리 (12) 의 랫치 (13, 14) 와 결합하게 되는 것을 특징으로 스프링 구동 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 스프링 장전기구 (5) 는 상기 기어박스 (6) 의 축에 직접 장착되는 로크휠 (17) 을 더 포함하며, 이 로크휠은 잠금 장치에 의해 구동휠 (10) 과 함께 잠겨서 상기 프리휠 (11) 의 잠금을 허용하는 것을 특징으로 하는 스프링 구동 유닛.
제 4 항에 있어서, 상기 로크휠 (17) 을 구동휠 (10) 에 잠가서 상기 스프링 장전 기구 (5) 를 수동으로 전진 방향 및 역 방향으로 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링 구동 유닛.
전기 스위칭 장치용 작동 장치로서, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 과, 상기 전기 스위칭 장치에 있는 접촉자에 상기 스프링 구동 유닛을 작동 연결시키는 기구를 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 스프링 유닛 (2, 3) 을 장전 및 장전 해제하는 방법으로서,
- 기어박스 (6) 에 연결된 모터 (4) 를 사용해서 프리휠 (11) 및 이 프리휠에 장착된 구동휠 (10) 을 회전시키고, 또한 랫치 어셈블리 (12) 에 의해 상기 구동휠에 연결되어 있고 그 구동휠로 구동되며 전기 스위칭 장치용 작동 장치의 폐쇄 스프링 유닛 (2) 이 연결되어 있는 캠축 (7) 을 회전시켜서, 상기 폐쇄 스프링 유닛을 장전시키는 단계,
- 폐쇄 스프링 유닛 (2) 이 완전히 장전되는 위치에 상기 캠축 (7) 이 도달하면, 모터의 회전을 정지시키지 않고, 랫치 어셈블리 (12) 의 랫치 (14) 가 스탑 부재 (16) 에 도달하여 구동휠 (10) 에서 캠축 (7) 을 분리시킴으로써 더 이상의 장전이 멈춰지고, 상기 구동휠은 기어박스 (6) 의 축에 있는 프리휠 (11) 에 장착되어 있어 계속 회전하게 되는 단계,
- 모터 (4) 를 끄는 단계를 포함하는 상기 방법에 있어서,
- 상기 캠축 (7) 을 잠그는 외부 캣치 기어를 풀어서 캠축이 전진 회전되게 하고 그리 하여 상기 랫치 어셈블리 (12) 의 랫치 (13) 가 구동휠 (10) 과 결합하게 만들어 그 구동휠이 캠축과 함께 회전하게 해서, 폐쇄 스프링 유닛 (2) 을 장전 해제하는 단계, 및
- 폐쇄 스프링 풀로드 (8) 와 함께 상기 캠축 (7) 은 가장 낮은 지점을 지난 후에 복귀점에 이르게 되고, 이 복귀점에서는 프리휠 (11) 이 복귀점으로부터 역 방향의 회전을 방지하므로 캠축과 구동휠 (10) 은 멈추게 되며, 이제 모터의 작동으로 새로운 장전 과정이 시작될 수 있는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 유닛의 장전 및 장전 해제 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 폐쇄 스프링 유닛 (2) 의 느린 수동장전을 수행하는 방법으로서,
수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구 (5) 의 기어박스 (6) 의 축, 구동휠 (10) 과 함께 있는 프리휠 (11), 랫치 어셈블리 (12) 및 캠축 (7) 을 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 폐쇄 스프링 유닛의 느린 수동 장전의 수행 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 장전된 폐쇄 스프링 유닛 (2) 의 수동 장전 해제를 수행하는 방법으로서,
로크휠 (17) 을 구동휠 (10) 에 잠그고, 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구 (5) 의 기어박스 (6) 의 축, 함께 잠겨진 로크휠 (17) 및 프리휠 (11) 과 함께 있는 구동휠 (10), 랫치 어셈블리 (12) 및 캠축 (7) 을 정상 작동 및 장전의 전진 방향의 반대 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 장전된 폐쇄 스프링 유닛의 수동 장전 해제의 수행 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 느린 수동 폐쇄 작동을 수행하는 방법으로서,
로크휠 (17) 을 구동휠 (10) 에 잠그고, 캠축 랫치 수단 (19) 에 의해 캠축 (7) 을 잠그는 외부 캣치 기어를 풀어주며 그리고 수동 회전 장치를 사용하여, 스프링 장전 기구 (5) 의 기어박스 (6) 의 축, 함께 잠겨진 로크휠 (17) 및 프리휠 (11) 과 함께 있는 구동휠 (10), 랫치 어셈블리 (12) 및 캠축 (7) 을 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 회전시켜서, 장전된 폐쇄 스프링 유닛 (2) 의 느린 수동 장전 해제를 수행하는 단계를 포함하고, 그리 하여 폐쇄 작동이 이루어지는, 느린 수동 폐쇄 작동의 수행 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 따른 스프링 구동 유닛 (1) 을 포함하는 전기 스위칭 장치용 작동 장치에서 장전된 개방 스프링 유닛 (3) 의 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제를 수행하는 방법으로서,
로크휠 (17) 을 구동휠 (10) 에 잠그고, 그렇지 않으면 주 작동 레버 (30) 를 잠그게 되는 캣치 기어에서 상기 주 작동 레버가 떨어질 때까지, 스프링 장전 기구 (5) 의 함께 잠겨진 로크휠 (17) 및 프리휠 (11) 과 함께 있는 구동휠 (10), 랫치 어셈블리 (12) 및 캠축 (7) 을 먼저 정상 작동 및 장전의 전진 방향으로 수동 회전시키고 그런 다음에는 정상 작동 및 장전의 전진 방향의 반대 방향으로 수동 회전시켜서 개방 스프링 유닛을 천천히 장전 해제하는 단계를 포함하는, 장전된 개방 스프링 유닛의 느린 수동 개방 및/또는 장전 해제의 수행 방법.