PL176808B1

PL176808B1 - Urządzenie do napinania sprężyny załączającej urządzeń napędowych do elektrycznych wyłączników mocy, zwłaszcza próżniowych wyłączników mocy

Info

Publication number: PL176808B1
Application number: PL95316755A
Authority: PL
Inventors: Dietmar Mücksch
Original assignee: Holec Holland Nv
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1999-07-30
Also published as: DK0755564T3; NO964343L; WO1995027992A1; SK122896A3; EP0755564B1; TW272295B; MY114088A; BG100891A; DE19580313D2; ATE167955T1; BR9507461A; CZ276096A3; EP0755564A1; BG62542B1; HU9602642D0; NO964343D0; NZ283744A; CZ288683B6; AU690668B2; FI964093A7

Abstract

1 Urzadzenie do napinania sprezyny zalaczajacej urzadzen napedowych do elektrycznych w ylaczników m ocy, zwlaszcza próz- niow ych w ylaczników m ocy, w którym na walku zalaczajacym sa trwale zam ocowane zapadka do w yw olyw ania procesu zalaczania, tarcza krzywkowa polaczone funkcjonalnie z dzw ignia zalaczajaca 1 mimosród do napinania sprezyny zalaczajacej, przy czym sprezyna zalaczajaca jest w postaci sprezyny naciagowej napinanej 1 odpre- zanej przy obrocie walka zalaczajacego, przy czym do napinani sprezyny ma zarówno silnik elektryczny, jak i walek naciagu recz- nego do napinania za posrednictwem czolow ej przekladni zebatej, której ostatnie czolow e kolo zebate jest równiez um ieszczone na walku zalaczajacym, znam ienn e tym , ze lozysko ostatniego czolo- w ego kola zebatego (1) czolow ej przekladni zebatej stanowi jedno- kierunkowe lozysko (6), polaczone ciernie z walkiem zalaczajacym (5), przy czym pom iedzy czolow ym kolem zebatym (1) i walkiem zalaczajacym (5) wystepuje bezposrednie przeniesienie sily, a kie- runek obrotu walka zalaczajacego (5) jest przeciwny do kierunku obrotu oznaczonego strzalka (8), od sam ego poczatku napedu czo - low ego kola zebatego (1) w kierunku strzalki (8) do napiecia spre- zyny zalaczajacej (7) Fig 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do napinania sprężyny załączającej urządzeń napędowych do elektrycznych wyłączników mocy, zwłaszcza próżniowych wyłączników mocy, w którym na wałku załączającym są trwale zamocowane zapadka do wywoływania procesu załączania, tarcza krzywkowa połączone funkcjonalnie z dźwignią załączającą i mimośród do napinania sprężyny załączającej, przy czym sprężyn załączająca w postaci sprężyny naciągowej napinanej i odprężonej przy obrocie wałka załączającego, przy czym do napinania sprężyny ma zarówno silnik elektryczny, jak i wałek naciągu ręcznego do napinania za pośrednictwem czołowej przekładni zębatej, której ostatnie czołowe koło zębate jest również umieszczone na wałku załączającym.

W przypadku gdy w elektrycznych aparatach przełączających, na przykład w wysokonapięciowych wyłącznikach mocy, zwłaszcza w próżniowych wyłącznikach mocy, zakończy się operacja załączania, próżniowy wyłącznik mocy powinien zostać przygotowany do następnej operacji załączania tak, żeby zapewniona była kolejność łączenia wyłączone-załączone-wyłączone. Wymaga to, by po zakończeniu operacji załączania sprężyna załączająca, która powoduje operację załączania, była z powrotem napinana dla jej przygotowania do następnej operacji załączania. W znanych urządzeniach napędowych próżniowych wyłączników mocy sprężyna załączająca jest przy tym połączona z mimośrodem umieszczonym na wałku załączającym tak, ze przy zwalnianiu zapadki, również umieszczonej na wałku załączającym, znajdująca się także na wałku załączającym tarcza krzywkowa przy swym obrocie o około 1U0°, dzięki działaniu sprężyny załączającej, wykonanej jako sprężyna naciągowa, popycha dźwignię załączającą, połączoną rużkcJożalżie z tarczą krzywkową, do położenia odpowiadającego położeniu załączenia.

Przygotowanie sprężyny załączającej, wykonanej jako sprężyna naciągowa, do następnej operacji załączania, a więc jej napinanie, może przebiegać tak, jak to przykładowo opisano w publikacji firmowej VEM Olarme Inżżż(aum-LOistunt-schalter/ Hn/65/77-10(X0)-7,77-IV/l/174

176 808

565- kwiecień 1976, VEB Schaltgeratewerk Muskau, przy czym przez przyłożenie napięcia sterującego do silnika elektrycznego za pośrednictwem przekładni, która współpracuje z korbowodem, obracana jest tarcza zapadkowa tak, że sprężyna załączająca zamocowana mimośrodowo na tej tarczy zapadkowej zostaje naprężona. Tego rodzaju przekładniajest również przewidziana do poruszania ruchomego zestyku w aparatach przełączających wysokiego napięcia według DD 296 378 A5.

W znanym urządzeniu napędowym do próżniowego wyłącznika mocy, w którym sprężyna włączająca jest połączona z mimośrodem umieszczonym na wałku załączającym, przekładnia umieszczona pomiędzy silnikiem elektrycznym a wałkiem załączającym jest czołową przekładnią zębatą, której ostatnie czołowe koło zębate jest ułożyskowane luźno na wałku załączającym. Gdy w takim urządzeniu napędowym zostanie zwolniona zapadka umieszczona na wałku załączającym, to wówczas na skutek związanego z tym zwolnienia napiętej sprężyny załączającej mimośród, a tym samym wałek załączający z tarczą krzywkową obracają się o około 180°. Przy tym ruchu wałka załączającego usytuowany na nim mimośród mija zapadkę blokady ruchu powrotnego ze względu na energię kinetyczną, dzięki czemu sprężyna załączająca zostaje znowu częściowo naprężona. Przy następującej potem zmianie kierunku ruchu wałka załączającego, a zatem i mimośrodu, rozpręża się częściowo naprężona sprężyna załączająca i przyspiesza wałek załączający wraz z jego mimośrodem w odwrotnym kierunku obrotu, do chwili gdy mimośród uderzy w zapadkę blokady powrotu.

Aby teraz w tym znanym urządzeniu napędowym przygotować sprężynę załączającą do następnej operacji załączania, ostatnie luźno ułożyskowane na wałku załączaj ącym czołowe koło zębate czołowej przekładni zębatej ma w obszarze wałka załączającego przebiegający w kierunku osiowym występ w kształcie odcinka koła. Po przejściu zakresu biegu jałowego ten występ w kształcie odcinka luźno ułożyskowanego czołowego koła zębatego uderza w połączony sztywno z wałkiem załączającym kołek zabierakowy, zabiera wałek załączający, a tym samym mimośród, przez obrót o około 180° i napręża sprężynę załączającą tak, że próżniowy wyłącznik mocy jest przygotowany do następnej operacji załączania. Położenia przyjmowane przez wałek załączający, a zatem przez mimośród, nie są związane ze stosowaniem silnika elektrycznego, ale położenia te są przyjmowane przez wałek załączający, a tym samym przez mimośród oraz zapadkę umieszczoną na wałku załączającym, również wtedy, gdy ruch czołowej przekładni zębatej, a zatem i ostatniego czołowego koła zębatego umieszczonego na wałku załączającym w celu naprężenia sprężyny, jest powodowany przez wałek naciągu ręcznego, którego dodatkowe umieszczenie jest potrzebne nie tylko w celu przeprowadzenia korekty, ale jest również wymagane przez wielu użytkowników próżniowych wyłączników mocy obok napędu za pomocą silnika elektrycznego.

Ponadto jest znane rozwiązanie podane w DE2518599 dotyczące urządzenia napinającego z napędem napinania, w którym koło zapadkowe jest zamocowane za pośrednictwem sprzęgła jednokierunkowego na wałku załączającym, dla umożliwienia ruchu obrotowego koła zapadkowego niezależnie od koła zapadkowego w przypadku zwolnienia napięcia sprężyny załączającej. Przedmiotem tego rozwiązania jest ochrona uzębienia koła zapadkowego i zapadki podczas ich zwalniania i umożliwienie swobodnego biegu silnika i zapadki napędowej.

Opis nr US 4762971 zaś ujawnia również urządzenie napinające z kołem zapadkowym, które jest ułożyskowane w ramie napędowej za pośrednictwem łożyska jednokierunkowego, dla zablokowania ruchu obrotowego w przeciwnym kierunku wywołanego wskutek ponownego napięcia sprężyny napędowej na końcu procesu załączania, co w ten sposób powoduje wyeliminowanie zużycia uzębienia koła zapadkowego i zapadki.

Istota wynalazku polega na tym, że łożysko ostatniego czołowego koła zębatego czołowej przekładni zębatej stanowi jednokierunkowe łożysko połączone ciernie z wałkiem załączaj ącym, przy czym pomiędzy czołowym kołem zębatym i wałkiem załączającym występuje bezpośrednie przeniesienie siły, a kierunek obrotu wałka załączającego jest przeciwny do kierunku obrotu oznaczonego strzałką, od samego początku napędu czołowego koła zębatego w kierunku strzałki do napięcia sprężyny załączającej.

176 808

Korzystnie połączenie pomiędzy sprężyną załączającą i mimośrodem w położeniu rozpoczęcia napinania sprężyny załączającej w kierunku strzałki znajduje się poniżej górnego punktu martwego wałka zabezpieczającego.

Korzystnie jednokierunkowe łożysko składa się z jednokierunkowego mechanizmu i oporowych łożysk umieszczonych po jednym na obu stronach jednokierunkowego mechanizmu.

Korzystnie jednokierunkowy mechanizm stanowi łożysko igiełkowe.

Korzystnie wewnętrzna bieżnia jednokierunkowego mechanizmu jednokierunkowego łożyska jest utworzona przez zewnętrzną obwodową powierzchnię wałka załączającego, średnica igiełek jednokierunkowego mechanizmu jest mniejsza niż odstęp pomiędzy zewnętrzną obwodową powierzchnią wałka załączającego a wewnętrznym obwodem zewnętrznego pierścienia jednokierunkowego mechanizmu, a ponadto na wewnętrznym obwodzie zewnętrznego pierścienia są rozmieszczone równomiernie piłokształtne powierzchnie, przy czym ich największy odstęp od wewnętrznego obwodu zewnętrznego pierścieni jest zawsze usytuowany po stronie piłokształtnych powierzchni, przeciwnej kierunkowi obrotu.

Korzystnie igiełki jednokierunkowego mechanizmu jednokierunkowego łożyska są obciążone siłą sprężystych elementów i są dociskane do piłokształtnych powierzchni zewnętrznego pierścienia jednokierunkowego mechanizmu, a więc w kierunku zaciskania.

Korzystnie sprężyste elementy są sprężystymi pałąkami, wspartymi na zewnętrznym pierścieniu jednokierunkowego mechanizmu jednokierunkowego łożyska.

Korzystnie z ostatnim czołowym kołem zębatym umieszczonym na wałku załączającym poprzez jednokierunkowe łożysko jest połączona jednostopniowa czołowa przekładni zębata, której czołowe koło zębate o największej średnicy jest zazębione z zamocowanym na wałku naciągu ręcznego czołowym kołem zębatym o mniejszej średnicy, a ponadto na wałku naciągu ręcznego jest umieszczone jednokierunkowe łożysko dla wyposażonej w kołnierz tulei, na której zewnętrznym obwodzie jest osadzona powrotna sprężyna, której jeden koniec jest zamocowany na zderzakowym elemencie umieszczonym na wyposażonej w kołnierz tulei, a drugi koniec jest zamocowany na jednym zderzakowym elemencie z dwóch zderzakowych elementów umieszczonych przy tylnej ściance napędu wyłącznika.

Korzystnie powrotna sprężynajest umieszczona na trzpieniu tulei wyposażonej w kołnierz.

Korzystnie powrotną sprężynę stanowi sprężyna skręcana.

Korzystnie oba zderzakowe elementy zamocowane na tylnej ściance napędu przełączania są przedstawione względem siebie o określony kąt, korzystnie 180°. Możliwe jest osiągnięcie działania przestawionych względem siebie elementów zderzakowych również przy innym kącie, .przykładowo gdy są one przestawione względem siebie o 30°

Korzystnie wałek naciągu ręcznego jest z jednej strony umocowany w tylnej ściance, a z drugiej strony w przedniej ściance napędu wyłącznika.

Korzystnie jednostopniową czołową przekładnię zębatą stanowi eliptyczna tuleja znajdująca się na wałku elektrycznego silnika, która na swym zewnętrznym obwodzie, poprzez łożysko kulkowe przyjmuje uzębiony na zewnątrz, sprężysty pierścień, który w swej większej osi elipsy wchodzi w usytuowane współosiowo względem wałka elektrycznego silnika wewnętrzne uzębienie dwóch umieszczonych jeden nad drugim pierścieni, z których jeden pierścień jest zamocowany na obudowie elektrycznego silnika, a drugi pierścień wspiera podwójne czołowe koło zębate, którego czołowe koło zębate o najmniejszej średnicy jest zazębione z ostatnim czołowym kołem zębatym umieszczonym na wałku załączającym, przy czym ten zewnętrznie uzębiony, sprężysty pierścień ma mniej zębów niż jeden z dwóch wyposażonych w wewnętrzne uzębienie, umieszczonych jeden nad drugim pierścieni, przy czym drugi wyposażony w wewnętrzne uzębienie pierścień ma taką samą liczbę zębów jak sprężysty pierścień z zewnętrznym uzębieniem.

Dzięki wynalazkowi zostało zatem stworzone urządzenie do napinania sprężyny załączającej w urządzeniach napędowych elektrycznych wyłączników mocy, zwłaszcza próżniowych wyłączników mocy, w którym ostatnie czołowe koło zębate czołowej przekładni zębatej jest poprzez łożysko jednokierunkowe połączone z wałkiem załączającym. Dzięki temu uzyskuje się krótszy czas napinania sprężyny załączającej, a ponadto dzięki temu-, że czołowa przekładnia zębata rusza pod obciążeniem, zmniejsza się jej zużycie.

176 808

Aby po załączeniu wyłącznika mocy, zwłaszcza próżniowego wyłącznika mocy, uniknąć powrotnego obrócenia mimośrodu przez sprężynę załączającą w kierunku dolnego punktu martwego wałka załączającego, a co najmniej ograniczyć ten obrót tak, by na początku napinania załączającej sprężyny mimośrodu, a tym samym i wałek załączający, zajmowały położenie, które przy obrocie mimośrodu do góry znajduje się poza dolnym punktem martwym wałka załączającego, a zwłaszcza w tym celu, by po uderzeniu zapadki połączonej z wałkiem załączającym, przy przygotowywaniu próżniowego wyłącznika mocy do następnej operacji załączania, uniknąć zakleszczenia zapadki załączającej, zarówno kąt obrotu wstecznego mimośrodu po załączeniu wyłącznika mocy, jak i kąt obrotu wstecznego zapadki po uderzeniu zapadki połączonej z wałkiem załączającym w ten wałek załączający powinny być ograniczone.

Uzyskuje się to w ten sposób, że po uderzeniu elementu zderzakowego połączonego z tuleją wyposażoną w kołnierz w umieszczony najbliżej w kierunku obrotu tulei element zderzakowy na ściance tylnej napędu wyłącznika oba elementy zderzakowe wraz z łożyskiem jednokierunkowym i tuleją wyposażoną w kołnierz tworzą blokadę ruchu powrotnego dlajednostopniowej czołowej przekładni zębatej, a tym samym dla wałka załączającego. Przy uderzeniu elementu zderzakowego połączonego z tuleją w usytuowany najbliżej w kierunku obrotu tulei element zderzakowy umieszczony na ściance tylnej napędu wyłącznika następuje napięcie sprężyny powrotnej.

Dzięki ograniczeniu kąta wstecznego obrotu przez blokadę powrotu nie tylko unika się po operacji załączania ewentualnego odwrócenia kierunku ruchu wałka załączającego wraz z jego częściami, ale zapewnia się również to, że po twardym uderzeniu zapadki w zapadkę załączającą zapadka połączona z wałkiem załączającym może obrócić się z powrotem o niewielki tylko kąt. Dzięki rozproszeniu energii uderzenia zostaje uwolnione zblokowanie zapadki załączającej, a jednocześnie przy naciąganiu sprężyny załączającej przez silnik elektryczny lub przy naciąganiu korbą ręczną poprzez wałek naciągu ręcznego nie występują żadne zakłócenia.

Korzystne jest przy tym to, że w urządzeniu według wynalazku przy przygotowywaniu wyłącznika mocy do następnej operacji' załączania łożysko jednokierunkowe zwalnia tuleję wyposażoną w kołnierz przez uruchomienie jednostopniowej czołowej przekładni zębatej silnikiem elektrycznym jako silnikiem naciągowym lub wałkiem naciągu ręcznego tak, że dzięki odprężeniu sprężyny powrotnej tuleja ta może być obracana w przeciwnym kierunku do chwili gdy element zderzakowy połączony z tą tuleją uderzy w drugi element zderzakowy umieszczony na tylnej ściance napędu wyłącznika.

Aby można było przeprowadzić napinanie sprężyny załączającej z uwzględnieniem niewielkiego momentu obrotowego silnika, a również w tym celu, by osiągnąć małą prędkość obrotową ostatniego czołowego koła zębatego, a zatem wałka załączającego, jednostopniowa przekładnia ma duże przełożenie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawi wałek załączający z umieszczonym na nim ostatnim czołowym kołem zębatym czołowej przekładni zębatej w położeniu wyłączenia, fig. 2 - wałek załączający z umieszczonym na nim ostatnim czołowym kołem zębatym według fig. 1 w położeniu załączania, fig. 3 schematycznie mechanizm jednokierunkowy łożyska jednokierunkowego, za pośrednictwem którego ostatnie czołowe koło zębate jest umieszczone na wałku załączającym, fig. 4 - schematycznie mechanizm jednokierunkowy z fig. 3 w widoku z przodu w połączeniu z łożyskami oporowymi umieszczonymi po stronach czołowych, fig. 5 - wałek załączający w położeniu wyłączenia według fig. 1 w połączeniu funkcjonalnym z jednostopniową czołową przekładnią zębatą oraz z wałkiem naciągu ręcznego, fig. 6 - wałek załączający według fig. 5 w położeniu załączenia, a fig. 7 - wałek załączający z fig. 6 w widoku z góry.

Jak pokazano na fig. 1, obok ostatniego czołowego koła zębatego 1 bliżej nie uwidocznionej wielostopniowej przekładni zębatej czołowej na wałku załączającym 5 urządzenia napędowego elektrycznego wyłącznika mocy, zwłaszcza próżniowego wyłącznika mocy, są również umieszczone mimośród 2, krzywkowa tarcza 3 oraz zapadka 4, za pomocą której wyzwalana jest operacja załączania. Podczas gdy mimośród 2, krzywkowa tarcza 3 i zapadka 4 są umieszczone nieruchomo na wałku załączającym 5, ostatnie czołowe koło zębate 1 wielostopniowej przekładni zębatej czołowej jest umieszczone na wałku załączającym 5 poprzez jednokierun176 808 kowe łożysko 6, które jest dokładniej przedstawione na fig. 3 i 4. W pokazanym tu położeniu wyłączenia połączona z mimośrodem 2 naciągowa sprężyna załączająca 7 jest naprężona, to znaczy urządzenie napędowe jest przygotowane do wyzwolenia operacji załączania w próżniowym wyłączniku mocy. Wyzwolenie operacji złączania następuje przez zwolnienie zapadki 4 przez inną, również bliżej nie uwidocznioną zapadkę, która należy do urządzenia 'napędowego. Kiedy operacja załączania jest wyzwolona przez zwolnienie zapadki 4, wówczas za pomocą sprężyny załączającej 7 nie tylko zapadka 4, ale również mimośród 2, a tym samym wałek załączający 5 i krzywkowa tarcza 3, która przy tym jest połączona funkcjonalnie z również nie pokazaną bliżej dźwignią załączającą, są obracane o około 180° w kierunku strzałki 8. Dzięki temu mimośród 2, na skutek energii kinetycznej, przechodzi przez dolny punkt martwy 9 wałka załączającego 5, aż wreszcie wałek załączający 5, mimośród 2 i zapadka 4 przyjmują położenie pokazane na fig. 2, w którym sprężyna załączająca 7 jest odprężona.

Jeżeli teraz sprężyna załączająca 7 ma być naprężona, aby przygotować wyzwolenie następnej operacji załączania, wówczas również wałek załączający 5, mimośród 2 z sprężyną załączającą 7, krzywkowa tarcza 3 i zapadka 4 zostają z położenia pokazanego na fig 2 przestawione do położenia pokazanego na fig. 1, w którym sprężyna załączająca 7 jest naprężona, a wówczas przez ostatnie czołowe koło zębate 1 wielostopniowej czołowej przekładni zębatej, bezpośrednio przy rozpoczęciu ruchu wielostopniowej czołowej przekładni zębatej przez jednokierunkowe łożysko 6, jest zabierany wałek załączający 5, a tym samym i mimośród 2, aż do osiągnięcia przez mimośród 2 położenia według fig. 1, w którym sprężyna załączająca 7 jest naprężona, a więc przygotowana do wyzwolenia następnej operacji załączania. Dzięki temu, że wałek załączający 5 i mimośród 2 są zabierane bezpośrednio przez wielostopniową czołową przekładnię zębatą, ulega skróceniu czas naprężania sprężyny załączającej 7. Wielostopniowa czołowa przekładnia zębata jest uruchamiana pod obciążeniem, przez co nie ma biegu jałowego i znacznie zmniejsza się jej zużycie. Przy stosowaniu jednostopniowej czołowej przekładni zębatej uzyskuje się takie same zalety.

Według fig. 4 jednokierunkowe łożysko 6, za pośrednictwem którego ostatnie czołowe koło zębate 1 wielostopniowej czołowej przekładni zębatej według fig. 1 i 2 jest umieszczone na wałku załączającym 5, składa się z właściwego jednokierunkowego mechanizmu 1 i dwóch oporowych łożyska 11, które ograniczją czołowo jednokierunkowy mechanizm 10. Zarówno jednokierunkowy mechanizm 10, jak i oporowe łożyska 11 są łożyskami igiełkowymi. Jak widać z fig. 3, wewnętrzna bieżnia jednokierunkowego mechanizmu 10 jednokierunkowego łożyska 6 jest utworzona przez zewnętrzną powierzchnię obwodową wałka załączającego 5, a w pośredniej przestrzeni 12 pomiędzy tą obwodową powierzchnią a wewnętrznym obwodem zewnętrznego pierścienia 13 jednokierunkowego mechanizmu 10 są umieszczone igiełki 14, których średnica jest mniejsza niż odstęp pomiędzy zewnętrzną powierzchnią obwodową wałka załączającego 5 a wewnętrznym obwodem zewnętrznego pierścienia 13 jenokierunkowego mechanizmu 10. Te igiełki 14 są połączone funkcjonalnie z piłokształtnymi powierzchniami 15 o niewielkim pochyleniu, rozmieszczonymi równomiernie na wewnętrznym obwodzie zewnętrznego pierścieni 13 bieżni jednokierunkowego mechanizmu 10, a mianowicie tak, że największy odstęp od wewnętrznego obwodu zewnętrznego pierścienia 13 jest zawsze usytuowany po stronie piłokształtnych powierzchni 15, przeciwnej kierunkowi obrotu (kierunek strzałki 8 - fig. 1 i 2). Igiełki 14 jednokierunkowego mechanizmu 10 jednokierunkowego łożyska 6 są przy tym pod działaniem siły sprężystych elementów 16, wykonanych jako sprężyste pałąki, dzięki czemu igiełki 14 są dociskane do piłokształtnych powierzchni 15 zewnętrznego pierścienia 13 jednokierunkowego mechanizmu 10, a więc w kierunku zaciskania. Dzięki temu bezpośrednio przy rozpoczęciu ruchu wielostopniowej czołowej przekładni zębatej, a zatem przy obrocie ostatniego czołowego koła zębatego 1 w celu naprężenia sprężyna załączającej 7, wałek załączający 5, a tym samym i mimośród 2, są zabierane przez to ostatnie czołowe koło zębate 1 i po obrocie o około 180° sprężyna załączająca 7 zostaje całkowicie napięta.

W przypadku urządzenia według fig. 5,6 i 7 stosuje się jednostopniową czołową przekładnię zębatą 17. Obok jej ostatniego czołowego koła zębatego ' 18 na wałku załączającym 5 napędu przełączania są również umieszczone mimośród 2, krzywkowa-tarcza 3 i zapadka 4, za pośrednictwem której jest wyzwalana operacja załączania po zwolnieniu przez zapadkę załączającą 19.

176 808

Mimośród 2, krzywkowa tarcza 3 i zapadka 4 są przy tym umieszczone nieruchomo na wałku załączającym 5, natomiast ostatnie czołowe koło zębate 18 jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17 jest za pośrednictwem jednokierunkowego łożyska 6 umieszczone na wałku załączającym 5.

Podczas gdy w przedstawionym na fig. 5 położeniu wyłączenia połączona z mimośrodem 2 sprężyna załączająca 7, wykonana jako sprężyna naciągowa, jest naprężona tak, że urządzenie napędowejest przygotowane do wyzwolenia operacji załączania próżniowego wyłącznika mocy, z fig. 6 wynika, że sprężyna załączająca 7 jest odprężona, przy czym sprężyna załączająca 7, mimośród 2, a zatem i wałek załączający 5 są usytuowane w położeniu, które przy obrocie mimośrodu 2 w gorę znajduje się poza dolnym punktem martwym 9 wałka 5 załączającego.

Gdy sprężyna załączająca 7 ma zostać naprężona począwszy od położenia pokazanego na fig. 6, w celu wyzwolenia dalszej operacji załączania, konieczne jest doprowadzenie wałka załączającego 5, mimośrodu 2 z sprężyną załączającą 7, krzywkowej tarczy 3 i zapadki 4 z położenia pokazanego na fig. 6 do położenia z fig. 5. W tym celu ostatnie · czołowe koło zębate 18 jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17 bezpośrednio po jej uruchomieniu silnikiem elektrycznym 20 jako silnikiem naciągowym, gdy otrzym on napięcie sterujące, albo też wałkiem 21 naciągu ręcznego (fig. 7), zabiera wałek załączający 5, a tym samym mimośród 2. Zabieranie to trwa do chwili gdy mimośród 2 zajmie położenie pokazane na fig. 5, w którym sprężyna załączająca 7 jest naprężona, a więc przygotowana do wyzwolenia następnej operacji załączania.

Teraz, dla zapewnienia aby po twardym uderzeniu zapadki 4 o zapadkę załączającą 19, połączoną z wałkiem załączającym 5 zapadka 4 mogła obrócić się o niewielki kąt, przewidziano dodatkowo, jak to pokazano na fig. 7, blokadę 22 ruchu powrotnego, dzięki której dla powrotnego obrotu zapadki 4 jest udostępniony ograniczony kąt obrotu powrotnego. Oznacza to, że energia zderzenia ulega rozproszeniu, a zatem zostaje zwolnione zablokowanie zapadki załączającej 19. Dzięki blokadzie 22 ruchu powrotnego równocześnie osiąga się to, że po operacji załączani ewentualna zmiana kierunku ruchu wałka załączającego 5 wraz z jego częściami, a więc również sprężyny załączającej 7, jest uniemożliwiona, a przynajmniej ograniczona.

Jak pokazano na fig. 7, czołowe koło zębate 23 o największej średnicy w jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17 jest sprzężone z czołowym kołem zębatym 24 o malej średnicy zamocowanym na wałku 21 naciągu ręcznego. Ponadto, na wałku 21 naciągu ręcznego jest umieszczone jednokierunkowe łożysko 25 dla wyposażonej w kołnierz 26 tulei 27, na której zewnętrznym obwodzie jest osadzona powrotna sprężyn 28. Podczas gdy jeden koniec 29 powrotnej sprężyny 28 jest zamocowany na zderzakowym elemencie 30 tulei 27, drugi koniec 31 powrotnej sprężyny 28 umieszczonej na trzpieniu 32 tulei 27 jest połączony z jednym zderzakowym elementem 33 spośród dwóch przedstawionych względem siebie o 180° zderzakowych elementów 33,35 zamocowanych na tylnej ściance 34 napędu przełączania. Przy takiej konstrukcji wałek 21 naciągu ręcznego jest zamocowany nie tylko w tylnej ściance 34, ale również w przedniej ściance 36 napędu przełączania.

Za pomocą blokady 22 ruchu powrotnego utworzonej zasadniczo przez tuleję 27, powrotną sprężynę 28, zderzakowe elementy 30, 33, 35 i jednokierunkowe łożysko 25 ograniczony jest zarówno, po załączeniu próżniowego wyłącznika mocy, kąt obrotu powrotnego mimośrodu 2, jak i, po uderzeniu zapadki 4 połączonej z wałkiem załączającym 5 w zapadkę załączającą 19, kąt obrotu powrotnego. Na skutek tego po uderzeniu zderzakowego elementu 30 połączonego z tuleją 27 w następny zderzakowy element 33 w kierunku obrotu tulei 27, oba zderzakowe elementy 30, 33 razem z jednokierunkowym łożyskiem 25 i tuleją 27 tworzą blokadę 22 ruchu powrotnego dla jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17, a więc dla wałka załączającego 5. Gdy oba zderzakowe elementy 30, 33 stykają się ze sobą, powrotna sprężyna 28 jest naprężona

Natomiast w fazie przygotowania próżniowego wyłącznika mocy do następnej operacji załączania, a mianowicie przez uruchomienie jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17, elektrycznym silnikiem 20 jako silnikiem naciągowym lub wałkiem 21 naciągu ręcznego, jednokierunkowe łożysko 25 zwalnia tuleję 27 wyposażoną w kołnierz 26 tak, że dzięki rozprężeniu powrotnej .sprężyny 28 tuleja 27 jest obracana w przeciwnym kierunku. Obrót ten odbywa się tak długo, aż zderzakowy element 30 · połączony z tuleją 27 uderzy w drugi zderzakowy element 35 umieszczony przy tylnej ściance 34 napędu przełączania.

176 808

Jako jednostopniowa czołowa przekładnia zębata 17 przewidziana jest przekładnia o większym przełożeniu, zwana również przekładnią napędu harmonicznego. Jeden pierścień 37 z dwóch usytuowanych jeden nad drugim pierścieni 37, 38 tej przekładni jest zamocowany na obudowie 39 elektrycznego silnika 20, a drugi pierścień 38 niesie podwójne czołowe koło zębate 40, którego czołowe koło zębate 41 o najmniejszej średnicy jest sprzężone z ostatnim czołowym kołem zębatym 18 umieszczonym na wałku załączającym 5. Dzięki zastosowaniu jednostopniowej czołowej przekładni zębatej 17 i jej dopasowaniu do warunków napędu przełączania wyłącznika mocy, zwłaszcza próżniowego wyłącznika mocy, przy uwzględnieniu wałka 21 naciągu ręcznego, jak również blokady 22 powrotu, urządzenie według wynalazku pozwala na zmniejszenie przestrzeni zabudowanej czołową przekładnią zębatą, a zatem na obniżenie kosztów.

17(6808

Fig. 2

176 808

Fig. 3

176 808

S 2 1B

Η ćO 17' HO fig. 6

176 808

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do napinania sprężyny załączającej urządzeń napędowych do elektrycznych wyłączników mocy, zwłaszcza próżniowych wyłączników mocy, w którym na wałku załączającym są trwale zamocowane zapadka do wywoływania procesu załączania, tarcza krzywkowa połączone funkcjonalnie z dźwignią załączającą i mimośród do napinania sprężyny załączającej, przy czym sprężyna załączająca jest w postaci sprężyny naciągowej napinanej i odprężanej przy obrocie wałka załączającego, przy czym do napinani sprężyny ma zarówno silnik elektryczny, jak i wałek naciągu ręcznego do napinania za pośrednictwem czołowej przekładni zębatej, której ostatnie czołowe koło zębate jest również umieszczone na wałku załączającym, znamienne tym, że łożysko ostatniego czołowego koła zębatego (1) czołowej przekładni zębatej stanowi jednokierunkowe łożysko (6), połączone ciernie z wałkiem załączającym (5), przy czym pomiędzy czołowym kołem zębatym (1) i wałkiem załączającym (5) występuje bezpośrednie przeniesienie siły, a kierunek obrotu wałka załączającego (5) jest przeciwny do kierunku obrotu oznaczonego strzałką (8), od samego początku napędu czołowego koła zębatego (1) w kierunku strzałki (8) do napięcia sprężyny załączającej (7).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że połączenie pomiędzy sprężyną załączającą (7) i mimośrodem (2) w położeniu rozpoczęcia napinania sprężyny załączającej (7) w kierunku strzałki 8 znajduje się poniżej górnego punktu martwego (9) wałka załączającego (5).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jednokierunkowe łożysko (6) składa się z jednokierunkowego mechanizmu (10) i oporowych łożysk (11) umieszczonych po jednym na obu -stronach jednokierunkowego mechanizmu (10).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jednokierunkowy mechanizm (10) stanowi łożysko igiełkowe.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że wewnętrzna bieżnia jednokierunkowego mechanizmu (10) jednokierunkowego łożyska (6) jest utworzone przez zewnętrzną obwodową powierzchnię wałka załączającego (5), średnica igiełek (14) jednokierunkowego mechanizmu (10) jest mniejsza niż odstęp pomiędzy zewnętrzną obwodową powierzchnią wałka załączającego (5) a wewnętrznym obwodem zewnętrznego pierścienia (13) jednokierunkowego mechanizmu (10), a ponadto na wewnętrznym obwodzie zewnętrznego pierścienia (13) są rozmieszczone równomiernie piłokształtne powierzchnie (15), przy czym ich największy odstęp od wewnętrznego obwodu zewnętrznego pierścienia (13) jest zawsze usytuowany po stronie piłokształtnych powierzchni (15), przeciwnej kierunkowi obrotu.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że igiełki (14) jednokierunkowego mechanizmu (10) jednokierunkowego łożyska (6) są obciążone siłą sprężystych elementów (16) i są dociskane do piłokształtnych powierzchni (15) zewnętrznego pierścienia (13) jednokierunkowego mechanizmu (10), a więc w kierunku zaciskania.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że sprężyste elementy (16) są sprężystymi pałąkami, wspartymi na zewnętrznym pierścieniu (13) jednokierunkowego mechanizmu (10) jednokierunkowego łożyska (6).
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ż z ostatnim czołowym kołem zębatym (18) umieszczonym na wałku załączającym (5) poprzez jednokierunkowe łożysko (6) jest połączona jednostopniowa czołowa przekładnia zębata (17), której czołowe koło zębate (23) o największej średnicy jest zazębione z zamocowanym na wałku (21) naciągu ręcznego czołowym kołem zębatym (24) o mniejszej średnicy, a ponadto na wałku (21) naciągu ręcznego jest umieszczone jednokierunkowe łożysko (25) dla wyposażonej w kołnierz (28) tulei (27), na której zewnętrznym obwodzie jest osadzona powrotna sprężyna (28), której jeden koniec (29) jest zamocowany

176 808 na zderzakowym elemencie (30) umieszczonym na wyposażonej w kołnierz (26) tulei (27), a drugi koniec (31) jest zamocowany na jednym zderzakowym elemencie (33) z dwóch zderzakowych elementów (33, 35) umieszczonych przy tylnej ściance (34) napędu wyłącznika.
9. Urządzenie według zesłrz. 1, znamienne tym, że powżotna spręży na (28) ja st umieszczona na trzpieniu (32) tulei (27) wyposażonej w kołnierz (26).
10. Urządzenie według zastrz. U albo 9, znamienne tym, że powrotną sprężynę (2U) stanowi sprężyna skręcana.
11. Urządzenie według zastrz. U albo 10, znamienne tym. że oba zderzakowe elementy (33, 35) zamocowane na tylnej ściance (34) napędu przełączania są przedstawione względem siebie o określony kąt, korzystnie 1U0°.
12. Urządzenie według zastrz. U, znamienne tym, że wałek (21) naciągu ręcznego jest z jednej strony umocowany w tylnej ściance (34), a z drugiej strony w przedniej ściance (36) napędu wyłącznika.
13. Urządzenie według zastrz. U, znamienne tym, że jedno-topniową czołową przekładnię zębatą (17) stanowi eliptyczna tuleja znajdująca się na wałku elektrycznego silnika (20), która na swym zewnętrznym obwodzie, poprzez łożysko kulkowe, przyjmuje uzębiony na zewnątrz, sprężysty pierścień, który w swej większej osi elipsy wchodzi w usytuowane współosiowo względem wałka elektrycznego silnika (20) wewnętrzne uzębienie dwóch umieszczonych jeden nad drugim pierścieni (37, 3U), z których jeden pierścień (37) jest zamocowany na obudowie (39) elektrycznego silnika (20), a drugi pierścień (3U) wspiera podwójne czołowe koło zębate (40), którego czołowe koło zębate (41) o najmniejszej średnicy jest zazębione z ostatnim czołowym kołem zębatym (1U) umieszczonym na wałku załączającym (5), przy czym ten zewnętrznie uzębiony, sprężysty pierścień ma mniej zębów niż jeden z dwóch wyposażonych w wewnętrzne uzębienie, umieszczonych jeden nad drugim pierścieniami (37, 3U), przy czym drugi wyposażony w wewnętrzne uzębienie pierścień ma taką samą liczbę zębów jak sprężysty pierścień z zewnętrznym uzębieniem.