SK280118B6 - Zariadenie na napínanie zapínacej pružiny ovládací - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na napínanie zapínacej pružiny ovládacích zariadení elektrických výkonových spínačov, najmä vákuových spínačov, pri ktoiých je zapínacia pružina spojená s výstredníkom usporiadaným na zapínacom hriadeli a je napínateľná tak pomocou elektrického motora, ako aj pomocou ručne ovládaného naťahovacieho hriadeľa a zaradeného čelného súkolesia, ktorého posledné čelné koleso je taktiež usporiadané na zapínacom hriadeli, na ktorom je tiež umiestnená západka na spustenie zapínacieho úkonu, vykonávaného zapínacím hriadeľom, ako aj krivkový kotúč, funkčne spojený so zapínacou pákou.

Doterajší stav techniky

Pri elektrických ovládacích zariadeniach, najmä pri výkonových spínačoch vysokého napätia a vákuových výkonových spínačoch, je po ukončení zapínacieho úkonu potrebné, aby bol vákuový výkonový spínač opäť pripravený na ďalší zapínací úkon, teda tak, aby bol zaistený spínací sled VYPNUTÉ - ZAPNUTÉ - VYPNUTÉ. To predpokladá, že je potrebné, aby po ukončení zapínacieho úkonu bola opäť napnutá zapínacia pružina, ak má byť zariadenie pripravené na ďalší zapínací úkon. Pritom zapínacia pružina známych ovládacích zariadení vákuových výkonových spínačov je spojená s výstredníkom umiestneným na zapínacom hriadeli tak, že pri uvoľnení západky spojenej so zapínacím hriadeľom, na zapínacom hriadeli taktiež uložený krivkový kotúč pri svojom otočení asi o 180°, podmienenom pôsobením zapínacej pružiny vyhotovenej ako ťažná pružina, zatlačí zapínaciu páku, funkčne spojenú s krivkovým kotúčom, do polohy zodpovedajúcej zapínacej polohe.

Príprava zapínacej pružiny, riešenej ako ťažná pružina, na nasledujúci zapínací úkon, teda jej napnutie, môže byť vykonaná tak, ako je napríklad uvedené vo firemnom prospekte VEM „Vnútorné výkonové spínače s malým obsahom oleja“ Hn/65/77 - 10000 - 7.77-IV/1/17-565 - apríl 1976 firmy VEB Schaltgerätewerk Muskau. Zapnutím elektrického motora s vloženým prevodom, spolupracujúcim s ťahadlom, sa otočí rohatka, čím sa napne na tejto rohatke upevnená zapínacia pružina. Ústrojenstvo tohto druhu na ovládanie pohyblivého spínacieho kontaktu vysokonapäťových zariadení je taktiež opísané v spise DD 296 378 A5.

Pri inom známom ovládacom zariadení výkonových vákuových spínačov, v ktorom je zapínacia pružina v spojení s výstredníkom umiestneným na zapínacom hriadeli, je ústrojenstvom umiestneným medzi elektrickým motorom a zapínacím hriadeľom čelné súkolesie, ktorého posledné čelné koleso jc voľne uložené na zapínacom hriadeli. Ak sa uvoľní v tomto ovládacom zariadení západka umiestnená na zapínacom hriadeli, v dôsledku tohto uvoľnenia napnutej zapínacej pružiny sa výstredník a spolu s ním zapínací hriadeľ s krivkovým kotúčom otočia o asi 180°. Pri tomto pohybe zapínacieho hriadeľa výstredník na ňom uložený, v dôsledku pohybovej energie, prejde okolo západky na blokovanie spätného pohybu, čím sa zapínacia pružina opäť sčasti napne. Pri nadväzujúcom obrátení pohybu zapínacieho hriadeľa a tým aj výstredníka sa čiastočne napnutá zapínacia pružina opäť uvoľní a urýchli pohyb zapínacieho hriadeľa s jeho výstredníkom v opačnom smere, a to tak dlho, až výstredník narazí na západku na blokovanie spätného pohybu.

Na prípravu zapínacej pružiny na nasledujúci zapínací úkon je pri tomto známom ovládacom zariadení posledné, na hriadeli voľne uložené ozubené koleso čelného súkolesia v oblasti zapínacieho hriadeľa vybavené výstupkom v tvare kruhového segmentu, usporiadaného v axiálnom smere. Po chode naprázdno narazí výstupok v tvare kruhového segmentu voľne položeného čelného kolesa na unášací kolík pevne spojený so zapínacím hriadeľom, začne unášať zapínací hriadeľ a tým aj výstredník a otočí ho asi o 180°, čím sa zapínacia pružina napne a výkonový vákuový spínač je pripravený na ďalší zapínací úkon.

Polohy, ktoré zaujme zapínací hriadeľ a tým aj výstredník, nie sú viazané na použitie elektrického motora, tieto polohy však zapínací hriadeľ a tým aj výstredník a západka umiestnená na zapínacom hriadeli zaujmú tým, že dôjde k aktivácii čelného prevodu a tým aj posledného, na zapínacom hriadeli umiestneného čelného kolesa, ktoré je ovládateľné na napínanie zapínacej pružiny pomocou ručne ovládaného napínacieho hriadeľa, ktorého prídavné usporiadanie je nielen žiaduce na vykonanie revízie, ale je tiež požadované mnohými prevádzkovateľmi vákuového výkonového spínača popri pohonnom elektrickom motore.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je vytvoriť zariadenie na napínanie zapínacej pružiny ovládacích zariadení elektrických výkonových spínačov, najmä vákuových spínačov, v ktorých zapínacia pružina, riešená ako ťažná pružina, je spojená s výstredníkom, usporiadaným na zapínacom hriadeli a je napínateľná tak pomocou elektrického motora, ako aj pomocou ručne ovládaného naťahovacieho hriadeľa a zaradeného čelného súkolesia, ktorého posledné čelné koleso je taktiež usporiadané na zapínacom hriadeli, na ktorom je taktiež umiestnená západka na spúšťanie zapínacieho úkonu vykonávaného zapínacím hriadeľom, ako aj krivkový kotúč funkčne spojený so zapínacou pákou.

Táto úloha je vyriešená vynálezom, ktorého podstatou je, že posledné čelné koleso súkolesia je na zapínacom hriadeli usporiadané pomocou voľnobežného ložiska tak, že na začiatku napínania zapínacej pružiny sú výstredník a tým aj zapínací hriadeľ posledným čelným kolesom bezprostredne unášané z polohy, v ktorej sú, a ktorá je v smere otáčania výstredníka za dolným úvratom zapínacieho hriadeľa, zatiaľ čo vo fáze zapínacieho úkonu pri otočení zapínacieho hriadeľa cez jeho dolný úvrat je posledné čelné koleso vo svojej polohe aretované voľnobežným ložiskom, ako aj funkčným spojením s ostatnými čelnými kolesami čelného súkolesia.

Pritom je na zabezpečenie dlhodobej funkčnej spoľahlivosti voľnobežného ložiska a na zaistenie dlhej životnosti ovládacieho zariadenia výkonového spínača účelné, ak voľnobežné ložisko pozostáva z vlastnej voľnobežky a z opomých ložísk, usporiadaných po obidvoch stranách voľnobežky. Výhodné je, ak voľnobežka aj oporné ložiská sú tvorené ihlovými ložiskami, pričom je však možné použiť aj iné druhy ložísk, ktorými nedôjde k obmedzeniu funkcie voľnobežného ložiska.

V ďalšom riešení podľa vynálezu je vnútorný krúžok voľnobežky voľnobežného ložiska tvorený vonkajším obvodovým povrchom zapínacieho hriadeľa, priemer ihiel voľnobežky je menší ako je vzdialenosť medzi vonkajším obvodovým povrchom zapínacieho hriadeľa a vnútorným obvodom vonkajšieho krúžku voľnobežky, a na vnútornom obvode vonkajšieho krúžku sú umiestnené rovnomerne rozdelené plôšky v tvare pílových zubov tak, že najväčšia vzdialenosť od vnútorného obvodu vonkajšieho krúžku majú vždy vzhľadom na smer otáčania protiľahlo ležiace strany plôšok tvaru pílových zubov. Na zaistenie funkčnej spoľahlivosti tejto voľnobežky majú plôšky tvaru pílových zubov, umiestnené na vnútornom obvode vonkajšieho krúžku voľnobežky, malé stúpanie.

Podľa ďalšieho význaku vynálezu ihly voľnobežky voľnobežného ložiska, pôsobiace pri napínaní napínacej pružiny proti plôškam v tvare pílových zubov s malým stúpaním, sú pod tlakom pružných teliesok tak, že sú dotlačovateľné do smeru zvierania na plôšky v tvare pílových zubov, usporiadané na vonkajšom krúžku voľnobežky. Tým je zaistené, že bezprostredne po zapnutí viacstupňového čelného súkolesia pomocou elektromotora alebo ručného naťahovacieho hriadeľa, posledné čelné koleso uložené na zapínacom hriadeli otočí zapínací hriadeľ, ktorým je unášaný aj na ňom sa nachádzajúci výstredník, čím sa s výstredníkom spojená zapínacia pružina napne a je pripravená k ďalšiemu zapínaciemu úkonu. Dôsledkom tohto riešenia je, že v dôsledku bezprostredného otočenia zapínacieho hriadeľa a tým aj výstredníka sa skracuje čas napínania, a pretože čelné súkolesie je pri uvedení do chodu zaťažené a nemá žiadny voľný chod, sa taktiež znižuje jeho opotrebenie.

Ako pružné telieska pôsobiace na ihly voľnobežky voľnobežného ložiska prichádzajú výhodne do úvahy pružné stronienky, ktoré sú opreté o stenu vonkajšieho krúžku voľnobežky voľnobežného ložiska. Je samozrejme možné a je v zmysle riešenia podľa vynálezu použiť aj iné pružné telieska na pôsobenie na ihly voľnobežky, ktoré nemajú tvar strmienkov, uvedených ako príklad.

Tak je riešením podľa vynálezu vytvorené zariadenie na napínanie zapínacej pružiny ovládacích zariadení výkonových elektrických spínačov, najmä vákuových výkonových spínačov, v ktorých posledné čelné koleso čelného súkolesia je spojené so zapínacím hriadeľom prostredníctvom voľnobežného ložiska. Tým sa dosahuje skrátenie času potrebného na napínanie zapínacej pružiny a okrem toho aj to, že sa čelné súkolesie rozbieha pri zaťažení, čím sa znižuje jeho opotrebovanie.

V priebehu zapínacieho cyklu sa posledné čelné koleso neotáča jednak vzhľadom na voľnobežné ložisko, prostredníctvom ktorého je uložené na zapínacom hriadeli, ale tiež v dôsledku toho, že zuby tohto čelného kolesa sú v zábere s ďalším čelným kolesom čelného súkolesia.

Výhodné riešenie zariadenia podľa vynálezu spočíva v tom, že s posledným čelným kolesom umiestneným na zapínacom hriadeli nad voľnobežným ložiskom, je spojené jednostupňové čelné súkolesie, ktorého čelné koleso s najväčším priemerom je v zábere s čelným kolesom s malým priemerom, upevneným na ručnom naťahovacom hriadeli a na ručnom naťahovacom hriadeli je ďalej uložené voľnobežné ložisko s puzdrom, vybaveným nákružkom, pričom na vonkajšom obvode puzdra je umiestnená direktívna pružina, jeden koniec ktorej je upevnený na dorazovom prvku nachádzajúcom sa na puzdre vybavenom nákružkom a druhý koniec je upevnený na dorazovom prvku, ktorý je jedným z dvoch dorazových prvkov, umiestnených na zadnej stene ovládacieho zariadenia spínača. Zatiaľ čo direktívna pružina, výhodne riešená ako krútiaca pružina, môže byť umiestnená na drieku puzdra vybaveného nákružkom, môžu byť obidva dorazové prvky, umiestnené na zadnej stene ovládacieho ústrojenstva, proti sebe navzájom posunuté, napríklad o 180°. Rovnaký účinok sa však dá dosiahnuť aj pri inom uhle vzájomného posunutia týchto dorazových prvkov, napríklad aj vtedy, ak sú posunuté navzájom proti sebe o 30°. Ručný naťahovací hriadeľ je výhodne na jednej strane uložený v zadnej stene a na druhej strane v prednej stene ovládacieho zariadenia.

Aby sa na výkonom spínači, najmä na výkonovom vákuovom spínači, zabránilo po jeho zapnutí spätnému otočeniu výstredníka zapínacou pružinou z dolného úvratu zapínacej pružiny, alebo aby sa tento spätný pohyb obmedzil tak, aby na začiatku napínacieho úkonu zapínacej pružiny zaujal výstredník, a tým aj zapínací hriadeľ polohu ležiacu v smere otáčania výstredníka smerom nahor za dolným úvratom zapínacieho hriadeľa, ale najmä tiež kvôli tomu, aby sa pri príprave výkonového vákuového spínača k ďalšiemu zapínaciemu úkonu po doraze západky spojenej so zapínacím hriadeľom zabránilo zovretiu zapínacej západky, je obmedzený uhol spätného otočenia výstredníka a západky spojenej so zapínacím hriadeľom tak po zapnutí výkonového spínača, ako aj po náraze západky. K tomu dôjde v dôsledku toho, že po doraze puzdrom a nákružkom vybaveného dorazového prvku na najbližší, v smere otáčania puzdra na zadnej stene ovládacieho zariadenia spínača umiestnený dorazový prvok, obidva dorazové prvky spolu s voľnobežným ložiskom a s puzdrom vytvárajú blokovacie zariadenie spätného chodu jednostupňového čelného súkolesia a tým aj zapínacieho hriadeľa. Pritom po náraze dorazového prvku, ktorý je v spojení s puzdrom na dorazový prvok, umiestnený na zadnej stene ovládacieho zariadenia, ležiaci najbližšie v smere otáčania, sa direktívna pružina napne.

Vytvorením uhla spätného otočenia, obmedzeného blokovacím zariadením, sa zabráni nielen možnému spätnému otáčavému pohybu zapínacieho hriadeľa s jeho konštrukčnými prvkami, ale sa taktiež zaistí, že po tvrdom náraze západky na zapínaciu západku sa západka, spojená so zapínacím hriadeľom, môže otočiť späť o malý uhol. Uvoľnením sily nárazu, ku ktorému tak dochádza, sa nielen bráni zablokovaniu zapínacej západky, ale súčasne je zaistené, že pri natiahnutí zapínacej pružiny pomocou elektromotora, prípadne pri natiahnutí zapínacej pružiny pomocou ručnej kľuky, nemôže dôjsť k žiadnej poruche.

Pritom je v zariadení podľa vynálezu výhodné, keď pri príprave výkonového spínača na nasledujúci zapínací úkon spustením chodu jednostupňového čelného súkolesia pomocou elektromotora ako naťahovacieho motora, prípadne pomocou ručného naťahovacieho hriadeľa, voľnobežné ložisko uvoľňuje puzdro vybavené nákružkom tak, že po uvoľneni direktívnej pružiny je puzdro otočné do opačného smeru, kým dorazový prvok spojený s puzdrom narazí na druhý dorazový prvok, umiestnený na zadnej stene ovládacieho zariadenia spínača. Aby bolo možné uskutočňovať napínanie zapínacej pružiny so zreteľom na malý otáčavý moment motora, a tiež preto, aby sa dosiahol nízky počet otáčok posledného čelného kolesa a tým aj zapínacieho hriadeľa, má jednostupňové čelné súkolesie veľký prevod do pomala.

Pritom je účelné, aby jednostupňové čelné súkolesie s veľkým prevodom do pomala pozostávalo z eliptického puzdra, nasaditeľného na hriadeľ elektromotora, na ktorom je prostredníctvom guľkového ložiska uložený elastický, z vonkajšej strany ozubený prstenec, ktorý vo svojej veľkej osi elipsy zasahuje do vnútorného, vzhľadom na hriadeľ elektromotora koncentricky usporiadaného, ozubenia dvoch nad sebou umiestnených krúžkov, z ktorých jeden krúžok je upevnený na telese elektromotora a na druhom krúžku je umiestnené zdvojené čelné koleso, pričom čelné koleso s najmenším priemerom je v zábere s posledným čelným kolesom umiestneným na zapínacom hriadeli a elastický prstenec s vonkajším ozubením má menej zubov ako jeden z obidvoch nad sebou usporiadaných krúžkov vybavených vnútorným ozubením a druhý z krúžkov, vybavený vnútor ným ozubením, má rovnaký počet zubov ako má elastický prstenec, vybavený vonkajším ozubením.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príklady uskutočnenia vynálezu sú znázornené na výkresoch, kde obr. 1 predstavuje pohľad na zapínací hriadeľ s posledným čelným kolesom čelného súkolesia na ňom umiestneným, vo vypínacej polohe a obr. 2 predstavuje pohľad na zapínací hriadeľ s posledným čelným kolesom na ňom usporiadaným, v zapínacej polohe, obr. 3 predstavuje schematický pohľad na voľnobežku voľnobežného ložiska, ktorým je posledné čelné koleso uložené na zapínacom hriadeli, obr. 4 predstavuje schematický pohľad na voľnobežku podľa obr. 3 pri pohľade spredu, v spojení s opornými ložiskami, umiestnenými na čelných stranách, obr. 5 predstavuje schematický pohľad na zapínací hriadeľ vo vypínacej polohe podľa obr. 1, vo funkčnom spojení s jednostupňovým čelným súkolesím a s hriadeľom na ručné napínanie, obr. 6 predstavuje schematický pohľad na zapínací hriadeľ podľa obr. 5 v zapínacej polohe a obr. 7 pohľad zhora na zapínací hriadeľ podľa obr. 6.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ako je znázornené na obr. 1, je na zapínacom hriadeli 5 ovládacieho zariadenia elektrického výkonového spínača, najmä vákuového výkonového spínača, vedľa posledného čelného kolesa 1 ďalej už neznázomeného viacstupňového čelného ozubeného súkolesia umiestnený tiež výstredník 2, krivkový kotúč 3 a západka 4, cez ktorú sa spúšťa zapínanie. Zatiaľ čo výstredník 2, krivkový kotúč 3 a západka 4 sú na zapínacom hriadeli 5 uložené napevno, je posledné čelné koleso 1 viacstupňového čelného ozubeného súkolesia uložené na zapínacom hriadeli 5 pomocou voľnobežného ložiska 6, bližšie znázorneného na obr. 3 a 4. V tu znázornenej vypínacej polohe je zapínacia pružina 7, vyhotovená ako ťažná pružina spojená s výstredníkom 2, v napnutom stave, to znamená, že ovládacie zariadenie vákuového výkonového spínača je pripravené na spustenie zapínacieho úkonu. K spusteniu zapínacieho úkonu dôjde uvoľnením západky 4 pomocou inej, tu neznázomenej západky, ktorá je súčasťou ovládacieho zariadenia. Po spustení zapínacieho úkonu uvoľnením západky 4 sa v dôsledku pôsobenia zapínacej pružiny 7 o asi 180° otočí v smere šípky 8 nielen západka 4, ale tiež výstredník 2 a tým aj zapínací hriadeľ 5 a krivkový kotúč 3, ktorý je pritom privedený do funkčného spojenia s taktiež neznázomenou zapínacou pákou. Pritom výstredník 2 v dôsledku pohybovej energie prejde dolným úvratom 9 zapínacieho hriadeľa 5, až zapínací hriadeľ 5, výstredník 2 a západka 4 zaujmú polohu, znázornenú na obr. 2, v ktorej je spúšťacia pružina vo vypnutom stave.

Pokiaľ sa má zapínacia pružina 7 opäť napnúť kvôli príprave na spustenie ďalšieho zapínacieho úkonu, mali by teda byť zapínací hriadeľ 5, výstredník 2 so zapínacou pružinou 7, krivkový kotúč 3 a západka 4 uvedené z polohy znázornenej na obr. 2 do polohy znázornenej na obr. 1, v ktorej je zapínacia pružina 7 napnutá. Tak je posledným čelným kolesom 1 viacstupňového čelného súkolesia, bezprostredne na začiatku uvedenia viacstupňového čelného súkolesia do činnosti, prostredníctvom voľnobežného ložiska 6 unášaný zapínací hriadeľ 5 a tým tiež výstredník 2, kým tento zaujme polohu znázornenú na obr. 1, v ktorej je zapínacia pružina 7 napnutá a je tak pripravená na spuste nie ďalšieho zapínacieho úkonu. Tým, že zapínací hriadeľ 5 a výstredník 2 sú bezprostredne unášané viacstupňovým čelným súkolesím, skracuje sa čas napínania zapínacej pružiny 7. Viacstupňové čelné súkolesie sa otáča pod zaťažením, takže nedochádza k žiadnemu chodu naprázdno a opotrebenie je tak značne znížené. Pri použití jednostupňového čelného súkolesia sú výhody rovnaké.

Podľa obr. 4 voľnobežné ložisko 6, prostredníctvom ktorého je posledné čelné koleso 1 viacstupňového čelného súkolesia podľa obr. 1 a 2 uložené na zapínacom hriadeli 5, pozostáva z vlastnej voľnobežky 10 a z dvoch oporných ložísk 11, ktoré z čelných strán obmedzujú voľnobežku 10. Tak voľnobežka 10, ako aj oporné ložiská 11, sú ihlové ložiská. Ako je zrejmé z obr. 3, vnútorný krúžok voľnobežky 10 voľnobežného ložiska 6 je tvorený obvodovou plochou zapínacieho hriadeľa 5 a v medzipriestore 12 medzi touto obvodovou plochou a vnútorným obvodom vonkajšieho krúžku 13 voľnobežky 10 sú usporiadané ihly 14, ktorých priemer je menší ako je vzdialenosť medzi vonkajšou obvodovou plochou zapínacieho hriadeľa 5 a vnútorným obvodom vonkajšieho krúžku 13 voľnobežky 10. Tieto ihly 14 sú vo funkčnom spojení s plôškami 15 v tvare pílových ozubov s malým stúpaním, ktoré sú v rovnomernom rozstupe usporiadané na vnútornom obvode vonkajšieho krúžku 13 voľnobežky 10 tak, že ich najväčšia vzdialenosť od vnútorného obvodu vonkajšieho krúžku 13 je vždy na protiľahlej strane plôšok 15 v tvare pílových ozubov, vzhľadom na smer otáčania (smer šípky 8 - obr. 1 a 2). Pritom na ihly 14 voľnobežky 10 pôsobí sila pružných teliesok 16, vyhotovených ako pružné strmienky, ktorými sú ihly 14 dotlačovateľné na plôšky 15 tvaru pílových ozubov, usporiadané na vonkajšom krúžku 13 voľnobežky 10, teda do zvieracieho smeru. Tým sú vytvorené podmienky na to, aby bezprostredne pri zapnutí ovládacej sústavy viacstupňového čelného súkolesia, teda aj pri otočení posledného čelného kolesa 1 kvôli napnutiu zapínacej pružiny 7, bol zapínací hriadeľ 5 a tým aj výstredník 2 unášaný posledným čelným kolesom 1, čim sa otočením o asi 180° dokončí napínanie zapínacej pružiny 7.

Pri zariadení podľa obr. 5, 6 a 7 je použité jednostupňové čelné súkolesie 17. Okrem posledného čelného kolesa 18 tohto jednostupňového čelného súkolesia 17 sú na zapínacom hriadeli 5 ovládacieho zariadenia opäť umiestnené výstredník 2, krivkový kotúč 3 a západka 4, po uvoľnení ktorej pomocou zapínacej západky 19 dôjde k zapnutiu zapínacieho úkonu. Pritom sú výstredník 2, krivkový kotúč 3 a západka 4 pevne umiestnené na zapínacom hriadeli 5, zatiaľ čo posledné čelné koleso 18 jednostupňového čelného súkolesia 17 je na zapínacom hriadeli 5 uložené prostredníctvom voľnobežného ložiska 6.

Zatiaľ čo vo vypínacej polohe, znázornenej na obr. 5, je zapínacia pružina 7, spojená s výstredníkom 2, v napnutom stave, čím je ovládacie zariadenie pripravené k spusteniu zapínacieho úkonu vákuového výkonového spínača, je z obr. 6 zrejmé, že zapínacia pružina 7 je uvoľnená, pričom zapínacia pružina 7, výstredník 2 a tým aj zapínací hriadeľ 5 sú v polohe smerom dohora za dolným úvratom 9 zapínacieho hriadeľa 5 v smere otáčania výstredníka 2.

Ak sa má zapínacia pružina 7 z polohy, znázornenej na obr. 6, opäť napnúť do polohy, potrebnej na spustenie ďalšieho zapínacieho úkonu, je potrebné zapínací hriadeľ 5, výstredník 2 spoločne so zapínacou pružinou 7, krivkový kotúč 3 a západku 4 znova uviesť z polohy, znázornenej na obr. 6 do polohy podľa obr. 5. S týmto cieľom sa otočí zapínací hriadeľ 5, ktorým je unášaný aj výstredník 2, pomocou posledného čelného kolesa 18 jednostupňového čelného súkolesia 17, ktoré je po zapnutí ovládané elektromoto

SK 280118 Β6 rom 20, slúžiacim ako naťahovací motor, alebo tiež pomocou ručného naťahovacieho hriadeľa 21 (obr. 7). Toto unášanie trvá dovtedy, kým výstredník 2 zaujme polohu, znázornenú na obr. 5, v ktorej je zapínacia pružina 7 opäť napnutá a tak pripravená na ďalší zapínací úkon.

Aby sa však zaistilo, aby po tvrdom doraze západky 4 na zapínaciu západku 19 sa mohla zapínacím hriadeľom 5 spojená západka 4 o malý uhol pootočiť späť, je v zariadení prídavné umiestnené blokovacie zariadenie 22 spätného chodu, znázornené na obr. 7, ktoré však v malom uhle umožňuje spätné pootočenie západky 4. To znamená, že sila dorazu sa môže uvoľniť, čím sa zabráni blokovanie zapínacej západky 19. Blokovacím zariadením 22 spätného chodu sa však súčasne tiež dosiahne to, že po zapínacom úkone nedôjde k možnému spätnému otočeniu zapínacieho hriadeľa 5 s jeho konštrukčnými prvkami, teda taktiež so zapínacou pružinou 7, prípadne že toto spätné otočenie je aspoň obmedzené.

Ako je zrejmé z obr, 7, čelné koleso 23, ktoré má najväčší priemer v jednostupňovom čelnom súkolesí 17, je v zábere s čelným kolesom 24 s menším priemerom, upevneným na ručnom naťahovacom hriadeli 21. Ďalej je na ručnom naťahovacom hriadeli 21 umiestnené voľnobežné ložisko 25, v ktorom je usporiadané puzdro 27, vybavené nákružkom 26, na ktorého vonkajšom obvode je umiestnená direktívna pružina 28. Zatiaľ čo jeden koniec 29 direktívnej pružiny 28 je upevnený na dorazovom prvku 30, umiestnenom na puzdre 27, druhý koniec 31 direktívnej pružiny 28, umiestnenej na drieku 32 puzdra 27, je spojený s jedným dorazovým prvkom 33 z dvoch dorazových prvkov 33, 35, umiestnených navzájom posunuto o 180° na zadnej stene 34 ovládacieho zariadenia spínača. V tomto riešení je ručné naťahovacie zariadenie 21 uložené nielen v zadnej stene 34, ale tiež v prednej stene 36 ovládacieho zariadenia spínača.

Prostredníctvom blokovacieho zariadenia 22, tvoreného direktívnou pružinou 28, dorazovými prvkami 30, 33, 35 a voľnobežným ložiskom 25, je obmedzený uhol spätného pootočenia výstredníka 2 tak po zapnutí vákuového výkonového spínača, ako aj po náraze západky 4, spojenej so zapínacím hriadeľom 5. K tomu dochádza tým, že po náraze dorazového prvku 30, spojeného s puzdrom 27, na najbližší dorazový prvok 33, usporiadaný v smere otáčania puzdra 27, obidva dorazové prvky 30, 33, spolu s voľnobežným ložiskom 25 a s puzdrom 27, tvoria blokovacie zariadenie 22 spätoého chodu jednostupňového čelného súkolesia 17 a tým aj zapínacieho hriadeľa 5. Ak sú obidva dorazové prvky 30, 33 vo vzájomnom dotyku, je direktívna pružina 28 napnutá.

Naproti tomu, pri príprave výkonového vákuového spínača na ďalší zapínací úkon zapnutím jednostupňového čelného súkolesia 17 pomocou elektromotora 20 ako naťahovacieho motora, prípadne pomocou ručného naťahovacieho hriadeľa 21, uvoľní voľnobežné ložisko 25 puzdro 27, vybavené nákružkom 26, čím sa v dôsledku uvoľnenia direktívnej pružiny 28 začne puzdro 27 otáčať do protismeru. Toto otáčanie pokračuje, dokiaľ dorazový prvok 30, spojený s puzdrom 27, nenarazí na druhý dorazový prvok 35, umiestnený na zadnej stene 34 ovládacieho zariadenia spínača.

Ako jednostupňové čelné súkolesie 17 má toto súkolesie veľký prevod do pomala, čo je známe aj z ovládacieho zariadenia Harmonic-drive-Getriebe. V tomto je jeden krúžok 37 z dvoch nad sebou usporiadaných krúžkov 37, 38 upevnený na telese 39 elektromotora 20 a na druhom krúžku 38 je umiestnené zdvojené čelné koleso 40, ktorého čelné koleso 41 s najmenším priemerom je v zábere s posledným čelným kolesom 18, umiestneným na zapínacom hriadeli 5.

Použitie jednostupňového čelného súkolesia 17 a jeho prispôsobenie pomerom ovládacieho zariadenia výkonového spínača, najmä vákuového výkonového spínača, ale tiež s prihliadnutím na ručný naťahovací hriadeľ 21 a na blokovacie zariadenie 22 spätného chodu, zariadenie podľa vynálezu súčasne priaznivo ovplyvňuje zmenšenie zastavaného priestoru vzhľadom na čelné súkolesie 17 a tým aj zníženie nákladov.

Claims (15)

1. Zariadenie na napínanie zapínacej pružiny ovládacích zariadení elektrických výkonových spínačov, najmä vákuových spínačov, v ktorom sú na zapínacom hriadeli napevno uložené západka na uvoľnenie zapínacieho mechanizmu, krivkový kotúč s funkčným spojením k zapínacej páke a výstredník na napínanie zapínacej pružiny, pričom zapínacia pružina vytvorená ako ťažná pružina pri otočení zapínacieho hriadeľa spustí cyklus napínania a uvoľnenia a nastane napínanie prostredníctvom elektromotora alebo ručne ovládaného napínacieho hriadeľa pri medzizasunutí čelného súkolesia, ktorého posledné čelné koleso je taktiež umiestnené na zapínacom hriadeli, vyznačujúce sa tým, že ložiskom posledného čelného kolesa (1) čelného súkolesia na zapínacom hriadeli (5) je voľnobežné ložisko (6) s bezprostredným prenosom sily medzi čelným kolesom (1) a zapínacím hriadeľom (5), pri smere (8) otáčania opačnom smeru otáčania zapínacieho hriadeľa (5) ako aj od začiatku pohonu čelného kolesa (1) v smere (8) otáčania, na napnutie zapínacej pružiny (7).

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že spojenie medzi zapínacou pružinou (7) a výstredníkom (2) je umiestnené na začiatku zapínacej pružiny v smere (8) otáčania za dolným úvratom (9) zapínacieho hriadeľa (5).

3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že voľnobežné ložisko (6) pozostáva z voľnobežky (10) a z oporných ložísk (11), usporiadaných po obidvoch stranách voľnobežky (10).

4. Zariadenie podľa nároku 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že voľnobežkou (10) aj opornými ložiskami (11) voľnobežného ložiska (6) sú ihlové ložiská.

5. Zariadenie podľa nárokov 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že vnútorný krúžok voľnobežky (10) voľnobežného ložiska (6) je tvorený vonkajším obvodovým povrchom zapínacieho hriadeľa (5), priemer ihiel (14) voľnobežky (10) je menší ako je vzdialenosť medzi vonkajším obvodovým povrchom zapínacieho hriadeľa (5) a vnútorným obvodom vonkajšieho krúžku (13) voľnobežky (10) a na vnútornom obvode vonkajšieho krúžku (13) sú usporiadané rovnomerne rozdelené plôšky (15) v tvare pílových zubov tak, že najväčšiu vzdialenosť od vnútorného obvodu vonkajšieho krúžku (13) majú vždy strany plôšok (15) v tvare pílových zubov, protiľahlo ležiace vzhľadom na smer otáčania.

6. Zariadenie podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že ihly (14) voľnobežky (10) voľnobežného ložiska (6) sú pod tlakom pružných teliesok (16) tak, že sú dotlačovateľné do smeru zvierania na plôšky (15) v tvare pílových zubov, usporiadaných na vonkajšom krúžku (13) voľnobežky (10).

7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa t ý m , že pružnými telieskami (16) sú pružné strmienky, ktoré sú opreté o stenu vonkajšieho krúžku (13) voľnobežky (10) voľnobežného ložiska (6).

SK 280118 Β6

8. Zariadenie podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa t ý m , že s posledným čelným kolesom (18), umiestneným na zapínacom hriadeli (5) nad voľnobežným ložiskom (6), je spojené jednostupňové čelné súkolesie (17), ktorého čelné koleso (23) s najväčším priemerom je v zábere s čelným kolesom (24) s malým priemerom upevneným na ručnom naťahovacom hriadeli (21) a na ručnom naťahovacom hriadeli (21) je ďalej umiestnené voľnobežné ložisko (25) s puzdrom (27) vybaveným nákružkom (26), pričom na vonkajšom obvode puzdra (27) je umiestnená direktívna pružina (28), ktorej jeden koniec (29) je upevnený na dorazovom prvku (30) umiestnenom na puzdre (27) vybavenom nákružkom (26) a druhý koniec (31) je upevnený na dorazovom prvku (33), ktorý je jedným z dvoch dorazových prvkov (33, 35), usporiadaných na zadnej stene (34) ovládacieho zariadenia spínača.

9. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačuj ú t e sa t ý m , že direktívna pružina (28) je umiestnená na drieku (32) puzdra (27), vybaveného nákružkom (26).

10. Zariadenie podľa nárokov 8 a 9, vyznačujúce sa tým, že direktívna pružina (28) je tvorená krútiacou pružinou.

11. Zariadenie podľa nárokov 8ažl0, vyznačujúce sa tým, že obidva dorazové prvky (33, 35), umiestnené na zadnej stene (34) ovládacieho ústrojenstva, sú navzájom proti sebe posunuté v stanovenom uhle, výhodne v uhle 180°.

12. Zariadenie podľa nárokov 8 až 11, vyznačujúce sa tým, že ručný naťahovací hriadeľ (21) je na jednej strane uložený v zadnej stene (34) a na druhej strane v prednej stene (36) ovládacieho zariadenia.

13. Zariadenie podľa nárokov 8ažl 2, vyznačujúce sa tým, že dorazové prvky (33, 35) spolu s voľnobežným ložiskom (25) a s puzdrom (27) vytvárajú blokovacie zariadenie (22) spätného chodu jednostupňového čelného súkolesia (17) a tým aj zapínacieho hriadeľa (5).

14. Zariadenie podľa nárokov 8ažl 3, vyznačujúce sa tým, že jednostupňové čelné súkolesie (17) má veľký prevod do pomala.

15. Zariadenie podľa nárokov 8ažl 4, vyznačujúce sa tým, že jednostupňové čelné súkolesie (17) s veľkým prevodom do pomala pozostáva z eliptického puzdra, nasaditeľného na hriadeľ elektromotora (20), na ktorom je prostredníctvom guľkového ložiska uložený elastický, z vonkajšej strany ozubený prstenec, ktorý vo svojej veľkej osi elipsy zasahuje do vnútorného, vzhľadom na hriadeľ elektromotora (20) koncentricky usporiadaného, ozubenia dvoch nad sebou usporiadaných krúžkov (37, 38), z ktorých jeden krúžok (37) je upevnený na telese (39) elektromotora (20) a na druhom krúžku (38) je umiestnené zdvojené čelné koleso (40), pričom čelné koleso (41) s najmenším priemerom je v zábere s posledným čelným kolesom (18), umiestneným na zapínacom hriadeli (5), a elastický prstenec s vonkajším ozubením má menej zubov ako jeden z obidvoch nad sebou usporiadaných krúžkov (37, 38) vybavených vnútorným ozubením a druhý z krúžkov vybavený vnútorným ozubením má rovnaký počet zubov ako má elastický prstenec vybavený vonkajším ozubením.