WO2017055019A1 - Anordnung und verfahren zum auslösen einer schaltbewegung eines leistungsschalters - Google Patents

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WO2017055019A1
WO2017055019A1 PCT/EP2016/070943 EP2016070943W WO2017055019A1 WO 2017055019 A1 WO2017055019 A1 WO 2017055019A1 EP 2016070943 W EP2016070943 W EP 2016070943W WO 2017055019 A1 WO2017055019 A1 WO 2017055019A1
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movement
actuator
locking element
change
circuit breaker
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PCT/EP2016/070943
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Lukas BINNER
Prosper Hartig
Philipp Last
Maurice LESSER
Gunnar Lutzke
Dirk Pohle
Ronald Puls
Uwe Schriek
Dirk Weissenberg
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/505—Latching devices between operating and release mechanism

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for triggering a switching movement of a circuit breaker.
  • the arrangement comprises an actuator and a device for blocking the switching movement, which has a locking element.
  • the actuator is in operative connection with the INTERLOCKS ⁇ development element and is adapted to open a locking area and / or to close.
  • Switching devices in particular circuit breakers are z. B. supplied via hydraulic drives or spring drives with me ⁇ chanischer energy for the switching movement.
  • the high energy for switching on and off, which is necessary for the movement ⁇ movement of contacts of the contacts in the switching device is z. B. stored in gas tanks or springs.
  • High forces are particularly notwen for fast switching ⁇ dig. Rapid switching requires rapid liberates ⁇ zen the stored energy and a rapid transmission of the motion from the drive via a kinematic chain to the movable contacts of the switching device.
  • the large forces required for the fast switching movement must be reliably held or blocked until the switching operation, and be made available for switching quickly when needed.
  • Devices for triggering the switching movement ie triggers, block a switching movement up to the defined switching instant.
  • the power consumption for holding the stored kinetic ⁇ energy and to trigger and the tripping time should be small, to consume little energy between the switching operations and to ensure a fast switching.
  • Translation systems reduce for this purpose those for the
  • Examples of such translation systems are jack systems for spring-operated actuators or valve systems for hydraulic actuators. Fast lifting movements to
  • Triggering the switching movement and to release the kinetic energy are realized in the prior art by electromechanical actuators, z. B. by solenoids.
  • electromechanical actuators z. B. by solenoids.
  • From DE 10 2013 224 953 Al a spring-loaded drive for a circuit breaker with arrangements for triggering a switching movement is known.
  • An input and Ausschaltfeder are connected via a kinematic chain with switching contact pieces of the circuit breaker.
  • the kinetic energy for switching the switching contact pieces or the movable contact pieces of the contacts of the circuit breaker is stored in the Fe ⁇ countries, by biasing the input and Ausschaltfeder.
  • the springs are held in each case by a latching of elements of the kinematic chain by limit switches in a prestressed state.
  • the circuit breaker is turned on by triggering the opening of the latch of the limit switch of the switch ⁇ spring.
  • the closing spring expands and the stored energy planning in the preload is given in the form of kinetic energy and transmitted via the kinematic chain on the Needlesstü ⁇ bridge.
  • the contact pieces are moved to a position of the closed electrical contacts.
  • the circuit breaker is switched off by triggering the opening of the latch of the limit switch of the opening spring.
  • Opening spring expands analogous to the closing spring when releasing the latch and the energy stored in the bias voltage is released in the form of kinetic energy and transmitted via the kinematic chain on the contacts.
  • the contact pieces are moved to a position of the opened electrical contacts.
  • the electromagnetic actuators, in particular lifting magnets, which are used to trigger the switching movement, must provide a high release force and a fast lifting movement. This requires a certain amount of electrical power.
  • the induction-based solenoids with elekt ⁇ step coils are limited in an environment with high voltages and electric fields in their reliability. A necessary electromagnetic shielding, especially in the form of metallic housing is costly.
  • Object of the present invention is to provide an arrangement and a method for triggering a switching movement of a circuit breaker, which are inexpensive and reliable ⁇ sig, with low power consumption.
  • it is the object to provide a fast lifting movement and a high release force be ⁇ and be able to trigger quickly controlled, to allow a fast and reliable switching of the power scarf ⁇ age .
  • the requirements described above can be realized with a compact, simple construction and a low moving mass of the release.
  • An arrangement according to the invention for triggering a Wegbe ⁇ movement of a circuit breaker includes an actuator, and a Device for blocking the switching movement with a locking element.
  • the actuator is in operative connection with the locking element and is designed to open and / or close a lock.
  • the actuator comprises an active material whose volume and / or shape can be changed by changing a physical quantity, wherein the opening and / or closing of the locking can be effected by the change in volume and / or shape of the active material.
  • actuators based on a material which changes the volume and / or the shape by changing a physical quantity such that an opening
  • the shape or volume of the material of the lifting magnet is not changed, it is generated by a current-carrying coil, a magnetic field, which is a mag ⁇ netic or magnetizable material z. B. accelerated in the form of a bolt.
  • the physical quantities, which are changed to change the volume and / or the shape of the active material in the arrangement according to the invention, can be used sensory.
  • the active material may be a shape memory material umfas ⁇ sen in which the change in the volume and / or shape is effected by a temperature change.
  • the active material for. B. in rod form, expand and / or bend, and thus a
  • the tripping time may be above a provided temperature of a device for
  • Heating to be determined High temperatures during heating of the shape memory material can fast strokes erzeu ⁇ gen. Triggering without electrical power, such. B. by a burner is possible, so high reliability can be achieved without an external power supply.
  • the active material may comprise a piezoelectric material in which the change in the volume is effected by a change in an electrical voltage.
  • Piezo materials eg. As piezo-crystals or piezoelectric ceramics, in particular lead-zirconate titanates or lead-magnesium niobates, can generate large lifting forces very quickly with low power consumption. Thus, using piezo materials, very fast tripping times and high tripping forces are possible.
  • Arrangements for triggering a switching movement, ie actuators or actuators with piezo materials are compact and inexpensive to implement. It must be moved to trigger no large masses. In stand-by mode no power consumption is necessary. A force on a piezo material generates a voltage.
  • the locking element may be a latch lever which is rotatably mounted about an axis and is movable by the actuator, in particular for blocking an element of kinematic ⁇ rule chain of the circuit breaker and for releasing the switching movement by a triggered by the actuator rotational movement of the ratchet lever.
  • the element of the kinematic chain can press against the pawl lever vertically or be verrie ⁇ gelt, so that very high forces, in particular depending on the stability of the lever attachment to the housing, can be realized. A small deflection of the lever can release the latch and trigger the switching movement. Thus, a high holding ⁇ force and very short release time with low lifting movement is re ⁇ alisierbar on the mechanism described with ratchet lever. An electrical power consumption of the arrangement between tripping operations is not necessary.
  • An abutment may be of the arrangement for triggering a
  • Switching movement of a circuit breaker may be included, which limits a rotational movement of the ratchet lever.
  • a spring may be included which is designed to keep the locking element in a state, in particular in a gezzie ⁇ NEN state of the latch. By the spring, a restoring force can be effected on the locking element, which is directed opposite to a force of the actuator on the locking element.
  • An interaction of stop and spring can ensure a secure holding the locking element in a state without a power consumption z. B. in the form of electrical power is necessary. Only when changing the state, z. B. from a latched in a ne released state, in particular thermal or electrical power is consumed by the actuator.
  • An inventive method for triggering a switching movement of a circuit breaker comprises the action of an actuator on a locking element of a device for blocking the switching movement to open a lock and / or close.
  • the opening and / or closing of the locking is effected by a change in volume and / or shape of an active material of the actuator, depending on the change of a physical quantity, in particular the temperature and / or the applied electrical voltage.
  • a locking element can be turned closed in the manner of a ratchet lever about an axis from a position open to a position for blocking the switching movement of an element of the kinematic chain of the power scarf ⁇ ters.
  • the locking element can alternatively or additionally ⁇ be rotated around the axis of a closed position in a position open to release the switching movement of the element of the kinematic chain of the circuit breaker.
  • the locking element may be divided or split by the axle into first and second sides.
  • the locking member may cause a force on the first side to block the switching movement of the member, substantially opposite to the direction of the moving force of the member.
  • the actuator can act on the second side of the Ver ⁇ locking element to generate a rotational movement of the Verriege ⁇ ment element about the axis, whereby the Verriege ⁇ ment element is rotated from the movement path of the element and the movement of the element is released.
  • the operative connection of the actuator to the second side of the Ver ⁇ lock-out elements can be canceled, and a spring coupling member can cause a restoring force to the second side of the interlocking.
  • a rotational movement of the locking element can be generated about the axis and the Locking element can be rotated in the movement path of the element and block the movement of the element.
  • the actuator may alternatively act on the second side of the locking element and cause a restoring force on the second side of the locking element, whereby a rotation ⁇ movement of the locking element is generated about the axis and the locking element is rotated in the movement path of the ele ⁇ ment and the Blocked movement of the element. It can be used, which use the special ⁇ a combination of both methods several actuators.
  • the volume change of the actuator can be done by applying an electrical voltage to a piezoelectric crystal and / or the change in volume and / or shape of the actuator can be done by changing a temperature on a shape memory material. There are also combinations possible, for. As the change of a temperature on a piezoelectric crystal.
  • the advantages of the method according to the invention for triggering a switching movement of a circuit breaker according to claim 8 are analogous to the advantages of the arrangement described above for triggering a switching movement of a circuit breaker according to claim 1 and vice versa.
  • FIGS. 1 to 3 Exemplary embodiments of the invention are illustrated schematically in FIGS. 1 to 3 and described in more detail below.
  • FIG. 1 shows schematically a circuit breaker 1 with drive 3 and kinematic chain, in particular latchable elements 14, 15 with trigger 16, 17, and
  • Figure 2 shows an inventive arrangement 16 for triggering a switch-on movement of a circuit breaker 1 of Figure 1 in detail
  • Figure 3 shows an inventive arrangement 17 for triggering a switch-off movement of a circuit breaker 1 of Figure 1 in detail.
  • FIG 1 is a schematic perspective view of a power ⁇ switch 1 with drive 3 and kinematic chain shown. Parts of the kinematic chain, in particular a tensioning shaft 10 and an auxiliary shaft 19, can be latched via elements 14, 15, each with a trigger 16, 17.
  • the basic structure of the circuit breaker 1 with means for blocking and triggering switching movements in a drive 3 is known from DE 10 2013 224 953 AI.
  • 1 solenoids are used in the arrangement for triggering the switching movement of the circuit breaker.
  • the electromechanical actuators, in particular lifting magnets, in the prior art have a high power consumption. The reliability can be offset by electromagnetic interference ⁇ ago, which is why a shield by z. B. a metal housing is required, which is not shown in the figure 1 for the sake of simplicity.
  • the structure is complex, costly and requires a lot of space.
  • the kinetic energy in the circuit breaker 1 of Figure 1 is provided by an electric motor 8 and stored in springs 5, 6.
  • the kinetic energy is transmitted via shafts, gears, levers and other elements of the kinematic chain.
  • the springs 5, 6 are tensioned and held in a tensioned state by a latching of elements of the kinematic chain.
  • a latching takes place in each case via a limit switch as turn-on and turn-off trigger 16, 17, which acts on a lever 14 and a cam 15, which in turn are each attached to a transmission shaft 10, 19.
  • a switch-on spring 5 and a Ausschaltfeder 6 are each latched separately and can be independently released by pressing the respective limit switch 16, 17.
  • the limit switch 17 or switch-off release of the opening spring 6 verklinkt or blocks the pivot lever 14 of the auxiliary shaft 19, which is mechanically connected to the opening spring 6.
  • the opening spring 6 is held in a tensioned state and to trigger the opening movement of the circuit breaker 1, the latch is released, ie the blockage of the pivot lever 14 is released by the switch-off trigger 17.
  • the opening spring 6 can expand and the kinetic energy of the opening spring 6 is as a switch-off over elements of the kinematic chain, such.
  • the circuit breaker 1 is turned off, that is, the turn-off is transmitted to movable contacts of the circuit breaker pole 2 and moves them to a position of the opened electrical contacts.
  • a circuit breaker pole 2 is Darge ⁇ example. It can be switched simultaneously or driven, two or more, in particular three circuit breaker poles 2 via a drive rod 7 insbeson ⁇ particular.
  • the switch-on trigger 16 of the closing spring 5 locks or blocks the cam 15 of the clamping shaft 10, which is me ⁇ chanically connected to the closing spring 5.
  • the closing spring 5 is held in a tensioned state and to trigger the closing movement of the circuit breaker 1, the latch is released, ie the blockage of the curves ⁇ disc 15 is released by the power-on trigger 16.
  • the closing spring 5 can expand and the kinetic energy of the closing spring 5 is as Einschaltterrorism via elements of the kinematic chain, such.
  • the circuit breaker pole 2 is turned on, ie the closing movement is transmitted to movable contact pieces of the circuit breaker pole 2 and moves them into a position of the closed electrical contacts.
  • the switch-on spring 5 is arranged between a plate which is fastened to a connecting rod 12, and a housing part with stop 13, and can be tensioned between the two elements plate and stop 13.
  • the closing spring 5 is biased by a clamping device 8, in particular an electric motor, which provides kinetic energy, which is transmitted via a tensioning gear 9 and the tensioning shaft 10 and the connecting rod 12 to the closing spring 5.
  • the opening spring 6 can be stretched over the movement of the closing spring 5 and / or vice versa. Alternatively or additionally, the opening spring 6 can be tensioned analogously and together with the closing spring 5 via the clamping device 8.
  • the opening spring 6 is arranged between a plate which is attached to an associated connecting rod 12, and arranged a housing part with stop 13, and can Zvi ⁇ rule the two elements clamped plate and stop 13 ⁇ the.
  • the opening spring 5, as shown in Fig. 1, is biased by the closing spring 6 and the switch-on.
  • a switch-on is triggered.
  • the movement is transmitted via the connecting rod 12 of the closing spring 5 and lever and shafts on the clamping shaft 10 and the cam 15 and from the cam 15 to the Schwenkhe- transmitted at 14.
  • the pivot lever 14 is fixed to the
  • a latching and / or release of the latch via an arrangement 16, 17 for triggering a switching movement of a circuit breaker 1 with an actuator 26, 27, as shown in Figures 2 and 3.
  • the Verklin ⁇ kung and / or release of the latch are triggered by a change in volume of the active material.
  • a change in shape of the actuator can cause a latching or release of the latch, which is not shown in the figures for the sake of simplicity. So z. B. bending a rod cause the release of the latch.
  • a volume change of a material may be considered a special case of a change in the shape of the material.
  • the arrangement 16, 17 according to the invention enables short reaction or triggering times, high triggering forces, with low moving mass and low power consumption and with a simple, compact design for triggering. High reliability is achieved at low cost compared to Use of lifting magnets, which are known from the prior art.
  • FIG. 16 An arrangement 16 according to the invention for triggering a switch-on movement of a circuit breaker 1, ie a switch-on trigger 16, is shown in detail in FIG.
  • the clinch ⁇ lever 20 acts on a wheel 18 which is fixed to the element 15.
  • the latch lever 20 In the latched state, the latch lever 20 is arranged with a first side on the movement path 35 in the direction of movement 38 to the wheel 18, with the longitudinal direction of the pawl lever 20 tangential to the circular movement path 35 of the center of the wheel 18, and blocks movement of the element 15 with wheel 18th
  • the force of the preloaded on ⁇ switching spring 5 acts, via the shaft 10 and the element 15 with wheel 18, on a side surface at the tip of the pawl lever 20 on the first side 23, in the direction of rotation 21 of
  • Ratchet lever 20 wherein the latch lever 20 spatially by a fastening, for. As a screw or shaft or bolt is fixed.
  • the force of the biased closing spring 5 is thus compensated by a counterforce, which from the attachment of the ratchet lever 20 at the point of the axis 21 z. B. arises on a housing of the drive 3.
  • the housing of at ⁇ drive 3 is not provided is ⁇ the sake of simplicity in the figures.
  • the latch lever 20 is rotatably disposed about the axis 21, and is in the latched position by a stop 29, for. B. attached to the housing of the drive 3, and a spring 22 is held.
  • the spring 22 is fixed with one side to a second side 24 of the pawl lever 20 on the pawl lever 20 and with the opposite side of the spring 22 at a
  • Fixation 25 for example, on the housing of the drive 3, attached.
  • the tensile force acts in a direction of rotation of the pawl lever 20 in the direction of the stop 29.
  • a rotational ⁇ movement of the pawl lever 20 about the axis 21 by the tensile force of the spring 22 in the direction 33 is prevented by the stop 29.
  • the tensile force of the spring 22 in the direction 33 is compensated by an opposite force of the stop 29 on the pawl lever 20 on the second side 24 of the pawl lever 24.
  • a piezo-element 26 and / or a shape-memory element 27 acts as an actuator on the second side 24 of the pawl lever 20 in a direction 30, 31 opposite to the direction 33 of the spring force 22.
  • an electrical voltage can be applied to the piezoelectric element 26, which leads to an expansion of the piezoelectric element 26.
  • a shape memory element 27 as an actuator, a temperature increase, for. B.
  • the latch lever 20 is rotated away from the stop 29 in Rich ⁇ tion 30, 31 of the action of the actuator 26, 27. In this case, the actuator 26, 27 performs work against the spring force 22.
  • the first side of the pawl lever 20 is rotated in the direction 34.
  • the latch lever 20 moves out of the path of movement 35 of the element 15 with the wheel 18 and a movement of the element 15 with the wheel 18 and the shaft 10, ie an expansion of the on ⁇ switching spring 5 and switching on or switching on the circuit breaker 1 is released or triggered.
  • the kinematic chain is no longer blocked and the on ⁇ switching movement, stored in the closing spring 5, will pass on to the contacts or contacts of the circuit breaker 1 and the circuit breaker poles 2.
  • the circuit breaker 2 is turned on, triggered by the release of
  • the clamping shaft 10 When switching on the circuit breaker 1, the clamping shaft 10 rotates by 180 ° in the direction 38, and the wheel 18 moves with the rotational movement of the element 15 about the shaft 10 along the movement path 35, which is shown in dashed lines in Fig. 2.
  • the wheel 18 and the rounded shape of the pawl lever 20 on the first side 23 facing the wheel 18 prevent jamming or jamming when opening and / or closing the latch.
  • tensioning or biasing the closing spring 5 the clamping shaft 10 rotates by 180 ° in the direction 38, and the wheel 18 moves with the rotational movement of the element 15 about the shaft 10 along the movement path 36, which is also shown in Fig. 2 by dashed lines .
  • the clamping shaft 10 After switching on the circuit breaker 1 and a tensioning of the closing spring 5, the clamping shaft 10, and thus the element 15 has been rotated with the wheel 18 by 360 ° and in the off ⁇ starting position before switching.
  • the effect of the piezo-element 26 on the second side 24 of the pawl lever 20 is lifted ⁇ and the spring 22 with the spring force in the direction 33 causes a rotation of the pawl lever 20 back to the starting position before loosening the latching.
  • the spring 22 pulls the second side 24 of the ratchet lever 20 in the direction of stop 29 until the stop 29 touches the pawl lever 20 and prevents further rotation of the pawl lever in direction 33.
  • the shape memory element 27 act as an actuator on the second side 24 of the pawl ⁇ lever 20 and rotate the second side 24 of the pawl lever 20 in a direction 33 opposite to the direction 31 and 30. This is done z. B.
  • the shape memory element 27 upon cooling of the shape memory element 27, in particular to the ambient temperature, for. B. accelerated by a cooling device.
  • the time between switching on and tensioning the closing spring 5 and / or the time for switching on and tensioning the closing spring 5 may be sufficient to cool the shape memory element 27 natural or stimulated to the ambient temperature ⁇ Umge.
  • the shape memory element 27 returns to its original shape ⁇ back and moves the pawl lever 20 in the starting position, the position of the latched or blocked Einschaltddling.
  • a piezo element 26 may be used on the second side 24 of the ratchet lever 20 to move the ratchet lever 20 to a position for latching. This is not shown in the figures for the sake of simplicity. Analogous to the piezoelectric element 26 for opening the latching, the piezoelectric element for closing the latching can act on the second side 24 of the ratchet lever 20, only in the direction 33 instead of in the direction 30. For this purpose, an additional piezoelectric element can be used in the region of Position of the drawn in Figure 2 shape memory element 27. For this purpose, the first piezoelectric element 26 ver ⁇ be used, analogous to the mode of action of the shape memory element 27 in both directions 31, 33.
  • the piezoelectric element 26 can be fixed to the housing and the second side 24 of the Klin ⁇ kenhebels 20 be connected. At an applied voltage, the piezo element 26 expands and the latch lever 20 is rotated to a position to open the latch. When turning off the voltage or changing the polarity, the piezo element 26 contracts and the latch lever 20 is rotated to a position to close the latch. After turning the pawl lever 20 into a position of the closed latching, the spring 22 and the stop 29 hold the pawl lever 20 in cooperation with the attachment to the axis 21 rotationally and translationally stably stable until a renewed switching is to be triggered or is. The method described above is then repeated.
  • the circuit breaker 1 is turned off, ie the kinetic energy stored in the opening spring 6, via the kinematic chain on the bewegichen Kon- transferred tact pieces in the circuit breaker poles 2 and the contacts are electrically isolated.
  • the auxiliary shaft 19 is rotated and the pivot ⁇ lever 14 with the wheel 18 rotates along the path of movement 36 away from the stop 37 back to the starting position before the opening of the latch. Only then is the pawl lever 20 from an open to a closed or
  • the embodiments described above can garei ⁇ Nander be combined and / or can be combined with the prior art.
  • different types of active materials can be used.
  • the thermal expansion can be used in heating a normal material for moving the pawl lever 20.
  • the actuators 26, 27 may act at different positions of the ratchet lever 20, for. B. instead of on the second side 24 on the first side 23 of the ratchet lever 20. They can be used alone or in combination with other actuators.
  • the actuators can also act directly on elements 15 for locking the switching movement, without z. B. ratchet lever 20.
  • This can z. B. a piezoelectric actuator 26 or a shape memory actuator 27 are moved directly upon expansion by applied voltage or change in shape by changing the temperature in the movement path 35 of the element 14, 15, and hold the spring 5, 6 in a prestressed state.
  • For unlatching is by opposite polarity of the voltage or no voltage at the piezo-actuator 26, or by changing back the temperature on
  • Shape memory actuator 27 the movement of the element 14, 15 and thus released the switching movement.
  • a latch lever 20 may also be arranged such that instead of by rotation about the axis 21 opening or
  • the latch lever can be guided in a rail, displaced parallel to the longitudinal axis of the element 14, 15 into a locked position, for locking in front of the element 15 in the direction 38 and for unlocking from the movement path 35 of the element 14, 15 in the direction 34th
  • a pressure, and voltages generated from the pressure at the piezoelectric element 26, can be used as a measurement signal to detect states of the arrangement by means of sensors. So z. B. a pressure of the element 14, 15 are measured and evaluated or a pressure of the pawl lever 20 on the piezo-element 26.
  • piezo materials z As piezo materials z. Example, piezoelectric crystals or piezoelectric ceramics, in particular of lead zirconate titanates or lead magnesium niobates are used. As shape memory materials z. As nickel-titanium alloys, nitinol or nickel-titanium-copper alloys are used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (16, 17) und ein Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters (1). Die Anordnung (16, 17) umfasst einen Aktor (26, 27) und eine Einrichtung (16, 17) zum Blockieren der Schaltbewegung, welche ein Verriegelungselement (20) aufweist. Der Aktor (26, 27) steht in Wirkverbindung mit dem Verriegelungselement (20) und ist ausgebildet, eine Verrieglung zu öffnen und/oder zu schließen. Der Aktor (26, 27) umfasst ein aktives Material, dessen Volumen und/oder Form durch Änderung einer physikalischen Größe veränderbar ist, wobei durch die Volumen- und/oder Formänderung des aktiven Materials das Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung bewirkbar ist.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters. Die Anordnung umfasst einen Aktor und eine Einrichtung zum Blockieren der Schaltbewegung, welche ein Verriegelungselement aufweist. Der Aktor steht in Wirkverbindung mit dem Verriege¬ lungselement und ist ausgebildet, eine Verrieglung zu öffnen und/oder zu schließen.
Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, werden z. B. über hydraulische Antriebe oder Federspeicherantriebe mit me¬ chanischer Energie für die Schaltbewegung versorgt. Die hohe Energie für die Ein- und Ausschaltung, welche für die Bewe¬ gung von Kontaktstücken der Kontakte im Schaltgerät notwendig ist, wird z. B. in Gasspeichern oder Federn gespeichert. Hohe Kräfte sind insbesondere für ein schnelles Schalten notwen¬ dig. Ein schnelles Schalten erfordert ein schnelles Freiset¬ zen der gespeicherten Energie und eine schnelle Übertragung der Bewegung vom Antrieb über eine kinematische Kette auf die beweglichen Kontaktstücke des Schaltgerätes. Die für die schnelle Schaltbewegung erforderlichen großen Kräfte müssen bis zum Schaltvorgang zuverlässig gehalten bzw. blockiert werden, und bei Bedarf schnell zum Schalten zur Verfügung gestellt werden. Einrichtungen zum Auslösen der Schaltbewegung, d. h. Auslöser, blockieren eine Schaltbewegung bis zum defi- nierten SchaltZeitpunkt .
Die Leistungsaufnahme zum Halten der gespeicherten Bewegungs¬ energie und zum Auslösen sowie die Auslösezeit sollten klein sein, um wenig Energie zwischen den Schaltvorgängen zu ver- brauchen und ein schnelles Schalten zu gewährleisten. Übersetzungssysteme reduzieren zu diesem Zweck die für die
Schaltbewegung erforderliche Kraft auf eine kleine Kraft, z. B. hydraulisch oder mechanisch, um zum SchaltZeitpunkt z. B. durch eine schnelle Hubbewegung eine hohe Auslösekraft bereit zu stellen. Beispiele für solche Übersetzungssysteme sind bei Federspeicherantrieben Klinkensysteme oder bei Hyd- raulikantrieben Ventilsysteme. Schnelle Hubbewegungen zum
Auslösen der Schaltbewegung und zum Freigeben der Bewegungsenergie werden im Stand der Technik durch elektromechanische Aktuatoren realisiert, z. B. durch Hubmagnete. Aus der DE 10 2013 224 953 AI ist ein Federspeicherantrieb für einen Leistungsschalter mit Anordnungen zum Auslösen einer Schaltbewegung bekannt. Eine Ein- und Ausschaltfeder sind über eine kinematische Kette mit Schaltkontaktstücken des Leistungsschalters verbunden. Die Bewegungsenergie für das Schalten der Schaltkontaktstücke bzw. der beweglichen Kontaktstücke der Kontakte des Leistungsschalters ist in den Fe¬ dern gespeichert, durch ein Vorspannen der Ein- und Ausschaltfeder. Die Federn werden jeweils durch ein Verklinken von Elementen der kinematischen Kette durch Endlagenschalter in einem vorgespannten Zustand gehalten.
Der Leistungsschalter wird eingeschaltet durch Auslösen des Öffnens der Verklinkung des Endlagenschalters der Einschalt¬ feder. Die Einschaltfeder expandiert und die in der Vorspan- nung gespeicherte Energie wird in Form von Bewegungsenergie abgegeben und über die kinematische Kette auf die Kontaktstü¬ cke übertragen. Die Kontaktstücke werden in eine Position der geschlossenen elektrischen Kontakte bewegt. Der Leistungsschalter wird ausgeschaltet durch Auslösen des Öffnens der Verklinkung des Endlagenschalters der Ausschaltfeder. Die
Ausschaltfeder expandiert analog der Einschaltfeder beim lösen der Verklinkung und die in der Vorspannung gespeicherte Energie wird in Form von Bewegungsenergie abgegeben und über die kinematische Kette auf die Kontaktstücke übertragen. Die Kontaktstücke werden in eine Position der geöffneten elektrischen Kontakte bewegt. Die elektromagnetischen Aktuatoren, insbesondere Hubmagnete, welche zum Auslösen der Schaltbewegung verwendet werden, müssen eine hohe Auslösekraft sowie eine schnelle Hubbewegung bereitstellen. Dazu wird eine bestimmte elektrische Leistung benötigt. Die auf Induktion basierenden Hubmagnete mit elekt¬ rischen Spulen sind in einer Umgebung mit hohen Spannungen und elektrischen Wechselfeldern in ihrer Zuverlässigkeit eingeschränkt. Eine notwendige elektromagnetische Schirmung, insbesondere in Form metallischer Gehäuse ist kostenintensiv.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters anzugeben, welche kostengünstig und zuverläs¬ sig sind, bei geringer Leistungsaufnahme. Insbesondere ist es Aufgabe eine schnelle Hubbewegung und hohe Auslösekraft be¬ reitzustellen und schnell, gesteuert auslösen zu können, um ein schnelles und zuverlässiges Schalten des Leistungsschal¬ ters zu ermöglichen. Die zuvor beschriebenen Anforderungen sind mit einem kompakten, einfachen Aufbau und geringer be- wegter Masse des Auslösers zu realisieren.
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anord¬ nung zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters, insbesondere unter Verwendung der zuvor be¬ schriebenen Anordnung, gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters und/oder des Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Auslösen einer Schaltbe¬ wegung eines Leistungsschalters umfasst einen Aktor, und eine Einrichtung zum Blockieren der Schaltbewegung mit einem Verriegelungselement. Der Aktor steht in Wirkverbindung mit dem Verriegelungselement und ist ausgebildet, eine Verrieglung zu öffnen und/oder zu schließen. Der Aktor umfasst ein aktives Material, dessen Volumen und/oder Form durch Änderung einer physikalischen Größe veränderbar ist, wobei durch die Volumen- und/oder Formänderung des aktiven Materials das Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung bewirkbar ist.
Durch die Verwendung von Aktoren, basierend auf einem Material, welches durch Änderung einer physikalischen Größe derart das Volumen und/oder die Form ändert, dass ein Öffnen
und/oder Schließen der Verriegelung möglich ist, ist im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten elektromagnetisch auslösenden Hubmagneten, in einem Umfeld von Wechselfeldern mit hoher Spannung eine hohe Zuverlässigkeit gegeben. Ein ungewolltes Auslösen der Schaltbewegung durch Induktion aus dem Umfeld der Anordnung von Strömen im Hubmagneten kann vermieden werden. Somit ist eine elektromagnetische Schirmung des Auslösers nicht notwendig. Aktoren, basierend auf Materi¬ alien, welche ihr Volumen und/oder ihre Form ändern, können kompakt und kostengünstig hergestellt werden. Durch die Volu¬ men- und/oder Formänderung sind hohe Auslösekräfte realisierbar. Es müssen keine großen Massen zum Auslösen bewegt werden und die Leistungsaufnahme ist minimiert. Bei Hubmagneten wird im Unterschied dazu die Form oder das Volumen des Materials des Hubmagneten nicht geändert, es wird durch eine strom- durchflossene Spule ein Magnetfeld erzeugt, welches ein mag¬ netisches oder magnetisierbares Material z. B. in Form eines Bolzens beschleunigt.
Die physikalischen Größen, welche zur Änderung des Volumens und/oder der Form des aktiven Materials in der erfindungsgemäßen Anordnung geändert werden, können sensorisch verwendet werden. Somit ist eine gesteuerte oder geregelte Aktivierung des Aktors und/oder dessen Überwachung möglich. Das aktive Material kann ein Formgedächtnis-Material umfas¬ sen, bei welchem die Änderung des Volumens und/oder der Form durch eine Änderung einer Temperatur bewirkbar ist. Bei Erwärmung kann sich z.B. das aktive Material, z. B. in Stangen- form, ausdehnen und/oder verbiegen, und dadurch eine
Verklinkung lösen, womit eine Schaltbewegung ausgelöst wird. Bei Abkühlung kann das aktive Material in seine Ausgangsform zurückkehren und die Verklinkung wieder geschlossen werden, d. h. die Schaltbewegung bzw. die Feder wieder verriegelt werden. Eine Ausdehnung und/oder Formänderung bei Erwärmung kann sehr schnell erfolgen, mit großer Auslösekraft. Eine Ab¬ kühlung kann langsam erfolgen, oder z. B. durch eine Kühleinrichtung beschleunigt werden. Somit ist die Realisierung von unterschiedlichen Auslösezeiten möglich. Die Auslösezeit kann über eine bereitgestellte Temperatur einer Einrichtung zum
Erwärmen bestimmt werden. Hohe Temperaturen beim Erhitzen des Formgedächtnis-Materials können schnelle Hubbewegungen erzeu¬ gen. Ein Auslösen ohne elektrische Leistung, z. B. durch einen Brenner ist möglich, womit eine hohe Zuverlässigkeit ohne eine externe Stromversorgung erreicht werden kann.
Das aktive Material kann ein Piezo-Material umfassen, bei welchem die Änderung des Volumens durch eine Änderung einer elektrischen Spannung bewirkbar ist. Piezo-Materialien, z. B. Piezo-Kristalle oder piezoelektrische Keramiken, insbesondere aus Blei-Zirkonat-Titanaten oder Blei-Magnesium-Niobaten, können große Hubkräfte sehr schnell erzeugen bei geringer Leistungsaufnahme. Somit sind unter Verwendung von Piezo- Materialien sehr schnelle Auslösezeiten und große Auslöse- kräfte möglich. Anordnungen zum Auslösen einer Schaltbewegung, d. h. Aktuatoren bzw. Aktoren mit Piezo-Materialien sind kompakt und kostengünstig realisierbar. Es müssen zum Auslösen keine großen Massen bewegt werden. Im stand-bye Betrieb ist keine Leistungsaufnahme notwendig. Eine Kraft auf ein Piezo-Material erzeugt eine Spannung. Somit können Anord¬ nungen zum Auslösen einer Schaltbewegung mit Piezo-Materialien sensorisch genutzt werden, um z B. eine Haltekraft zu mo- nitoren bzw. zeitlich abhängig zu messen. Insbesondere Federkräfte oder Vorspannungen können derart bestimmt werden und eine mögliche Anzahl von Schaltvorgängen ohne erneutes Spannen der Feder kann daraus ermittelt werden.
Das Verriegelungselement kann ein Klinkenhebel sein, der um eine Achse drehbar gelagert ist und durch den Aktor bewegbar ist, insbesondere zum Blockieren eines Elements der kinemati¬ schen Kette des Leistungsschalters und zum Freigeben der Schaltbewegung durch eine vom Aktor ausgelöste Drehbewegung des Klinkenhebels. Das Element der kinematischen Kette kann gegen den Klinkenhebel senkrecht drücken bzw. derart verrie¬ gelt sein, womit sehr hohe Kräfte, insbesondere abhängig der Stabilität der Hebelbefestigung am Gehäuse, realisierbar sind. Eine kleine Auslenkung des Hebels kann die Verklinkung aufheben und die Schaltbewegung auslösen. Somit ist über den beschriebenen Mechanismus mit Klinkenhebel eine hohe Halt¬ kraft und sehr kurze Auslösezeit mit geringer Hubbewegung re¬ alisierbar. Eine elektrische Leistungsaufnahme der Anordnung zwischen Auslösevorgängen ist nicht nötig.
Ein Anschlag kann von der Anordnung zum Auslösen einer
Schaltbewegung eines Leistungsschalters umfasst sein, welcher eine Drehbewegung des Klinkenhebels begrenzt. Eine Feder kann umfasst sein, welche ausgebildet ist das Verriegelungselement in einem Zustand zu halten, insbesondere in einem geschlosse¬ nen Zustand der Verriegelung. Durch die Feder kann eine Rückstellkraft auf das Verriegelungselement bewirkt sein, welche entgegengesetzt gerichtet ist zu einer Kraft des Aktors auf das Verriegelungselement. Ein Zusammenwirken von Anschlag und Feder kann ein sicheres Halten des Verriegelungselements in einem Zustand gewährleisten, ohne dass eine Leistungsaufnahme z. B. in Form von elektrischer Leistung notwendig ist. Nur bei Änderung des Zustands, z. B. von einem verklinkten in ei- ne freigegebenen Zustand, wird insbesondere thermische oder elektrische Leistung von dem Aktor verbraucht. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters, insbesondere mit einer zuvor beschriebenen Anordnung, umfasst das Wirken eines Aktors auf ein Verriegelungselement einer Einrichtung zum Blockieren der Schaltbewegung, um eine Verrieglung zu öffnen und/oder zu schließen. Das Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung wird durch eine Volumen- und/oder Formänderung eines aktiven Materials des Aktors bewirkt, abhängig der Änderung einer physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur und/oder der angelegten elektrischen Spannung.
Ein Verriegelungselement kann nach Art eines Klinkenhebels um eine Achse von einer Position Offen in eine Position Geschlossen gedreht werden, zum Blockieren der Schaltbewegung eines Elements der kinematischen Kette des Leistungsschal¬ ters. Das Verriegelungselement kann alternativ oder zusätz¬ lich um die Achse von einer Position Geschlossen in eine Position Offen gedreht werden, zum Freigeben der Schaltbewegung des Elements der kinematischen Kette des Leistungsschalters.
Das Verriegelungselement kann durch die Achse in eine erste und eine zweite Seite geteilt werden oder geteilt sein. Das Verriegelungselement kann auf der ersten Seite zum Blockieren der Schaltbewegung des Elements, im Wesentlichen entgegengesetzt der Richtung der Bewegungskraft des Elements, eine Kraft bewirken. Der Aktor kann auf die zweite Seite des Ver¬ riegelungselements wirken, um eine Drehbewegung des Verriege¬ lungselements um die Achse zu erzeugen, wodurch das Verriege¬ lungselement aus der Bewegungsbahn des Elements gedreht wird und die Bewegung des Elements freigegeben wird.
Die Wirkverbindung des Aktors auf die zweite Seite des Ver¬ riegelungselements kann aufgehoben werden, und eine Feder kann eine Rückstellkraft auf die zweite Seite des Verriege- lungselements bewirken. Dadurch kann eine Drehbewegung des Verriegelungselements um die Achse erzeugt werden und das Verriegelungselement kann in die Bewegungsbahn des Elements gedreht werden und die Bewegung des Elements blockieren.
Der Aktor kann alternativ auf die zweite Seite des Verriege- lungselements wirken und eine Rückstellkraft auf die zweite Seite des Verriegelungselements bewirken, wodurch eine Dreh¬ bewegung des Verriegelungselements um die Achse erzeugt wird und das Verriegelungselement in die Bewegungsbahn des Ele¬ ments gedreht wird und die Bewegung des Elements blockiert. Es können auch mehrere Aktoren verwendet werden, welche ins¬ besondere eine Kombination beider Verfahren verwenden.
Die Volumenänderung des Aktors kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an einen Piezo-Kristall erfolgen und/oder die Volumen- und/oder Formänderung des Aktors kann durch Änderung einer Temperatur an einem Formgedächtnis- Material erfolgen. Es sind auch Kombinationen möglich, z. B. die Änderung einer Temperatur an einem Piezo-Kristall. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters nach Anspruch 8 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der Anordnung zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters nach Anspruch 1 und umgekehrt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Figuren 1 bis 3 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch einen Leistungsschalter 1 mit Antrieb 3 und kinematischer Kette, insbesondere verklinkbaren Elementen 14, 15 mit Auslöser 16, 17, und Figur 2 eine erfindungsgemäße Anordnung 16 zum Auslösen einer Einschaltbewegung eines Leistungsschalters 1 der Figur 1 im Detail, und Figur 3 eine erfindungsgemäße Anordnung 17 zum Auslösen einer Ausschaltbewegung eines Leistungsschalters 1 der Figur 1 im Detail.
In Figur 1 ist schematisch in Schrägansicht ein Leistungs¬ schalter 1 mit Antrieb 3 und kinematischer Kette dargestellt. Teile der kinematischen Kette, insbesondere eine Spannwelle 10 und eine Hilfswelle 19, können über Elemente 14, 15 mit jeweils einem Auslöser 16, 17 verklinkt werden. Der prinzipielle Aufbau des Leistungsschalters 1 mit Einrichtungen zum Blockieren und Auslösen von Schaltbewegungen in einem Antrieb 3 ist aus der DE 10 2013 224 953 AI bekannt. Im Stand der Technik werden in der Anordnung zum Auslösen der Schaltbewegung des Leistungsschalters 1 Hubmagnete verwendet. Die elektromechanischen Aktuatoren, insbesondere Hubmagnete, im Stand der Technik weisen eine hohe Leistungsaufnahme auf. Die Zuverlässigkeit kann durch elektromagnetische Störfelder her¬ abgesetzt werden, weshalb eine Schirmung durch z. B. ein Metall-Gehäuse erforderlich ist, welches der Einfachheit halber in der Figur 1 nicht dargestellt ist. Der Aufbau ist komplex, kostenintensiv und erfordert viel Bauraum.
Die Bewegungsenergie im Leistungsschalter 1 der Figur 1 wird von einem elektrischen Motor 8 bereitgestellt und in Federn 5, 6 gespeichert. Eine Übertragung der Bewegungsenergie er- folgt über Wellen, Getriebe, Hebel sowie weitere Elemente der kinematischen Kette. Die Federn 5, 6 werden gespannt und durch eine Verklinkung von Elementen der kinematischen Kette in einem gespannten Zustand gehalten. Eine Verklinkung erfolgt jeweils über einen Endlagenschalter als Einschalt- und Ausschalt-Auslöser 16, 17, welcher an einen Hebel 14 bzw. eine Kurvenscheibe 15 angreift, die wiederum jeweils an einer Übertragungswelle 10, 19 befestigt sind. Eine Einschaltfeder 5 und eine Ausschaltfeder 6 sind jeweils separat verklinkt und können unabhängig voneinander durch Betätigen des jeweiligen Endlagenschalters 16, 17 freigegeben werden. Der Endlagenschalter 17 bzw. Ausschalt-Auslöser der Ausschaltfeder 6 verklinkt bzw. blockiert den Schwenkhebel 14 der Hilfswelle 19, welche mechanisch mit der Ausschaltfeder 6 verbunden ist. Die Ausschaltfeder 6 wird in einem gespannten Zustand gehalten und zum Auslösen der Ausschaltbewegung des Leistungsschalters 1 wird die Verklinkung gelöst, d. h. die Blockade des Schwenkhebels 14 wird durch den Ausschalt- Auslöser 17 freigegeben. Die Ausschaltfeder 6 kann expandieren und die Bewegungsenergie der Ausschaltfeder 6 wird als Ausschaltbewegung über Elemente der kinematischen Kette, wie z. B. ein Pleuel 12, einen Kurbelarm 11, eine Antriebsstange 7, übertragen. Der Leistungsschalter 1 wird ausgeschaltet, d. h. die Ausschaltbewegung wird auf bewegliche Kontaktstücke des Leistungsschalterpols 2 übertragen und bewegt diese in eine Position der geöffneten elektrischen Kontakte. In Figur 1 ist nur beispielhaft ein Leistungsschalterpol 2 darge¬ stellt. Es können auch zwei oder mehr, insbesondere drei Leistungsschalterpole 2 über eine Antriebsstange 7 insbeson¬ dere gleichzeitig geschaltet bzw. angetrieben werden. Der Einschalt-Auslöser 16 der Einschaltfeder 5 verklinkt bzw. blockiert die Kurvenscheibe 15 der Spannwelle 10, welche me¬ chanisch mit der Einschaltfeder 5 verbunden ist. Die Einschaltfeder 5 wird in einem gespannten Zustand gehalten und zum Auslösen der Einschaltbewegung des Leistungsschalters 1 wird die Verklinkung gelöst, d. h. die Blockade der Kurven¬ scheibe 15 wird durch den Einschalt-Auslöser 16 freigegeben. Die Einschaltfeder 5 kann expandieren und die Bewegungsenergie der Einschaltfeder 5 wird als Einschaltbewegung über Elemente der kinematischen Kette, wie z. B. ein Pleuel 12, die Spannwelle 10, der Kurvenscheibe 15, dem Schwenkhebel 14, der Hilfswelle 19, dem Kurbelarm 11, der Antriebsstange 7, über¬ tragen. Der Leistungsschalterpol 2 wird eingeschaltet, d. h. die Einschaltbewegung wird auf bewegliche Kontaktstücke des Leistungsschalterpols 2 übertragen und bewegt diese in eine Position der geschlossenen elektrischen Kontakte. Die Einschaltfeder 5 ist zwischen einer Platte, welche an einer Pleuelstange 12 befestigt ist, und einem Gehäuseteil mit Anschlag 13 angeordnet, und kann zwischen den zwei Elementen Platte und Anschlag 13 gespannt werden. Die Einschaltfeder 5 wird von einer Spanneinrichtung 8 vorgespannt, insbesondere einem elektrischen Motor, welche Bewegungsenergie bereit stellt, die über ein Spanngetriebe 9 und die Spannwelle 10 sowie die Pleuelstange 12 auf die Einschaltfeder 5 übertragen wird. Nach Spannen der Einschaltfeder 5 wird über die Kurvenscheibe 15, welche fest an der Spannwelle 10 befestigt ist, mit Hilfe des Einschalt-Auslösers 16 die Spannwelle 10 und damit verbunden die Pleuelstange 12 der Einschaltfeder 5 blockiert bzw. fixiert. Eine Bewegung der Elemente 10, 12, 15 ist blockiert und die der Einschaltfeder 5 wird in einem vorgespannten Zustand gehalten.
Die Ausschaltfeder 6 kann über die Bewegung der Einschaltfeder 5 gespannt werden und/oder umgekehrt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausschaltfeder 6 analog und zusammen mit der Einschaltfeder 5 über die Spanneinrichtung 8 gespannt werden. Die Ausschaltfeder 6 ist zwischen einer Platte, welche an einer zugeordneten Pleuelstange 12 befestigt ist, und einem Gehäuseteil mit Anschlag 13 angeordnet, und kann zwi¬ schen den zwei Elementen Platte und Anschlag 13 gespannt wer¬ den .
Die Ausschaltfeder 5, wie in Fig. 1 gezeigt, wird von der Einschaltfeder 6 und der Einschaltbewegung vorgespannt. Beim Lösen der Verklinkung der Kurvenscheibe 15 durch den Ein- schalt-Auslöser 16 wird eine Einschaltbewegung ausgelöst. Die Bewegung wird über den Pleuel 12 der Einschaltfeder 5 und Hebel sowie Wellen auf die Spannwelle 10 und die Kurvenscheibe 15 übertragen und von der Kurvenscheibe 15 auf den Schwenkhe- bei 14 übertragen. Der Schwenkhebel 14 ist fest mit der
Hilfswelle 19 verbunden und durch Bewegung des Schwenkhebels 14 wird die Hilfswelle 19 rotiert. Diese Bewegung wird auf einen Kurbelarm 11 übertragen, welcher über den Pleuel 12 der Ausschaltfeder 6 die Ausschaltfeder 6 vorspannt, und gleichzeitig über die Antriebsstange 7 und weitere Elemente der ki¬ nematischen Kette den Leistungsschalter 1 bzw. in Fig. 1 den Leistungsschalterpol 2 einschaltet. Am Ende der Einschaltbewegung wird der Schwenkhebel 14 über den Ausschalt-Auslöser 17 verklinkt bzw. blockiert. Die vorgespannte Ausschaltfeder 6 wird im vorgespannten Zustand gehalten, über den verlinkten Schwenkhebel 14, welcher eine Bewegung der Hilfswelle 19, des Kurbelarms 11 und der Pleuel- Stange 12 der Ausschaltfeder 6 blockiert. Eine Ausschaltbewe¬ gung erfolgt beim Lösen der Verklinkung des Schwenkhebels 14 durch den Ausschalt-Auslöser 17.
Erfindungsgemäß erfolgt eine Verklinkung und/oder ein Lösen der Verklinkung über eine Anordnung 16, 17 zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters 1 mit einem Aktor 26, 27, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Die Verklin¬ kung und/oder ein Lösen der Verklinkung werden ausgelöst durch eine Volumenänderung des aktiven Materials. Alternativ oder zusätzlich kann eine Formänderung des Aktors eine Verklinkung oder ein Lösen der Verklinkung bewirken, was der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist. So kann z. B. ein Verbiegen eines Stabs das Lösen der Verklinkung bewirken. Eine Volumenänderung eines Materials kann als ein Spezialfall einer Formänderung des Materials angesehen werden .
Die erfindungsgemäße Anordnung 16, 17 ermöglicht kurze Reak- tions- bzw. Auslösezeiten, hohe Auslösekräfte, bei geringer bewegter Masse und geringer Leistungsaufnahme sowie mit einem einfachen, kompakten Aufbau zum Auslösen. Eine hohe Zuverlässigkeit wird bei geringen Kosten erreicht im Vergleich zum Einsatz von Hubmagneten, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Eine erfindungsgemäße Anordnung 16 zum Auslösen einer Ein- schaltbewegung eines Leistungsschalters 1, d. h. ein Ein- schalt-Auslöser 16 ist in der Figur 2 im Detail dargestellt. Ein Element der kinematischen Kette, z. B. die Spannwelle 10, fest verbunden mit einem mit der Welle 10 rotierbaren hebel- förmigen Element, z. B. der Kurvenscheibe 15 in Fig. 1, wird von einem Klinkenhebel 20 blockiert bzw. verklinkt. Der Klin¬ kenhebel 20 wirkt auf ein Rad 18, welches an dem Element 15 befestigt ist. Im verklinkten Zustand ist der Klinkenhebel 20 mit einer ersten Seite auf der Bewegungsbahn 35 in Bewegungsrichtung 38 zum Rad 18 angeordnet, mit der Längsrichtung des Klinkenhebels 20 tangential zur kreisförmigen Bewegungsbahn 35 des Mittelpunkts des Rads 18, und blockiert eine Bewegung des Elements 15 mit Rad 18. Die Kraft der vorgespannten Ein¬ schaltfeder 5 wirkt, über die Welle 10 und dem Element 15 mit Rad 18, auf eine Seitenfläche an der Spitze des Klinkenhebels 20 auf der ersten Seite 23, in Richtung Drehachse 21 des
Klinkenhebels 20, wobei der Klinkenhebel 20 räumlich durch eine Befestigung, z. B. eine Schraube oder Welle bzw. Bolzen, fixiert ist. Die Kraft der vorgespannten Einschaltfeder 5 wird somit durch eine Gegenkraft kompensiert, welche aus der Befestigung des Klinkenhebels 20 am Punkt der Achse 21 z. B. an einem Gehäuse des Antriebs 3 entsteht. Das Gehäuse des An¬ triebs 3 ist der Einfachheit halber in den Figuren nicht dar¬ gestellt. Der Klinkenhebel 20 ist drehbar um die Achse 21 angeordnet, und wird in der verklinkten Position durch einen Anschlag 29, z. B. befestigt am Gehäuse des Antriebs 3, und eine Feder 22 gehalten. Die Feder 22 ist mit einer Seite an einer zweiten Seite 24 des Klinkenhebels 20 am Klinkenhebel 20 befestigt und mit der gegenüberliegenden Seite der Feder 22 an einer
Fixierung 25, z.B. am Gehäuse des Antriebs 3, befestigt. Die Feder 22, auf Zug gespannt zwischen Fixierung 25 und Klinken- hebel 20, übt eine Zugkraft 33 auf die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 aus. Die Zugkraft wirkt in eine Drehrichtung des Klinkenhebels 20 in Richtung des Anschlags 29. Eine Dreh¬ bewegung des Klinkenhebels 20 um die Achse 21 durch die Zug- kraft der Feder 22 in Richtung 33 wird durch den Anschlag 29 verhindert. Die Zugkraft der Feder 22 in Richtung 33 wird durch eine entgegengesetzte Kraft des Anschlags 29 auf den Klinkenhebel 20 auf der zweiten Seite 24 des Klinkenhebels 24 kompensiert. Die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 ist durch die Zugkraft der Feder 22 und den Anschlag 29 wie ein¬ geklemmt, und der Klinkenhebel 20 ist sowohl rotorisch als auch translatorisch unbeweglich in Zusammenwirken mit der Befestigung an der Achse 21 gehalten. Um die Verklinkung zu öffnen wirkt ein Piezo-Element 26 und/oder ein Formgedächtnis-Element 27 als Aktor auf die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 in eine Richtung 30, 31 entgegengesetzt der Richtung 33 der Federkraft 22 ein. Dazu kann eine elektrische Spannung an das Piezo-Element 26 ange- legt werden, welche zu einer Ausdehnung des Piezo-Elements 26 führt. Bei Verwendung eines Formgedächtnis-Elements 27 als Aktor kann eine Temperaturerhöhung, z. B. durch Heizen des Formgedächtnis-Elements 27 mit einer Heizung, zu einer Form¬ änderung des Formgedächtnis-Elements 27 führen. Die Ausdeh- nung des Piezo-Elements 26 durch angelegte Spannung und/oder die Formänderung des Formgedächtnis-Elements 27 durch Tempe¬ raturerhöhung des Materials des Formgedächtnis-Elements 27, und eine z. B. damit verbundene Ausdehnung bzw. Formänderung in Richtung 30 bzw. 31, bewirken ein Drehen des Klinkenhebels 20. Der Klinkenhebel 20 wird von dem Anschlag 29 weg in Rich¬ tung 30, 31 des Einwirkens des Aktors 26, 27 gedreht. Dabei verrichtet der Aktor 26, 27 Arbeit gegen die Federkraft 22. Bei Drehung der zweiten Seite 24 des Klinkenhebels 20 in Richtung 30, 31 wird die erste Seite des Klinkenhebels 20 in Richtung 34 gedreht. Der Klinkenhebel 20 bewegt sich aus der Bewegungsbahn 35 des Elements 15 mit Rad 18 und eine Bewegung des Elements 15 mit Rad 18 sowie der Welle 10, d. h. eine Expansion der Ein¬ schaltfeder 5 sowie Einschaltbewegung bzw. ein Einschalten des Leistungsschalters 1, wird freigegeben bzw. ausgelöst. Die kinematische Kette ist nicht mehr blockiert und die Ein¬ schaltbewegung, gespeichert in der Einschaltfeder 5, wird an die Kontakte bzw. Kontaktstücke des Leistungsschalters 1 bzw. der Leistungsschalterpole 2 weitergeben. Der Leistungsschal- ter 2 wird eingeschaltet, ausgelöst durch das Lösen der
Verklinkung des Einschalt-Auslösers 16 durch den oder die Aktoren 26 und/oder 27.
Beim Einschalten des Leistungsschalters 1 dreht sich die Spannwelle 10 um 180° in Richtung 38, und das Rad 18 bewegt sich mit der Drehbewegung des Elements 15 um die Welle 10 entlang der Bewegungsbahn 35, welche in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Das Rad 18 und die abgerundete Form des Klinkenhebels 20 auf der ersten Seite 23 zum Rad 18 weisend, verhindern ein Verkanten oder Verklemmen beim Öffnen und/oder Schließen der Verklinkung. Beim Spannen bzw. Vorspannen der Einschaltfeder 5 dreht sich die Spannwelle 10 um 180° in Richtung 38, und das Rad 18 bewegt sich mit der Drehbewegung des Elements 15 um die Welle 10 entlang der Bewegungsbahn 36, welche in Fig. 2 ebenfalls gestrichelt dargestellt ist. Nach einem Einschalten des Leistungsschalters 1 und einem Spannen der Einschaltfeder 5 ist die Spannwelle 10, und damit das Elements 15 mit Rad 18 um 360° gedreht worden und in der Aus¬ gangsposition vor dem Einschalten.
Um die Verklinkung zu schließen wird die Wirkung des Piezo- Elements 26 auf die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 auf¬ gehoben und die Feder 22 mit der Federkraft in Richtung 33 bewirkt ein Drehen des Klinkenhebels 20 zurück in die Aus- gangsposition vor dem Lösen der Verklinkung. Dabei zieht die Feder 22 die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 in Richtung Anschlag 29, bis der Anschlag 29 den Klinkenhebel 20 berührt und eine weitere Drehung des Klinkenhebels in Richtung 33 verhindert. Alternativ oder zusätzlich kann das Formgedächtnis-Element 27 als Aktor auf die zweite Seite 24 des Klinken¬ hebels 20 einwirken und die zweite Seite 24 des Klinkenhebels 20 in eine Richtung 33 entgegengesetzt der Richtung 31 und 30 drehen. Dies erfolgt z. B. bei Abkühlung des Formgedächtnis- Elements 27, insbesondere auf die Umgebungstemperatur, z. B. beschleunigt durch eine Kühleinrichtung. Die Zeit zwischen Einschalten und Spannen der Einschaltfeder 5 und/oder die Zeit zum Einschalten und Spannen der Einschaltfeder 5 können ausreichen, um das Formgedächtnis-Element 27 auf die Umge¬ bungstemperatur natürlich oder stimuliert abzukühlen. Damit geht das Formgedächtnis-Element 27 in seine Ausgangsform zu¬ rück und bewegt den Klinkenhebel 20 in die Ausgangsposition, die Position der verklinkten bzw. blockierten Einschaltbewegung .
Alternativ oder zusätzlich zur Feder 22 kann ein Piezo- Elements 26 auf der zweiten Seite 24 des Klinkenhebels 20 verwendet werden, um den Klinkenhebel 20 in eine Position zum Verklinken zu bewegen. Dies ist der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt. Analog dem Piezo-Element 26 zum Öffnen der Verklinkung kann das Piezo-Element zum Schließen der Verklinkung auf die zweiten Seite 24 des Klinkenhebels 20 wirken, nur in Richtung 33 statt in Richtung 30. Dazu kann ein zusätzliches Piezo-Element verwendet werden im Bereich der Position des in Figur 2 eingezeichneten Formgedächtnis- Elements 27. Dazu kann auch das erste Piezo-Element 26 ver¬ wendet werden, analog der Wirkungsweise des Formgedächtnis- Elements 27 in beide Richtungen 31, 33. Das Piezo-Element 26 kann fest mit dem Gehäuse und der zweiten Seite 24 des Klin¬ kenhebels 20 verbunden sein. Bei einer angelegten Spannung dehnt sich das Piezo-Element 26 aus und der Klinkenhebel 20 wird in eine Position gedreht zum Öffnen der Verklinkung. Beim Ausschalten der Spannung oder Änderung der Polung zieht sich das Piezo-Element 26 zusammen und der Klinkenhebel 20 wird in eine Position gedreht zum Schließen der Verklinkung. Nach dem Drehen des Klinkenhebels 20 in eine Position der geschlossenen Verklinkung halten die Feder 22 und der Anschlag 29 den Klinkenhebel 20 in Zusammenwirken mit der Befestigung an der Achse 21 rotatorisch und translatorisch unbewegt stabil, bis ein erneutes Einschalten ausgelöst werden soll bzw. wird. Das zuvor beschriebene Verfahren wird dann wiederholt . In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Anordnung 17 zum Auslö¬ sen einer Ausschaltbewegung eines Leistungsschalters 1, d. h. ein Ausschalt-Auslöser 16, im Detail dargestellt. Die Wirkungsweise der Anordnung 17 zum Auslösen einer Ausschaltbewegung ist analog der zuvor in Verbindung mit Figur 2 beschrie- benen Anordnung 16 zum Auslösen einer Einschaltbewegung. Im
Unterschied zur Anordnung 16, mit einer Drehung der Spannwelle 10 um 360° bei einer Einschaltbewegung und einem darauffolgendem Spannen der Einschaltfeder 5, wird bei der Anordnung 17 die Hilfswelle 19 bei einer Ausschaltbewegung nur um eine Winkel, insbesondere kleiner 180° gedreht, und bei einem darauffolgendem Spannen der Ausschaltfeder 6 zurück in die Ausgangsposition gedreht.
Die Funktion der Entriegelung und Verriegelung bzw. Verklin- kung der vorgespannten Feder, und die Funktion der Aktoren 26, 27, insbesondere in Verbindung mit dem Klinkenhebel 20, ist für die Anordnung 17 in Figur 3 gleich der zuvor beschriebenen Anordnung 16 der Figur 2. Der Schwenkhebel 14 mit dem Rad 18 wird dabei bei Öffnen der Verklinkung, d. h. dre- hen des Klinkenhebels 20 mit seiner ersten Seite 23 in Rich¬ tung 34 aus der Bewegungsbahn des Schwenkhebels 14 mit dem Rad 18, durch die Federkraft der vorgespannten Ausschaltfeder 6 in Richtung 38 gedreht, bis der Schwenkhebel 14 mit dem Rad 18 den Anschlag 37 auf der Bewegungsbahn 35 gelegen, er- reicht. Dabei wird der Leistungsschalter 1 ausgeschaltet, d. h. die Bewegungsenergie, gespeichert in der Ausschaltfeder 6, wird über die kinematische Kette auf die bewegichen Kon- taktstücke in den Leistungsschalterpolen 2 übertragen und die Kontakte werden elektrisch getrennt. Beim Spannen der Ausschaltfeder 5 wird die Hilfswelle 19 gedreht und der Schwenk¬ hebel 14 mit dem Rad 18 dreht sich entlang der Bewegungsbahn 36 vom Anschlag 37 weg in die Ausgangsposition vor dem Öffnen der Verklinkung zurück. Erst darauffolgend wird der Klinkenhebel 20 von einer offenen in eine geschlossene bzw.
verklinkte Position bewegt. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z.B. verschiedene Arten von aktiven Materialien verwendet werden. Statt eines oder zusätzlich zu einem Formgedächtnis-Material kann die thermi- sehe Ausdehnung beim Erwärmen eines normalen Materials zur Bewegung des Klinkenhebels 20 verwendet werden. Die Aktoren 26, 27 können an unterschiedlichen Positionen des Klinkenhebels 20 wirken, z. B. statt auf der zweiten Seite 24 auf der ersten Seite 23 des Klinkenhebels 20. Sie können allein oder in Kombination mit anderen Aktoren verwendet werden.
Die Aktoren können auch direkt auf Elemente 15 zum Verriegeln der Schaltbewegung wirken, ohne z. B. Klinkenhebel 20. Dazu kann z. B. ein Piezo-Aktor 26 oder ein Formgedächtnis-Aktor 27 direkt bei Ausdehnung durch angelegte Spannung bzw. Änderung der Form durch Temperaturänderung in die Bewegungsbahn 35 des Elements 14, 15 bewegt werden, und die Feder 5, 6 in vorgespanntem Zustand halten. Zum Entklinken wird durch entgegengesetzte Polung der Spannung oder keine Spannung am Piezo-Aktor 26, oder durch Rückänderung der Temperatur am
Formgedächtnis-Aktor 27 die Bewegung des Elements 14, 15 und damit die Schaltbewegung freigegeben.
Ein Klinkenhebel 20 kann auch derart angeordnet sein, dass statt durch Drehbewegung um die Achse 21 das Öffnen oder
Schließen der Verklinkung durch eine Translationsbewegung des Klinkenhebels 20 z. B. entlang der Längsachse des Klinkenhe- bels 20 erfolgt. Insbesondere kann dabei der Klinkenhebel in einer Schiene geführt, parallel der Längsachse des Elements 14, 15 in eine verriegelte Position verschoben werden, zum Verriegeln vor das Element 15 in Richtung 38 und zum Entrie- geln aus der Bewegungsbahn 35 des Elements 14, 15 in Richtung 34.
Ein Druck, und aus dem Druck am Piezo-Element 26 erzeugte Spannungen, können als Messsignal genutzt werden, um Zustände der Anordnung sensorisch zu erfassen. So kann z. B. ein Druck des Elements 14, 15 gemessen und ausgewertet werden oder ein Druck des Klinkenhebels 20 auf das Piezo-Element 26. Insbe¬ sondere bei Verwendung eines Formgedächtnis-Aktors 27 zusam¬ men mit einem Piezo-Element 26, kann das Piezo-Element 26 als Sensor verwendet werden um den Verklinkungszustand zu bestim¬ men .
Als Piezo-Materialien können z. B. Piezo-Kristalle oder piezoelektrische Keramiken, insbesondere aus Blei-Zirkonat- Titanaten oder Blei-Magnesium-Niobaten verwendet werden. Als Formgedächtnis-Materialien können z. B. Nickel-Titan Legierungen, Nitinol oder Nickel-Titan-Kupfer Legierungen verwendet werden.
Bezugs zeichenliste
1 Leistungsschalter mit Antrieb und kinematischer Kette
2 Leistungsschalterpol mit Kontakt
3 Antrieb
4 Getriebe
5 Einschaltfeder
6 Ausschaltfeder
7 AntriebsStange
8 Spanneinrichtung, z. B. Motor
9 Spanngetriebe
10 Spannwelle
11 Kurbelarm
12 Pleuelstange
13 Gehäuseteil mit Anschalg
14 Schwenkhebel
15 Kurvenscheibe
16 Einsehalt-Auslöser
17 Ausschalt-Auslöser
18 Rad
19 Hilfswelle
20 Klinkenhebel
21 Achse
22 Feder
23 erste Seite Klinkenhebel
24 zweite Seite Klinkenhebel
25 Fixierung
26 Piezo-Element
27 Formgedächtnis-Element
28 Fixierung
29 Anschlag für Klinkenhebel
30 Entriegelungs-Richtung Piezo-Element
31 Entriegelungs-Richtung Formgedächtnis-Element
32 Verriegelungs-Richtung Formgedächtnis-Element
33 Verriegelungs-Richtung Feder
34 Entriegelungs-Richtung Klinkenhebel
35 Schaltbewegung Spannbewegung
Anschlag Schwenkhebel
Bewegungsrichtung nach Entriegelung

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (16, 17) zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leistungsschalters (1), mit einem Aktor (26, 27) und einer Einrichtung (16, 17) zum Blockieren der Schaltbewegung, welche ein Verriegelungselement (20) umfasst, wobei der Aktor (26, 27) in Wirkverbindung mit dem Verriegelungselement (20) steht und ausgebildet ist, eine Verrieglung zu öffnen
und/oder zu schließen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Aktor (26, 27) ein aktives Material umfasst, dessen Volu¬ men und/oder Form durch Änderung einer physikalischen Größe veränderbar ist, wobei durch die Volumen- und/oder Formänderung des aktiven Materials das Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung bewirkbar ist.
2. Anordnung (16, 17) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das aktive Material ein Formgedächtnis-Material umfasst, bei welchem die Änderung des Volumens und/oder der Form durch eine Änderung einer Temperatur bewirkbar ist.
3. Anordnung (16, 17) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das aktive Material ein Piezo-Material umfasst, bei welchem die Änderung des Volumens durch eine Änderung einer elektrischen Spannung bewirkbar ist.
4. Anordnung (16, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Verriegelungselement (20) ein Klinkenhebel ist, der um eine Achse (21) drehbar gelagert ist und durch den Aktor (26, 27) bewegbar ist, insbesondere zum Blockieren eines Elements (15) der kinematischen Kette des Leistungsschalters (1) und zum Freigeben der Schaltbewegung durch eine vom Aktor (26, 27) ausgelöste Drehbewegung des Klinkenhebels.
5. Anordnung (16, 17) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s ein Anschlag (29) umfasst ist, welcher eine Drehbewegung des
Klinkenhebels (20) begrenzt.
6. Anordnung (16, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Feder (22) umfasst ist, welche ausgebildet ist das Ver¬ riegelungselement (20) in einem Zustand zu halten, insbeson- dere in einem geschlossenen Zustand der Verriegelung.
7. Anordnung (16, 17) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s durch die Feder (22) eine Rückstellkraft auf das Verriege- lungselement (20) bewirkt ist, welche entgegengesetzt gerich¬ tet ist einer Kraft des Aktors (26, 27) auf das Verriege¬ lungselement (20) .
8. Verfahren zum Auslösen einer Schaltbewegung eines Leis- tungsschalters (1), insbesondere mit einer Anordnung (16, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Aktor (26, 27) auf ein Verriegelungselement (20) einer Einrichtung (16, 17) zum Blockieren der Schaltbewegung wirkt, um eine Verrieglung zu öffnen und/oder zu schließen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung durch eine Volumen- und/oder Formänderung eines aktiven Materials des Aktors (26, 27) bewirkt wird, abhängig der Änderung einer physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur und/oder der angelegten elektrischen Spannung.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s ein Verriegelungselement (20) nach Art eines Klinkenhebels um eine Achse (21) von einer Position Offen in eine Position Geschlossen gedreht wird, zum Blockieren der Schaltbewegung eines Elements (14, 15) der kinematischen Kette des Leistungs- Schalters (1), und/oder dass das Verriegelungselement (20) um die Achse (21) von einer Position Geschlossen in eine Position Offen gedreht wird, zum Freigeben der Schaltbewegung des Elements (14, 15) der kinematischen Kette des Leistungsschal- ters ( 1 ) .
10. Verfahren nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Verriegelungselement (20) durch die Achse (21) in eine erste und eine zweite Seite geteilt wird, und das Verriege¬ lungselement (20) auf der ersten Seite (23) zum Blockieren der Schaltbewegung des Elements (14, 15) im Wesentlichen entgegengesetzt der Richtung der Bewegungskraft des Elements (14, 15) eine Kraft bewirkt, und der Aktor (26, 27) auf die zweite Seite (24) des Verriegelungselements (20) wirkt um ei¬ ne Drehbewegung des Verriegelungselements (20) um die Achse (21) zu erzeugen, wodurch das Verriegelungselement (20) aus der Bewegungsbahn des Elements (14, 15) gedreht wird und die Bewegung des Elements (14, 15) freigegeben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Wirkverbindung des Aktors (26, 27) auf die zweite Seite (24) des Verriegelungselements (20) aufgehoben wird, und eine Feder (22) eine Rückstellkraft auf die zweite Seite (24) des Verriegelungselements (20) bewirkt, wodurch eine Drehbewegung des Verriegelungselements (20) um die Achse (21) erzeugt wird und das Verriegelungselement (20) in die Bewegungsbahn des Elements (14, 15) gedreht wird und die Bewegung des Elements (14, 15) blockiert.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Aktor (26, 27) auf die zweite Seite (24) des Verriege- lungselements (20) wirkt und eine Rückstellkraft auf die zweite Seite (24) des Verriegelungselements (20) bewirkt, wo¬ durch eine Drehbewegung des Verriegelungselements (20) um die Achse (21) erzeugt wird und das Verriegelungselement (20) in die Bewegungsbahn des Elements (14, 15) gedreht wird und die Bewegung des Elements (14, 15) blockiert.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Volumenänderung des Aktors (26, 27) durch Anlegen einer elektrischen Spannung an ein Piezo-Material , insbesondere an einen Piezo-Kristall erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Volumen- und/oder Formänderung des Aktors (26, 27) durch Änderung einer Temperatur an einem Formgedächtnis-Material erfolgt .
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