Antriebsvorrichtung mit Spiralfeder-Kraftspeicher für elektrische Schalter. Federkraftspeicher für elektrische Schal ter, bei denen. in bekannter Art das Ein- und Ausschalten durch eine einzige Spiral- oder Torsionsfeder erfolgt, haben (abgesehen von den nötigen Stossdämpfern) für den Schalt mechanismus den Nachteil, dass am Schalt gestänge Dämpfungseinrichtungen vorzu sehen sind, um beim Ein- und Ausschalten den Energieüberschuss zu vernichten.
Bei an dern bekannten Kraftspeicherantrieben, bei denen die überschüssige Energie des Kraft speichers nach erfolgter Einschaltung durch Ausschwingenlassen der Antriebskurbel ver nichtet wird, geht zum Nachteil des Arbeits vermögens der Antriebsvorrichtung ein Teil der aufgespeicherten. Energie nutzlos verlo ren. Es geht nun der für die Schalterbetäti gung nicht verwertbare Energieaufwand, der allerdings jedesmal durch den Antriebs motor wieder aufgebracht werden muss, sowie die -kinetische Energie der bewegten An triebsteile für die Vorspannung verloren.
Die Nachteile der vorerwähnten Kraft speicherantriebe und die Anwendung beson- derer Dämpfungseinrichtungen am Schalt gestänge lassen sich vermeiden, wenn gemäss vorliegender Erfindung zwei Spiralfedern ohne Zwischenschaltung eines Freilaufes an derselben Welle angreifen.
Die beiliegenden Zeichnungen, zeigen schematisch und in verschiedenen Schalt stellungen zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar mit moto rischem Kraftspeicherantrieb.
Fig. 1 bis 4 betreffen das erste Beispiel. Fig. 1 zeigt den Schalterantrieb bei ausge schaltetem Schalter 9. 1 ist die eine Spiral feder des Kraftspeichers. Ihr äusseres Ende ist durch einen in einem Schlitz 2 eines lose auf der Nabe des Federhalters 219 sitzenden Radkranzes 3 (vergl. Fig. la) gleitbar gela gerten Tragbolzen; 4 gehalten und durch den Motor M von der Ausgangsstellung Fig. 4 zu der vorhandenen Vorspannung um eine Winkeldrehung von etwa 340' zusätzlich ge spannt worden. Der auf der Welle 7 fest sitzende Federhalter 29 für das innere Federende ist als zweiteiliger Gabelhebel ausgebildet.
Auf der Kraftspeicherwelle 7 ist eine zweite Spiralfeder 5 angeordnet, deren äusseres Federende an einem Befesti gungsbolzen 6 einer auf der Kraftspeicher welle 7 lose drehenden Kupplungsscheibe 8 befestigt ist. Die Feder 5 hat bei ausge schaltetem Schalter 9 noch eine Teilspan nung. Diese ist aber, weil die auf der Kraftspeicherwelle 7 festsitzende innere Federhalternabe 10 mit einem Hebel 10' am Befestigungsbolzen 6 anliegt, wirkungslos auf die mittels eines Kurbelzapfens 11 ange- lenkte Schubstange 12, die am andern Ende mit einem auf der Schalterwelle 13 fest sitzenden Hebel 14 gelenkig verbunden ist.
Zu Beginn der Aufladung der Kraft- speicherfeder 1 wird ein Kurbelhebel 15 mit tels einer Rolle 16 auf einen Abstützhebel 17 zu liegen kommen. Letzterer ist ortsfest gelagert und durch einen Klinkenhebel 2fi am Ausklinken verhindert. Am Kurbel zapfen des Hebels 15 ist als weiterer Teil des treibenden Schaltmechanismus eine Schubstange 18 angelenkt, die gelenkig mit einem Schalthebel 19 verbunden ist. Der Schalthebel 19 sitzt drehbar, aber achsial nicht verschiebbar auf der Schalterwelle 13.
Als treibender Teil steht dieser über eine Dämpfungsvorrichtung, bestehend aus einer Blattfeder 20 und einer Gummiunterlage 21, mit dem auf der Schalterwelle 13 fest sitzenden Schalterhebel 22 kraftschlüssig in Verbindung.
Die Wirkungsweise der Anordnung Fig. 1 bis 4 ist folgende: Soll mit der An triebsvorrichtung aus der Bereitschaftstel- lung (Fig. 1) der Schalter 9 eingeschaltet werden, dann wird durch Erregung des Ma gneten 27 oder durch Handbetätigung die Verklinkungsvorrichtung entklinkt, wobei die Feder 1 frei wird und bei ihrem Ent spannen mittels des Kurbelhebels 15 über die Schubstange 18 und den lose auf der Schalterwelle 13 drehenden Schalthebel 19 und die Dämpfungsvorrichtung 20, 21 kraft schlüssig auf den Schalthebel 22, 23 ein wirkt,
bis die Schalterkontakte geschlossen sind und der Rückfall des Schalters 9 durch die Abstützhlinke 24 entsprechend Fig. 2 gesperrt ist. Dabei hat durch die Winkel drehung des Kurbelhebels<B>15</B> um etwa 170 die Feder 1 den ersten Abschnitt des Ar beitsweges zurückgelegt.
Erfolgt nach der Schliessung der Schalter kontakte keine selbsttätige Auslösung des Schalters, dann wird im zweiten Abschnitt des Arbeitsweges der Feder 1 die Feder 5 gespannt, bis der Kurbelhebel 15 einen Ge- samtschaltwinkel von etwa 340 beschrieben hat. Dabei wird die Schalterwelle 13 durch die Abstützklinke 24 am Rückwärtsdrehen verhindert, und die Kupplungsteile 12, 14 werden mit der Kupplungsscheibe 8 wieder in ihrer Lage gesperrt. Demzufolge ergibt sich zwischen dem Hebel 10' des innern Federhalters und dem Befestigungsbolzen. 6 der in Fig. 3 dargestellte Winkelabstand.
Gegen die Endstellung hin kann erstens die Wirkung der Spannung der Feder 1 auf die Teile des Schaltmechanismus dadurch auf gehoben werden, da.ss der Gabelhebel 29 am Befestigungsbolzen 4 zum Anschlagen ge bracht wird. Zweitens kann dann noch schwingende Masse des Schaltgestänges auf dem durch den. Schlitz 2 begrenzten Dämp- fungsweg auf die Ausschaltfeder 5 wirken.
Bei der Einschaltung des Schalters 9 bei Kurzschluss wird ein Auslösemagnet 28 erregt und die Verklinkung des Abstütz- hebels 24 vermittels Klinkenhebel 25 gelöst, wodurch der Schalter 9 ausschaltet. In die sem Falle wirkt der nach dem Einschalten verbleibende Teil der Energie der Feder 1 über die nur teilweise gespannte Feder 5 und die Kupplungsteile 8, 11, 12, 1.4 auf die Schalterwelle 13, wobei die Feder 5 im Zusammenhang mit der Federhaltevorrich tung 10, 1.0', 6 und den damit verbundenen Schaltelementen als federndes Zwischenglied zum Vorteil der Antriebsvorrichtung zur Geltung kommt.
Bei der normalen Schalterauslösung, also dann, wenn von der Stellung der Antriebsvor richtung entsprechend Fig. 3 aus die Betäti gung der Auslösung erfolgt, ist die Feder 5 allein wirksam auf die Schalterwelle 13. Soll nach selbsttätiger Auslösung der Schalter durch eine Wiedereinschaltvorrich- tung unverzögert wieder einschalten, dann ist die Wirkungsweise des Einschaltmecha nismus derart, daB in Abhängigkeit des aus lösenden Schalters 9, das heisst bis die Schalterkontakte auf eine vorausbestimmte Strecke geöffnet haben, unwillkürlich die Erregung des Auslösemagneten 27 elektrisch oder mechanisch gesteuert wird,
wobei der im Drehsinn der Auslösung laufende Schalt hebel 22, mit dem gegenläufig schwingenden Schalthebel 19 kraftschlüssig wird, die Drehbewegung der Schalterwelle 13 um kehrt, und den Schalter wieder einschaltet. Der dabei auftretende Schlag ist allerdings beträchtlich.
Fig. 5 zeigt den Schalterantrieb gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel bei ausge schaltetem Schalter 9. Die Kraftspeicherfeder 1 ist gespannt. Fig. 6 zeigt den treibenden Teil des Einschaltmechanismus nach dem Zurücklegen der ersten Hälfte des Arbeits weges der Feder 1 im Augenblick, wo der Schalter 9 soeben eingeschaltet und durch eine eingefallene Abstützklinke 24 am Rück lauf verhindert wird. Fig. 7 zeigt wieder den Schalter 9 eingeschaltet, aber den Einschalt mechanismus nach vollendeter zweiter Hälfte des von der Feder 1 zurückgelegten Arbeitsweges.
In Fig. 8 hat der Schalter soeben die Ausschaltstellung erreicht, aber der Aus schaltmechanismus 5, 32, 12, 14, 37, 34 be findet sich in einer Übergangsstellung. Fig. 9 zeigt die Ruhestellung bei entspann ten Federn 1 und 5.
Das äussere Federende der Feder 1 ist durch einen im Schlitz 2 des Radkranzes 3 gleitbar gelagerten Tragbolzen 4 gehalten und durch den Motor M zu der vorhandenen Vorspannung um eine Winkeldrehung von etwa 340 zusätzlich gespannt worden. Der Federhalter 29 für das innere Federende ist ebenfalls wie beim Beispiel Fig. 1 bis 4 als zweiteiliger Gabelhebel 29 zu denken. Das äussere Ende der Feder 5 ist an einem Kur belhebel 38, 30, der auf der Welle 7 fest- sitzt, befestigt.
Das innere Federende wird von der Nabe des auf der Kraftspeicher welle 7 lose geführten Kurbelhebels 32 ge halten und -zwecks Spannens der Feder 5 über die Schubstange 12 und den auf der Schalterwelle 13 lose drehenden Doppelhebel 14 mittels einer Abstützklinke 36 gesperrt.
Ein Winkelhebel 33, 34, der auf der Schal terwelle 13 festsitzt und kurz vor der Ein schaltstellung mittels des einen Hebels 34 am Anschlagbolzen 37 anschlägt, übernimmt statt der Abstützklinke 36 den. Federdruck der Ausschaltfeder, indem gleichzeitig der Hebel 33 auf eine an der Abstützklinke 36 aasgelenkte Lasche 35 drückt und die Ab stützklinke 36 ausserhalb des Sperrbereiches bringt. Beim Spannen der Feder 1 durch den Motor M kommt zunächst die Rolle 16 auf den Abstützhebel 17 zu liegen, indessen das äussere Federende, dem Radkranz 3 folgend, um etwa 340 gespannt wird.
Die ortsfest gelagerte Abstützklinke 17 ist durch den Klinkenhebel 26 verklinkt. An dem somit gesperrten Kurbelhebel 15 ist als weiterer Teil des treibenden Schaltmechanismus die Schubstange 18 aasgelenkt, die auf bekannte Art gelenkig mit dem Schalthebel 19 verbun- den! ist. Der Schalthebel 19 sitzt auch bei diesem Beispiel drehbar, aber achsial nicht verschiebbar auf der Schalterwelle 13.
Als treibender Teil steht dieser über eine Dämp- fungsvorrichtung, bestehend aus der Blatt feder 20 und der starken Gummiunterlage 21, mit dem auf der Schalterwelle 13 fest sitzenden Schalterhebel 22, 23 kraftschlüssig in Verbindung.
Der Unterschied der Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels von demjeni gen des ersten Beispiels (Fig. 1 bis 4) ist folgender: Die Feder 5 wird zu Beginn der Entladung der Feder 1 geladen. Die Feder 5 ist im ersten Teil des Arbeitsweges, bis der Schalter 9 in die Ausschaltstellung gelangt, über die Teile 32, 12, 14, 37, 34 kraftschlüs sig mit der Schalterwelle 13 verbunden; im zweiten Teil des Arbeitsweges schwingt sie die Teile 12, 14, 3:7 des Ausschaltmechanis mus im Gegendrehsinn zurück, bis dieser durch die Abstützklinke 36 gesperrt ist (Fig. 9).
Der Einschaltmechanismus ist in der Bezeichnung der einzelnen. Teile und in der Funktion gleich wie im Beispiel Fig. 1 bis 4.