Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter Zusatz zum Patent
1087 228 Das Hauptpatent 1087 228 bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für
elektrische Leistungsschalter mit von einem Federkraftspeicher in gleichbleibender
Umlaufrichtung angetriebener Kurbel, die über eine Kurbelstange auf die Schalterwelle
wirkt. Der Antrieb zeichnet sich vor allem aus durch eine teleskopartige Ausbildung
und eine solche Anordnung der Kurbelstange, daß die Kurbel während einer durchlaufenden
Drehbewegung von 360° erst den Schalter einschaltet und nachfolgend, wenn die Schalterwelle
und das mit ihr verbundene Kurbelstangenende infolge Verrastung in der Einschaltstellung
festliegen, durch Auseinanderziehen der Kurbelstange einen Ausschaltkraftspeicher
auflädt.Drive device for electric circuit breakers Addition to the patent
1087 228 The main patent 1087 228 relates to a drive device for
electrical circuit breaker with from a spring force storage in constant
Direction of rotation driven crank, which is attached to the switch shaft via a connecting rod
works. The drive is primarily characterized by a telescopic design
and such an arrangement of the connecting rod that the crank during a traversing
Rotation of 360 ° first turns on the switch and then when the switch shaft
and the end of the connecting rod connected to it as a result of latching in the switched-on position
fixed, by pulling the connecting rod apart a switch-off force accumulator
charges.
In Abb. 1 der Zeichnung ist in Seitenansicht eine solche Antriebsvorrichtung
stark schematisiert unter Weglassung der erforderlichen Steuer- und Verriegelungselemente
usw. im Ausschaltzustand dargestellt. Es ist im Tragrahmen 1 eine Federtrommel 2
drehbar gelagert, die einen nicht dargestellten Federkraftspeicher in Form einer
gewundenen Biegefeder, wie Spiral- oder Schraubenfeder, enthält. Der Kraftspeicher
ist einerseits in die Trommel und andererseits in die die Trommel durchsetzende
Spannwelle 3 eingehängt. Mit 4 ist die aus der Führungsstange 5 und der darauf
verschiebbaren Hülse 6 gebildete teleskopartige Kurbelstange bezeichnet. Sie durchsetzt
den als Zugfeder 7 ausgebildeten Ausschaltkraftspeicher. Dieser ist an seinen Enden
in die von der Führungsstange 5 und der Hülse 6 gebildeten Widerlager 8 und 9 eingehängt.
Die teleskopartige Kurbelstange sitzt am Widerlager 8 auf dem an der Federtrommel
2 angeordenten Kurbelzapfen 10 und ist am Widerlager 9 mittels Bolzen 11 an der
Schwinge 12 angelenkt, die die Schaltwelle 13 betätigt. Bei Drehung
der Federtrommel 2 in Pfeilrichtung wird die Kurbelstange 4 zunächst ohne gegenseitige
Verschiebung der Führungsstange 5 und der Hülse 6 auf Druck beansprucht, so daß
die Schwinge 12 die Schaltwelle 13 in die gestrichelt eingezeichnete Einschaltstellung
bewegt. Die Sichaltwelle 13 wird dabei in der Einschaltstellung durch nicht gezeichnete
Mittel verriegelt. Beim Überschreiten der gestreckten Totpunktlage wird infolgedessen
die Führungsstange 5 aus der Hülse 6 herausgezogen und dadurch die Ausschaltfeder
7 gespannt und bei Erreichen der Ausgangsstellung des Kurbelzapfens 10 durch nicht
gezeichnete Mittel ebenfalls verriegelt. Der Schalter ist dann ausschaltbereit.
Die Ausschaltung kann somit durch Lösen der die Schaltwelle 13 festlegenden Verriegelung
herbeigeführt werden.In Fig. 1 of the drawing, such a drive device is shown in a highly schematic side view, omitting the necessary control and locking elements, etc. in the switched-off state. A spring drum 2 is rotatably mounted in the support frame 1 and contains a spring force storage device (not shown) in the form of a coiled spiral spring, such as a spiral or helical spring. The energy store is suspended on the one hand in the drum and on the other hand in the tensioning shaft 3 penetrating the drum. 4 with the telescopic connecting rod formed from the guide rod 5 and the sleeve 6 displaceable thereon is designated. It penetrates the switch-off force store, which is designed as a tension spring 7. This is suspended at its ends in the abutments 8 and 9 formed by the guide rod 5 and the sleeve 6. The telescopic connecting rod sits on the abutment 8 on the crank pin 10 arranged on the spring drum 2 and is hinged to the abutment 9 by means of bolts 11 on the rocker arm 12 , which actuates the shift shaft 13. When the spring drum 2 is rotated in the direction of the arrow, the connecting rod 4 is initially subjected to pressure without mutual displacement of the guide rod 5 and the sleeve 6, so that the rocker 12 moves the switching shaft 13 into the switched-on position shown in dashed lines. The safety shaft 13 is locked in the on position by means not shown. When the extended dead center position is exceeded, the guide rod 5 is pulled out of the sleeve 6, thereby tensioning the opening spring 7 and, when the crank pin 10 reaches the starting position, is also locked by means not shown. The switch is then ready to be switched off. The disconnection can thus be brought about by releasing the lock that fixes the switching shaft 13.
Gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe soll die vorstehend
erläuterte Antriebsvorrichtung durch Anordnung einer der Ausschaltkraftspeicher
zeitweilig, insbesondere während der Trennung der die Schaltstücke unterstützenden
Impulsfeder weiter verbessert werden. In besonders vorteilhafter Weise kann dies
bei der Antriebsvorrichtung nach dem Hauptpatent mit einfachen Mitteln dadurch erreicht
werden, daß die Impulsfeder durch die beim Schalten zwischen den Gliedern der teleskopartig
ausgebildeten Kurbelstange auftretende Relativbewegung gespannt wird. Das hat den
Vorteil, daß die am Ende der Schaltbewegung infolge der durch das Kurbelgetriebe
bedingten flach verlaufenden Drehmomentencharakteristik zur Verfügung stehende kinetische
Energie unmittelbar an der Entstehungsstelle nutzbringend verwendet wird und daher
auf die Teile der Antriebsvorrichtung nicht nachteilig einwirken kann. Nach der
weiteren Erfindung kommt zu diesem Zweck eine Vorrichtung in Anwendung, die einen
Leerhub vor dem Spannen der Impulsfeder gestattet und in Verbindung damit die Wirkungsdauer
der Impulsfeder während des Ausschaltvorganges festlegt. Der Erfindungsgedanke läßt
sich auf verschiedene Weise verwirklichen. Die Erfindung sei deshalb im folgenden
an Hand dreier Ausführungsbeispiele noch näher erläutert, aus denen weitere Merkmale
und Vorteile hervorgehen.According to the object on which the invention is based, the above
explained drive device by arranging one of the switch-off force storage
temporarily, especially during the separation of the switching pieces supporting
Impulse spring can be further improved. This can be particularly advantageous
achieved by simple means in the drive device according to the main patent
be that the impulse spring by the when switching between the links of the telescopic
trained connecting rod occurring relative movement is tensioned. That has
Advantage that at the end of the switching movement due to the crank mechanism
kinetic torque characteristics available due to the flat torque characteristics
Energy is used beneficially directly at the point of origin and therefore
cannot adversely affect the parts of the drive device. After
Another invention for this purpose is a device in use, the one
Allow idle stroke before tensioning the impulse spring and, in connection with it, the duration of action
the impulse spring determines during the switch-off process. The idea of the invention leaves
to be realized in different ways. The invention is therefore set out below
explained in more detail on the basis of three exemplary embodiments, from which further features
and benefits emerge.
In Abb. 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben,
das sich durch die Verwendung besonders einfacher Mittel auszeichnet. Wie ersichtlich,
ist hierbei die Impulsfeder 14 räumlich parallel
zum Ausschaltkraftspeicher
7 angeordnet. Ihr unteres Widerlager 15 sitzt dabei unmittelbar auf dem Kurbelzapfen
10. Das obere Widerlager 16 ist mit einem kulissenartigen Langloch 17 ausgestattet,
in das der in der Schwinge 12 sitzende Bolzen 11 eingreift. Dieser bildet das Antriebsglied
für die Impulsfeder 14. Beim Einschalten wird die Impulsfeder 14 ebenso wie der
Ausschaltkraftspeicher 7 zunächst vom Kurbelzapfen 10 mitgenommen, bis die Schalterwelle
13 in der Einschaltstellung angelangt und verriegelt ist. Sodann zieht der Kurbelzapfen
10 die Führungsstange 5 aus der Hülse 6 heraus, spannt also den Ausschaltkraftspeicher
7. Währenddessen gleitet das Widerlager 16 am Bolzen 11 entlang nach unten. Gegen
Ende der Spannbewegung des Ausschaltkraftspeichers 7 erreicht das obere Ende des
Langloches 17 den Bolzen 11. Die Impulsfeder 14 wird nun ebenfalls gespannt, bis
der Kurbelzapfen 10 in seiner Ausgangsstellung angelangt ist. Beim Ausschalten unterstützt
die Impulsfeder 14, da sie über das Widerlager 16 am Bolzen 11 anliegt, den Ausschaltkraftspeicher
7 für eine von der Abmessung des Langloches 17 abhängige Zeitdauer. Zweckmäßig wird
man es so einrichten, daß der Ausschaltkraftspeicher 7 etwa für die Dauer der Kontakttrennung
von der Impulsfeder unterstützt wird.In Fig. 2 of the drawing, an embodiment is shown,
which is characterized by the use of particularly simple means. As can be seen
here the pulse spring 14 is spatially parallel
to the switch-off force store
7 arranged. Your lower abutment 15 sits directly on the crank pin
10. The upper abutment 16 is equipped with a link-like slot 17,
in which the bolt 11 seated in the rocker 12 engages. This forms the drive element
for the pulse spring 14. When you turn on the pulse spring 14 as well as the
Switch-off force accumulator 7 initially taken along by the crank pin 10 until the switch shaft
13 has reached the switch-on position and is locked. Then the crank pin pulls
10 the guide rod 5 out of the sleeve 6, so it tensions the switch-off force accumulator
7. Meanwhile, the abutment 16 slides along the bolt 11 downwards. Against
The end of the tensioning movement of the switch-off force accumulator 7 reaches the upper end of the
Elongated hole 17 the bolt 11. The pulse spring 14 is now also tensioned until
the crank pin 10 has reached its starting position. Supported when switching off
the pulse spring 14, since it rests on the bolt 11 via the abutment 16, the switch-off force storage device
7 for a period of time dependent on the dimensions of the elongated hole 17. Will be expedient
you set it up so that the switch-off force accumulator 7 for about the duration of the contact separation
is supported by the impulse spring.
Eine in der Wirkungsweise gleichwertige, hinsichtlich Raumbedarf jedoch
vorteilhaftere Anordnung zeigt die Abb. 3 der Zeichnung. Die Impulsfeder 14 ist
hierbei im Innern der den Ausschaltkraftspeicher 7 durchsetzenden Hülse 6 der Kurbelstange
angeordnet. Das untere Widerlager 15 der Impulsfeder 14 ist an dem auf dem Kurbelzapfen
10 sitzenden Widerlager 8 des Ausschaltkraftspeichers befestigt. Es bildet zugleich
mit dem oberen Widerlager 16 die Führung für die Hülse 6. Auf einen besonderen Führungsbolzen
kann daher verzichtet werden. Wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist
das obere Widerlager 16 der Impulsfeder ein Langloch 17 auf. In dieses greift der
Bolzen 11 ein, der die Hülse 6 mit der Schwinge 12 gelenkig verbindet. Während des
Spannens des Ausschaltkraftspeichers 7, d. h. beim Herausziehen des Widerlagers
15 aus der Hülse 6, steht also für die Impulsfeder zunächst ein Leerhub zur Verfügung.
Sie wird infolgedessen erst gegen Ende der Spannbewegung durch die vom Kurbelzapfen
eingeleitete überschüssige kinetischeEnergiemitgespannt. Beim Ausschalten wirkt
die Impulsfeder 14 dann etwa für die Dauer der Kontakttrennung unterstützend auf
den Ausschaltkraftspeicher ein. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, den Ausschaltkraftspeicher
7 und die Impulsfeder 14 untereinander in ihrer Lage zu vertauschen, so daß also
die Ausschaltfeder im Innern und die Impulsfeder auf der Hülse 6 liegt.An equivalent in its mode of action, but in terms of space requirements
Fig. 3 of the drawing shows a more advantageous arrangement. The pulse spring 14 is
in this case in the interior of the sleeve 6 of the connecting rod penetrating the switch-off force accumulator 7
arranged. The lower abutment 15 of the impulse spring 14 is on the one on the crank pin
10 seated abutment 8 of the switch-off energy storage device attached. It forms at the same time
with the upper abutment 16 the guide for the sleeve 6. On a special guide pin
can therefore be omitted. As in the previous embodiment
the upper abutment 16 of the pulse spring has an elongated hole 17. In this the
Bolt 11, which connects the sleeve 6 to the rocker 12 in an articulated manner. During the
Tensioning the switch-off force accumulator 7, d. H. when pulling out the abutment
15 from the sleeve 6, an idle stroke is initially available for the pulse spring.
As a result, it is only released by the crank pin towards the end of the clamping movement
introduced excess kinetic energy. Acts when switching off
the impulse spring 14 then supports about the duration of the contact separation
the switch-off energy store. Of course, it would also be conceivable to use the switch-off force store
7 and the impulse spring 14 to be interchanged in their position, so that so
the opening spring is inside and the pulse spring is on the sleeve 6.
Eine weitere Ausführungsform ist in Abb. 4 wiedergegeben. Wie ersichtlich,
sind dabei Ausschaltkraftspeicher 7 und Impulsfeder 14 in axialer Richtung übereinander
innerhalb der Hülse 6 der Kurbelstange angeordnet, und zwar zu beiden Seiten des
Kurbelzapfens 10. Das über den Bolzen 11 an die Schwinge 12 angelenkte obere Widerlager
9 des Ausschaltkraftspeichers 7 ist mit der Hülse 6 starr verbunden. Das verschiebbare
untere Widerlager 8 bildet zugleich die Führung für die Hülse 6. Es wird vom Kurbelzapfen
10 bewegt, der durch das in der Hülse 6 vorgesehene Langloch 17 hindurchgreift.
Beim Spannvorgang des Ausschaltkraftspeichers 7 gleitet der Kurbelzapfen 10 im Langloch
17 nach unten. Er preßt gegen Ende der Spannbewegung über das Widerlager 8 die als
Druckfeder ausgebildete Impulsfeder 14 zusammen. Das nach innen eingezogene untere
Ende 18 der Hülse 6 stellt also unmittelbar das erforderliche einzige Widerlager
für die Impulsfeder dar. Die gesamte Kurbelstange ist daher in ihrem Aufbau bei
sehr geringem technischem Aufwand äußerst einfach, robust und somit betriebssicher
und zudem raumsparend. Wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschleunigt
die Impulsfeder 14 die Ausschaltbewegung etwa während der Trennung des beweglichen
Schaltstückes vom festen Kontakt.Another embodiment is shown in FIG. As can be seen
are thereby switch-off force accumulator 7 and pulse spring 14 one above the other in the axial direction
arranged within the sleeve 6 of the connecting rod, on both sides of the
Crank pin 10. The upper abutment hinged to the rocker 12 via the bolt 11
9 of the switch-off force accumulator 7 is rigidly connected to the sleeve 6. The sliding one
lower abutment 8 also forms the guide for the sleeve 6. It is from the crank pin
10 moves, which engages through the elongated hole 17 provided in the sleeve 6.
During the tensioning process of the switch-off force accumulator 7, the crank pin 10 slides in the elongated hole
17 down. He presses towards the end of the clamping movement on the abutment 8 as
Pressure spring formed pulse spring 14 together. The lower one, drawn inwards
The end 18 of the sleeve 6 thus directly constitutes the single abutment required
for the impulse spring. The entire connecting rod is therefore in its structure
very simple, robust and therefore operationally reliable with very little technical effort
and also space-saving. As in the previous exemplary embodiments, accelerated
the pulse spring 14 the switch-off approximately during the separation of the movable
Contact piece from the fixed contact.