DE1690038A1

DE1690038A1 - Spring drive for electrical switch

Info

Publication number: DE1690038A1
Application number: DE19671690038
Authority: DE
Inventors: Kurt Rusch; Helmut Zeischold
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1690038B2

Description

Federantrieb für elektrische Schalter Au:: der österreichischen Patentanmeldung A 8585f61 ist ein handbetätigter Sprungantrieb für elektrische Schalter bekannt, bei deili an der Kurbel einer Antriebswelle eine Einschaltfeder befestigt ist. Durch eine Drehung der Welle um 180o wird die Einschaltfeder gespannt. Unmittelbar anschließend gibt sie während der weiteren Drehung der Kurbel um 180o ihre Energie über eine Kurvenscheibe an eine Schalterwelle ab, die um etwa 90o bewegt wird. Dadurch wird ein mit der Schalterwelle gekoppelter Schalter eingescrialtet. Beim Einschaltvorgang wird eine an der Schalterwelle befestigte Ausschaltfeder gespannt. Wird die Ausschaltfeder entklinkt, so dreht sie die Schalterwelle um 90 zurUck.. Die Schalterwelle wird somit hin- und hergehend beczegt Die Erfindung hat ebenfalls einen Federantrieb für elektrische-Schalter mit einer von einer Einschaltfeder drehbaren Antriebswelle zum Ziele die über -eine Kurvenscheibe mit einer mit dem Schalter gekoppelten hin- und-hergehend beweglichen Schalterwelle zusammenwirkt: Im Gegensatz zum Bekannten ist jedoch vorgesehen, daß die Einschaltfeder mit Hilfe der Kurvenscheibe über einen Winkelweg von 360° auf die Schalterwelle einwirkt. Die Einschaltfeder kann bei einem Drehweg von 3600 schwächer bemessen werden als bei einem Drehweg von 1800. Man erreicht deshalb das gleiche Arbeitsvermögen mit geringerem Kostenaufwand. Außerdem kann man die Federkraft mit Hilfe der Kurvenscheibe günstig an die vom. Schalter benötigte Antriebskraft anpassen. Deshalb kann man mit gleichen Baueledienten unterschiedliche Antriebe aufbauen. Man braucht. dazu nur die Kurven-Scheibe entsprechend der Antriebscharakteristik auszubilden.Spring drive for electrical switches Au :: the Austrian patent application A 8585f61 a manually operated spring drive for electrical switches is known in which a closing spring is attached to the crank of a drive shaft. The closing spring is tensioned by turning the shaft by 180o. Immediately afterwards, while the crank continues to turn 180o, it transfers its energy via a cam to a switch shaft, which is moved around 90o. As a result, a switch coupled to the switch shaft is scratched in. During the switch-on process, a switch-off spring attached to the switch shaft is tensioned. If the opening spring is unlatched, it rotates the switch shaft 90 back. The switch shaft is thus back and forth beczegt interacts with the switch coupled to and fro movable switch shaft: In contrast to the known, however, it is provided that the closing spring acts on the switch shaft with the aid of the cam disc over an angular path of 360 °. The closing spring can be dimensioned to be weaker with a rotation path of 3600 than with a rotation path of 1800. The same work capacity can therefore be achieved at lower cost. In addition, you can use the cam to adjust the spring force to the from. Adjust the switch to the required driving force. This is why you can build different drives with the same construction workers. You need. To do this, only the cam disk should be designed in accordance with the drive characteristics.

Um einen größeren Abstand zwischen der Antriebswelle und der Schalterwelle zu erhalten, kann-man im Gegensatz zu dem aus der österreichischen Patentanmeldung bekannten Schalter die beidexi Wellen über eine doppelarmiger= Hebel und eine Stange miteinander koppeln. Das Hebelverhältnis ermöglicht hierbei eine weitere Beeinflussung der Übersetzung zimtischeu der Antriebswelle und der Schalterwelle.To increase the distance between the drive shaft and the switch shaft to obtain, in contrast to the one from the Austrian patent application known switch the two shafts via a double-armed = lever and a rod couple with each other. The leverage ratio makes this possible one further influencing the translation cinnamon of the drive shaft and the switch shaft.

Die Einschaltfeder kann beim Antrieb nach der Erfindung von jedem Antriebsmotor gespannt werden, der eine Drehung von 3 So bei der erforderlichen Kraft ergibt. Besonders günstig ist jedoch die Verwendung einer Ratsche, die in bekannter Weise eine absatzweise Drehbewegung beim Spanen der Feder gestattet. Die Ratsche kann für die Handbetätigung vorgesehen sein, wie an sich bekannt ist. Man kann die Ratsche aber auch beim Spannen der Feder mit Hilfe eines Antriebsmotors verwenden. Eine vorteilhafte Ausführung dieser Betätigungsart stellt Ein Schubkurbelgetriebe dar, bei dem die Kurbel von-dem-Schneckenrad eines mit dem Antriebsmotor verbundenen Schneckengetriebes gebildet wird.The closing spring can be used by anyone in the drive according to the invention Drive motor to be tensioned, which allows a rotation of 3 so when required Strength results. However, it is particularly advantageous to use a ratchet, which is used in In a known manner, an intermittent rotary movement is permitted when tensioning the spring. the Ratchet can be provided for manual operation, as is known per se. Man the ratchet can also be used when tensioning the spring with the aid of a drive motor use. An advantageous embodiment of this type of actuation is a slider crank mechanism in which the crank of-the-worm wheel is connected to the drive motor Worm gear is formed.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung, in der ein Schalterantrieb in einer vereinfachten, angenähert perspektivischen Darstellung gezeichnet ist.Further details of the invention emerge from the following Description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing in which a switch drive in a simplified, approximately perspective illustration is drawn.

Zur@Betätigung Beines Schaltstiftes besitzt der f'lüssgkeitsarme Leistungsschalter 1 einen Antriebshebel 2, der izber eine Isolierstoifstange 3 mit der Kurbel 4 einer Schalterwelle 5 gekoppelt ist. Die Schalterwelle führt eine hin- und hergehende Bevxegung aus, die durch die Anschläge 7 und 8 begrenzt ist. Die Kurbel .1 '0 zwischen den- :Anschlägen 7 und 8 ist mit einer Ausschaltfeder 11 gekoppelt.To operate the switching pin, the low-liquid circuit breaker 1 has a drive lever 2 which is coupled to the crank 4 of a switch shaft 5 via an insulating rod 3. The switch shaft performs a reciprocating movement that is limited by the stops 7 and 8. The crank .1 '0 between the stops 7 and 8 is coupled to an opening spring 11.

,An der Schalterwelle 5 sitzt eine Sperrscheibe.13, die mit einer Klinke 14 zusammenwirkt. Die Klinke wird von einer Rollenstütze 15 in der gezeichneten Sperrlage gehalten. Zum lösen der Klinke wird (iie Rollenstütze mit einem Stößel 15 oder magnetisch mit Hilfe einer Spule-17 gelöst.On the switch shaft 5 there is a locking disk. 13 with a Pawl 14 cooperates. The pawl is supported by a roller support 15 in the drawing Blocked position held. To release the pawl, (iie roller support with a plunger 15 or solved magnetically with the help of a coil-17.

Eine Kurbel 20-, die an der Schalterwelle 5 befestigt ist, bewegt übe: eine Stange 21 einen Stö2el 22, der mit einem Druckknopf 23 gelenkig verbunden ist. Der Stößel 22 kann deshalb nur in seiner gestrichelt gezeichneten Lage, dh. in der Ausschaltstellüng der Schalterwelle 5, auf eine Rollenstütze 25 einwirken. Die Kurbel 10 ist aber eine Stange 26 mit einem doppelarmigen Hebel 27 gekoppelt. Das der Stange 26 abgekehrte Ende des Hebels 27 trägt eine Rolle 28. Diese wirkt mit einer Kurvenscheibe 29 zusammen: Die Kurvenscheibe 29 gehört zu einer als Ganzes mit 30 bezeichneten Antriebswelle, die bei 31 und 32 gelagert ist. Die Kurvenscheibe 29 ist an einer Hohlwelle 34 befestigt, die auf der Antriebswelle 30 frei. drehbar gelagert ist. Die Hohl-Welle ist mit einer Sperrscheibe 35 verbunden. An dieser greift eitre Klinke 36 an. Sie wird von der erwähnten Rollenstütze 25 in der gezeichneten Lage gehalten.A crank 20, which is fastened to the switch shaft 5, moves via: a rod 21 a plunger 22 which is articulated with a push button 23. The plunger 22 can therefore only in its position shown in dashed lines, ie. in the switch-off position of the switch shaft 5, act on a roller support 25. The crank 10 is, however, coupled to a rod 26 with a double-armed lever 27. The end of the lever 27 facing away from the rod 26 carries a roller 28. This cooperates with a cam disk 29: The cam disk 29 belongs to a drive shaft designated as a whole with 30, which is supported at 31 and 32. The cam 29 is attached to a hollow shaft 34 which is free on the drive shaft 30. is rotatably mounted. The hollow shaft is connected to a locking disk 35. The pawl 36 acts on this. It is held in the position shown by the mentioned roller support 25.

Die Scheibe 35 bildet zugleich einem zur Befestigung eines Federendes dienenden Federteller. Auf dem Zapfen 38 ist das eine Fade 39 einer als Drehfeder ausgebildeten Einschaltfeder 40 befestigt. Das andere Ende 41 greift über den Zapfen 42 einer Scheibe 43die mit der Antriebswelle 30 fest verbunden ist.The disk 35 also forms one for fastening a spring end serving spring plate. On the pin 38 is one Fade 39 one as a torsion spring closing spring 40 attached. The other end 41 engages Via the pin 42 of a disk 43 which is firmly connected to the drive shaft 30.

Auf der Antriebswelle 30 ist ferner eine Scheibe 45 befestigt, .die der Übersichtlichkeit halber in der Figur zweimal dargestellt ist. Die Scheibe 45 ist an ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen. In die werzahnung greift-eine Sperrklinke 46 ein. Ferner greift an der Scheibe 45 eine Klinke 48 an, die an einer Kurbel 49 gelenkig angebracht ist. Die Kurbel 49 ist auf der @ritriebswelle 30 drehbar-gelagert. Sie kann mit einer Stange 50 von Hand bewegt vrerdent die in eine Ausnehmung 51 der Kurbel 49 eingesteckt wird.A disk 45 is also attached to the drive shaft 30, which is shown twice in the figure for the sake of clarity. The disk 45 is provided with teeth on its circumference. A pawl 46 engages in the toothing. Furthermore, a pawl 48 engages the disk 45, which is attached in an articulated manner to a crank 49. The crank 49 is rotatably mounted on the drive shaft 30. It can be moved by hand with a rod 50 which is inserted into a recess 51 in the crank 49.

Eine vreitere Betätigungsmöglichkeit bildet eine Kurbel 53, die ebenfalls auf der gelle 30 drehbar gelagert ist, Die Kurbel 53 trügt eine Klinke 54. Sie ist über eine Stange 55 mit einem Schneckenrad 56 bei 57 gelenkig .verbunden. Zu dem Sehnekkenrad gehört eine Schrecke 59, die vonider V`ielle eines Elektro-:iiotors 60 angetrieben wird.A crank 53, which is also used, forms a further possibility of actuation is rotatably mounted on the gelle 30, the crank 53 deceives a pawl 54. It is Articulated via a rod 55 with a worm wheel 56 at 57. In addition Sendnekkenrad belongs to a horror 59, that of the vial of an electric gate 60 is driven.

Ferner ist auf der Antriebswelle 30 eine Steuerscheibe 62 gelagert, die zum besser3ri Verständnis unterhalb der Antriebsgrelle 34 noch einmal gazeichnet ist. Die Steuerscheibe 62 ist mit einer Pührungslturve 64 versehen, die eine Ausnehmung aufweist. Auf der Pührungqkurve ruht eine Stange 65, die an einem Uinkelhebel 67 gelenkig befestigt ist. Der Winkelhebel 67 wird von einer Feder 68 in die gezeichnete Zage gezogen, so daß die Stange 65 immer an der- Führungskurve 64 anliegt. Das der Stange 65- abgekehrte Ende des V"Jinkelhebels 67 ist, als Haken ausgebildet, der mit dem Druckknopf 23 zusammenwirkt, wie in der Figur zu sehen ist. Deshalb ist die Betätigung des Druckknopfes 23 nur in. der in der .Figur gezeichneten Zage der Steuerscheibe 62 möglich, bei der die Feder 40--gespannt ist. Die Steuerscheibe 62 weist am Umfang einen Nocken 70 auf, der einen Meldeschalter 71 steuert. In der gezeichneten Stellung sind die dem klotor 60 zuggeordneten Kontakte 72 geöffnet-. YJeitere Kontakte 73, über die der Stromkreis zur elektromagnetisehen Betätigung vier Rollenstiztze 25 geschleift ist, sind dagegen geschlossen.Furthermore, a control disk 62 is mounted on the drive shaft 30, which is shown again below the drive bell 34 for better understanding. The control disk 62 is provided with a guide curve 64 which has a recess. A rod 65 which is articulated to an angled lever 67 rests on the guide curve. The angle lever 67 is pulled into the illustrated frame by a spring 68 , so that the rod 65 always rests against the guide cam 64. The end of the V "angle lever 67 facing away from the rod 65 is designed as a hook which cooperates with the push button 23, as can be seen in the figure. Therefore, the actuation of the push button 23 is only possible in the frame shown in the figure The control disk 62 is possible, in which the spring 40 is tensioned. The control disk 62 has a cam 70 on its circumference which controls a signaling switch 71. In the position shown, the contacts 72 associated with the rotor 60 are open on the other hand, through which the circuit for electromagnetic actuation is looped four roller supports 25 , are closed.

Die Steuerscheibe 62 ist, wie erwähnt, auf der Antriebswelle 30 frei drehbar gelagert. Sie ist mit dieser jedoch über ei.-Zea Bolzen 75 gekoppelt, Bier durch ein ha_gloch des mit der Antriebswelle 30 fest verbundenen Federtellers 43 ragt. Der Bolzen 75 liegt ferner an dem Vorsprung, einer Scheibe 76 an, die an der Hohlwelle 34 befestigt ist.As mentioned, the control disk 62 is free on the drive shaft 30 rotatably mounted. However, it is coupled to this via ei.-Zea bolt 75, beer through a ha_gloch of the spring plate 43 firmly connected to the drive shaft 30 protrudes. The bolt 75 also rests on the projection, a washer 76 which is attached to the Hollow shaft 34 is attached.

Ein Schild 77 auf der Steuerscheibe 62 zeigt an,--ob-die-Feder 40 gespannt .ist. Bei entspannter Feder 40 ist das Schild nicht sichtbar. Der Schalter 1 ist in der Einschaltstellung ,gezeichnet Die Einschaltfeder 40 ist gespannt; ebenso die Ausschaltfeder 11. Zum Ausschaltei wird die-Klinke 14 von Hand über den, Stößel 16 oder elektrisch mit der Spule 1 7 gelöst. Beim Ausschaltvorgang wird unter der Wirkung der Feder 11 der Hebel 27- geschwenkt. Die Rolle 28 komtht deshalb, wie gestrichelt gezeichnet, in den Bereich der Kurbenscheibe 29. Wird nunmehr die Klinke 36 gelöst, so dreht sich-die-Hohlwelle 34 mit der Kurvenscheibe 29 unter der Wirkung der 'Einschaltfeder 40 um 360o.A plate 77 on the control disk 62 indicates whether the spring 40 is under tension. When the spring 40 is relaxed, the sign is not visible. The switch 1 is in the switch-on position, drawn. The switch-on spring 40 is tensioned; likewise the switch-off spring 11. To switch it off, the pawl 14 is released by hand via the plunger 1 6 or electrically with the coil 1 7. During the switch-off process, the lever 27- is pivoted under the action of the spring 11. The roller 28 therefore comes into the area of the crank disk 29, as shown in dashed lines. If the pawl 36 is now released, the hollow shaft 34 rotates with the cam disk 29 under the action of the closing spring 40 through 360 °.

Die Kurvenscheibe 29 drängt dabei über die Rolle 28 den Hebe.. 27 in die in der Figur gezeichnete Zage. Dadurch wird der Schalter 1 eingeschaltet und die Ausschaltfeder "11 gespannt. Die Klinke 14 fällt hinter die Sperrscheibe 13. Die Scheibe 35 läuft wieder gegen die Klinke 36.The cam 29 urges the lift via the roller 28 into the Zage drawn in the figure. This turns on switch 1 and the switch-off spring 11 is tensioned. The pawl 14 falls behind the locking disc 13. The disk 35 runs against the pawl 36 again.

Die entspannte Einschaltfeder 40_ kann durch gehen der Antriebswrelle 30 mit dem Federteller 43 gespannt werden. Die Welle führt dabei: eire Bevregung um 3f>0° aus. Das Drehen der Welle 30 kann-von Hand mit dem Hebel. 50 vorgenommen werden. Normalerweise wird ,jedoch der Antriebsmotor 60 die Einschaltfeder spannen.The relaxed closing spring 40_ can go through the drive shaft 30 can be tensioned with the spring plate 43. The wave is leading: an excitement by 3f> 0 °. Rotating the shaft 30 can be done by hand with the lever. 50 made will. Normally, however, the drive motor 60 will tension the closing spring.

Bei der Spannbewegung wird die fit mitgedreht, so daß naph der Spannbewegung die Auslösung der Klinke 35 über den Stößel 23 freigegeben wird. Durch den Nocken 70 der Steuerscheibe, 62 wird über. dae_Kontaktpaar 72 des Meldeschahters 71 der Antriebsmotor 60 ausgeschaltet, Der Antrieb ist für eine neue Schaltung bereit. Die Schaltung kann als sogenannte Kurzunterbrechungsechaltung ausgeführt werden, beider der Schalter 1 in kurzer Zeit ausgeschaltet, eingeschaltet und- gegebenenfalls-wiederum ausgeschaltet wird.During the clamping movement, the rotated fit so that after the clamping movement, the release of the pawl 35 via the plunger 23 is released. By the cam 70 of the control disk, 62 is over. dae_Kontaktpaar 72 of the signal switch 71, the drive motor 60 is switched off, the drive is ready for a new circuit. The circuit can be designed as a so-called short interruption circuit, in which the switch 1 is switched off, switched on and, if necessary, switched off again in a short time.

Das Spännen der Einschaltfeder über das Schneckengetriebe 56, 59 und das mit einer Ratsche baulich vereinigte Schubkurbel-Betriebe 53, 54, 55, 56 ermöglicht die Verwendung eihee kleinen Antriebsmotors E0. Daher ist der neue Antrieb auch für kleine Schalter gut geeignet,, de-billig sein müssen.The tensioning of the closing spring via the worm gear 56, 59 and which enables crank handle operations 53, 54, 55, 56 that are structurally combined with a ratchet the use of a small drive motor E0. Hence the new drive too well suited for small switches, must be de-cheap.

Claims

Claims 1. Spring actuator for electrical switches, with a from a closing spring rotatable drive shaft, which via a cam disc with a reciprocating switch shaft coupled to the switch cooperates, characterized in that the closing spring (40) with the help of Cam plate (29) acts on the switch valve (5) over an angular path of 360o.

2. Spring drive according to claim 1, characterized in that the cam disc (29) with the switch dent (5) via a double-armed lever (27) and a coupling rod (26) is connected>.

Spring drive according to claim 1 or 2, characterized in that that the closing spring (4U) intermittently via a known ratchet washer (45) is tensioned.

4. Spring drive according to claim 3 with a blo ± orant drive, characterized by a thrust crank operations (53,55,56) between the drive motor (60) and the Ratchet washer (45).

5. Spring drive according to claim 4, characterized in that the crank of the crank gear is formed by the worm wheel (56) of a worm gear (56, 59) connected to the drive motor (60).