DE3239839C1 - Antrieb fuer einen elektrischen Dreistellungsschalter - Google Patents

Description

gekennzeichnetdurch die Merkmale:

h) ein auf der Schaltachse (1) befestigter Kurbelhebel (20) greift an einer Schaltstange (21) an, die eine Stützrolle (23) und die Ausschaltfeder (24) trägt, welche einerseits am oberen Ende der Schaltstange (21) und andererseits an dem ersten Bolzen (26) einer Schwinge (25) eingehängt ist, die um einen Drehpunkt (25a) schwenkbar ist, wobei der erste Bolzen (26) in einen ersten Schlitz (27) der Schaltstange (21) und in eine Lasche (28) eingreift,

i) die Lasche (28) ist von einem zweiten Bolzen

(29) durchgriffen, der in einen zweiten Schlitz

(30) der Schaltstange (21) eingreift und Drehachse für eine in einer ersten Schwenkstellung mit einer Klinkenschulter (32) unter die Stützrolle (23) schwenkbare Hebelklinke (31) ist, welche eine in einer zweiten Schwenkstellung wirksame eingesenkte Aufnahme (34) für die Stützrolle (23) aufweist und ei ^a Kurvenrolle (35) trägt, an der unter Federkra.. (36) eine Kurve (37) eines um einen ortsfesten Drehpunkt (39) schwenkbaren Kulissenhebels (38) anliegt, wobei die Klinkenschulter

k) auf einem zu der Drehachse der Hebelklinke (30) exzentrischen Kreisbogen liegt,

1) das freie Ende des Kulissenhebels (38) ist durch eine Stützklinke (45) und eine Auslöseklinke

(46) gegen Auslenken sperrbar, wobei die Stützklinke (45) über eine Verbindungslasche

(47) vom Kurbelhebel (20) und die Auslöseklinke (46) über eine Auslösestange (48) aus der Sperrlage bewegbar ist,

m) an der Schwinge (25) ist eine mit Federkraft (55) unter einen ortsfesten Anschlag (57) und gegen die Federkraft (55) auf einen Haken (3ia) der Hebelklinke (31) schwenkbare Sperrklinke (58) gelagert, deren dem ortsfesten Anschlag (57) zugewandtes Ende auf einem zu der Sperrklinkendrehachse (58a,) exzentrischen Kreisbogen liegt,

n) der Haken (31a) der Hebelklinke (31) liegt auf einem zum zweiten Bolzen (29) exzentrischen Kreisbogen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen elektrischen Dreistellungsschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Es ist bereits ein Antrieb der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art bekannt, der große Betätigungskräfte erfordert und im Falle der Auslösung durch eine Sicherung eine hohe Auslösekraft benötigt. Seine Baugruppe Speicherantrieb nimmt viel Raum in Anspruch. Ein Schaltvorgang von EIN nach AUS ist nur über die Baugruppe Speicherantrieb nicht jedoch über die Baugruppe Sprungantrieb möglich (Betriebsanleitung für Ringschaltanlagen Typ NSM vom Oktober 1969, der Fa. Brush Switchgear Ltd. England).

Aufgabe der Erfindung ist es, den Antrieb der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art so auszubilden, daß er nur geringe Betätigungs- und Auslösekräfte erfordert, insgesamt wenig Raum beansprucht und bei einer durch Ansprechen einer Sicherung oder Betätigen eines Arbeitsstromauslösers ausgelösten Schaltung von EIN nach AUS über die Baugruppe Speicherantrieb und bei direkter Handbetätigung über die Baugruppe Sprungantrieb schaltbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch

50. die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebene Ausbildung gelöst.

Die gefundene Lösung hat den Vorteil, daß ein Schaltender nur immer gleiche nicht jedoch verschiedene Schalthandlurigen vorzunehmen hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und rein schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung eine Baugruppe Sprungantrieb,

Fig.2 in einer Seitenansicht eine Baugruppe Speicherantrieb in der Stellung AUS, Ausschaltfeder gespannt,

Fig.3 eine Seitenansicht wie in Fig.2, jedoch Speicherantrieb in der Stellung EIN, Ausschaltfeder gespannt,'

F i g. 4 eine Seitenansicht wie in Fig.2, jedoch Speicherantrieb in der Stellung AUS, Ausschaltfeder entspannt,

Fig.5 eine Seitenansicht wie in Fig.2, jedoch Speicherantrieb in der Stellung ERDE, Ausschaltfeder gespannt.

ZuFig. 1:

In der Zeichnung ist mit 1 eine Schaltachse bezeichnet, die von einer mittleren Stellung AUS nach einer Richtung in eine Stellung EIN und in der entgegengesetzten Richtung in eine Stellung AUS drehbar ist.

Im dargestellten Beispiel erfolgt bei einer Drehung der Schaltachse 1 aus der Stellung AUS nach links, also entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, eine Einschaltung und in entgegengesetzter Richtung eine Schaltung nach ERDE. Die Positionen EIN und ERDE sind vertauschbar.

Auf der Schaltachse 1 ist eine Buchse 2 gelagert, die koaxial von einer gewundenen Biegefeder 3 umschlungen ist.

Die Biegefeder 3 besitzt abgebogene Schenkelenden 3a, 3b, die durch einen zwischen ihnen angeordneten Mitnehmer 4 und einen unterhalb des Mitnehmers 4 angeordneten Halter 5 voneinander getrennt sind.

Mit der Buchse 2 sind vereinigt der Mitnehmer 4, ein Spannhebel 6 und ein Kulissenhebel 7. Der Spannhebel 6 ist Angriffsstelle für eine nicht dargestellte Handhabe.

Der Halter 5 dagegen ist zusammen mit einem Klinkenträger 8, der zwei Klinken 9, 10 trägt, auf der Schaltachse 1 befestigt.

Um die Schaltachse 1 sind in einem Kreisbogen 11 Stützrollenpaare 12, 12a; 13, 13a und 14, 14a ortsfest angeordnet. Ein die Stützrollen 12 bis 14a tragendes Element wurde in der Zeichnung, der besseren Übersicht wegen, weggelassen.

Das Stützrollenpaar 12, 12a ist der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung AUS zugeordnet.

Das Stützrollenpaar 13, 13a definiert die Schaltstellung EIN, während das Stützrollenpaar 14, 14a für die Schaltstellung ERDE vorgesehen ist.

Die Buchse 2 ist mittels des Spannhebels 6 von AUS in Richtung EIN und von AUS in Richtung ERDE um die Schaltachse 1 und umgekehrt drehbar.

Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Baugruppe Sprungantrieb

Aus der dargestellten Schaltstellung AUS wird beim Drehen der Buchse 2 nach EIN der in Drehrichtung gelegene Biegefederschenkel Zb durch den an der Buchse 2 befestigten Mitnehmer 4 mitgenommen, während der Biegefederschenkel 3a vom Halter 5 festgehalten ist und die Klinken 9, 10 zwischen dem Stützrollenpaar 12, 12a, wie dargestellt, eingespannt sind.

Nach einer für eine Einschaltung „genügenden Vorspannung der gewundenen Biegefeder 2, also nach einem vorbestimmten Drehwinkel des Biegefederschenkels 3b, wird die in Drehrichtung gelegene Klinke 10 gegen eine Federkraft 10a vom Kulissenhebel 7 über einen zweiten Lenkstab 16 von der Stützrolle 12a freigeschwenkt.

Sobald die Klinke 10 die Stützrolle 12a verläßt, wird der mit der Klinke 10 freigewordene Halter 5 und die mit dem Halter 5 verbundene Schaltachse 1 durch den bislang vom Halter 5 festgehaltenen Biegefederschenkel 3a, unter Entspannen der gewundenen Biegefeder 3, in der begonnenen Drehrichtung sprunghaft in die Schaltstellung EIN gedreht, in der sich die Klinken 9,10 nunmehr zwischen dem Stützrollenpaar 13, 13a erstrecken.

Beim Schalten von AUS nach ERDE, wird der Biegefederschenkel 3a vom Mitnehmer 4 mitgenommen und der Biegefederschenkel 3b vom Halter 5 festgehalten. Die Klinken 9, 10 erstrecken sich, wie zuvor, zwischen dem Stützrollenpaar 12,12a.

Nach Durchlaufen eines auch hier festgelegten Drehweges des Biegefederschenkels 3a, wird die nunmehr in Drehrichtung befindliche Klinke 9 gegen eine Federkraft 9a vom Kulissenhebel 7 über einen

ι» ersten Lenkstab 15 von der Stützrolle 12a freigeschwenkt

Nachdem die Klinke 9 die Stützrolle 12 verlassen hat, ist auch hier dem Halter 5 die Abstützung genommen. Die Schaltachse 1 wird nunmehr vom bisher vom Halter 5 festgehaltenen Biegefederschenkel 3b sprunghaft in die Schaltstellung ERDE gedreht. In dieser Schaltstellung erstrecken sich die Klinken 9, 10 zwischen dem Stützrollenpaar 14,14a. Das Zurückschwenken von der ausgelenkten Stellung der Klinken in die jeweilige Stellung zwischen den Stützrollenpaaren 12, 12a; 13, 13a; 14,14a besorgen die Federkräfte 9a, 10a.

Auf der Schaltachse 1 ist außer dem Halter 5 und dem Klinkenträger 8 noch ein Kurbelhebel 20 befestigt. Der Kurbelhebel 20 ist zusammen mit der Schaltachse 1 in die Schaltstellungen AUS, ERDE, EIN und umgekehrt schwenkbar. Der volle Umriß des Kurbelhebels 20 zeigt die Schaltstellung AUS, während die strichpunktierten Umrisse des Kurbelhebels 20 die Schaltstellungen EIN und ERDE anzeigen.

In den F i.g. 2 bis 5 sind von den in F i g. 1 gezeigten Elementen in Seitenansicht nur die Schaltachse 1 im Schnitt und der Kurbelhebel 20 zu sehen. Diese beiden Teile 1, 20 sind die Verbindungsglieder der in Fig. 1 gezeigten Baugruppe Sprungantrieb zu der in den F i g. 2 bis 5 gezeigten Baugruppe Speicherantrieb.

In der Zeichnung sind lediglich in F i g. 2 sämtliche Bezugszeichen eingetragen, in den F i g. 3 bis 5 dagegen nur diejenigen, die bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltvorgänge angegeben sind.

Wie ersichtlich, ist der Kurbelhebel 20 an einer Schaltstange 21 angelenkt. Der Anlenkpunkt ist mit 22 bezeichnet.

Die Schaltstange 21 trägt eine Stützrolle 23 und eine Ausschaltfeder 24.

Die Ausschaltfeder 24 ist am oberen Ende der Schaltstange 21 und an einem erster Bolzen 26 einer Schwinge 25 eingehängt, die um einen Drehpunkt 25a schwenkbar ist.

Der erste Bolzen 26 greift in einen ersten Schlitz 27

so (F i g. 2) der Schaltstange 21 und in eine Lasche 28 ein, die einen Längsschlitz 28a aufweist.

Ein zweiter Bolzen 29 greift ebenfalls in die Lasche 28 und außerdem auch in einen zweiten Schlitz 30 der Schaltstange 21 ein und ist Drehachse für eine Hebelklinke 31.

Die Hebelklinke 31 besitzt eine kreisbogenförmige Klinkenschulter 32. Der Mittelpunkt 32a des Kreisbogens der Klinkenschulter 32 liegt exzentrisch zum zweiten Bolzen 29.

Neben der Klinkenschulter 32 weist die Hebelklinke 31 noch eine eingesenkte Aufnahme 34 für die Stützrolle 23 auf und trägt eine Kurvenrolle 35.

An die Kurvenrolle 35 ist unter Federkraft 36 eine Kurve 37 eines Kulissenhebels 38 angelegt, welcher um einen ortsfester Drehpunkt 39 schwenkbar ist.

Gegen Auslenken ist das freie Ende des Kulissenhebels 38 durch eine Stützklinke 45 und eine Auslöseklinke 46 sperrbar.

Die Stützklinke 43 ist über eine Verbitidtüigsläsöhe 47 vom Kurbelhebel 20 gegen Federkraft 45a aus der Sperrlage bewegbar.

Die Auslöseklinke 46 dagegen ist gegen Federkraft 46a durch eine Auslösestange 48 aus ihrer Sperrlage bewegbar. Die Auslösestange 48 ist gekoppelt frtit einer nicht dargestellten Einrichtung für eine Auslösung durch einen Arbeitsstromauslöser und Auslösung durch einen Kennmelder einer Hochspannungs-Hochleisümgssicherung.

An der Schwinge 25 ist eine mit Federkraft 55 um einen Drehzapfen 56 unter einen ortsfesten Anschlag 57 schwenkbare Sperrklinke 58 gelagert.

Gegen die Federkraft 55 ist die Sperrklinke 58 auf einen Haken 31a der Hebelklinke 31 schwenkbar.

Das dem ortsfesten Anschlag 57 zugewandte Ende der Sperrklinke 58 liegt auf einem zum Drehzapfen 56 exzentrischen Kreisbogen. Der Mittelpunkt des Kreisbogens ist mit 58a bezeichnet.

Wirkungsweise der in den F i g. 2 bis 5
gezeigten Baugruppe Sprungantrieb

Zunächst zur F i g. 2, welche den Speicherantrieb in der Stellung AUS, Ausschaltfeder 24 gespannt zeigt:

Der Kurbelhebel 20 befindet sich in der mittleren Stellung AUS.

Auf der Schulter 32 der Hebelklinke 31 ruht die Stützrolle 23. Infolge der Exzentrizität zwischen dem zweiten Bolzen 29 und dem Mittelpunkt 32a des Kreisbogens der Schulter 32, wird die Hebelklinke 31 unter der Kraft der Ausschaltfeder 24 mit der Kurvenrolle 35 an die Kurve 37 des Kulissenhebels 38 angedrückt.

Gegen Auslenken ist der Kulissetthebel 38 durch die Stützklinke 45 und die Auslöseklinke 46 gesperrt.

Der Haken 31a der Hebelklinke 31 hat sich gerade unter dem unteren Ende der Sperrklinke 58 hinweggedreht.

Zu F i g. 3, welche den Speicherantrieb in der Stellung EIN, Ausschaltfeder 24 gespannt zeigt:

Die dargestellte Stellung wurde durch die bereits beschriebene Betätigung des Sprungantriebs aus der zuvor beschriebenen Stellung AUS, Ausschaltfeder 24 gespannt, erreicht.

Der Kurbelhebel 20 hat sich beim Schalten von AUS nach EIN aus seiner mittleren Stellung in die untere Stellung bewegt und die Schaltstange 21 samt Stützrolle 23 mit nach unten gezogen.

Da sich die Stützrolle 23 auf der Klinkenschulter 32 abstützt, ist die Hebelklinke 31 mit nach unten gezogen worden.

Über den zweiten Bolzen 29, die Lasche 28 und den ersten Bolzen 26, ist auch die Schwinge 25 nach unten geschwenkt.

Die Sperrklinke 58 ist mittels der Federkraft 55 gegen einen Anschlag 25b gezogen.

Der Kurbelhebel 20 hat die Verbihdungslasche 47 ebenfalls mit nach unten genommen Und dabei durch entsprechende Anordnung eines Längsschlitzes 47a erst kurz vor dem Erreichen der Stellung EIN die Stützklinke 45 gegen die Federkraft 45a aus ihrer Sperrlage ausgeschwenkt.

Zum Schalten von EIN nach AUS mittels Sprungantrieb, wird die Schaltstange 21 samt Stützrolle 23 vom Kurbelhebel 20 nach oben gedruckt.

Die Stützrolle 23 liegt am oberen Ende des Längsschlitzes 28a an, so daß die L -ehe 28 nach oben bewegt wird.

Die Lasche 28 nimmt ihrerseits die Hebelklinke 3i mit nach oben, wobei die Schwinge 25 über den ersten Bolzen' 26 in die Stellung AUS geschwenkt wird.

Die Sperrklinke 58 wird gegen Ende des Schwenkweges der Schwinge 25 an den ortsfesten Anschlag 57 angelegt und hintergreift hier gerade den Haken 3la.

Mit der Bewegung des Kurbelhebeis 20 nach oben,

wird die Verbmdurtgslasche 47 verschoben und läßt so

zu, daß die Stützklinke 45 unter den fcuUssenhebel 38

ίο schwenkt und diesen gegen Aüslenkeh sperrt. Damit ist die Stellung nach F i g. 2 erreicht.

" Zu -Fig.4, in welcher der Speicherantrieb in der Stellung AUS, Ausschaltfeder 24 entspannt, gezeigt ist:

Zum Schalten von der zuvor beschriebenen Stellung EIN, Ausschaltfeder 24 gespannt nach AUS mittels der Ausschaltfeder 24, ist die Auslösestange 48 gegen die Federkraft 46a nach oben gedrückt und die Aüslöseklinke 46 aus ihrer Sperrlage geschwenkt worden.

Der Kulissenhebel 38 ist dadurch freigeworden und entgegen der Federkraft 36 nach links ausgeschwenkt.

Die Hebelklinke 31 hat ihre Abstützung an dem

Kulissenhebel 38 verloren und ist um den zweiten Bolzen 29, unter dem auf die Klinkenschulter 32 wirkenden Druck der Ausschaltfeder 24, dem Kulissenhebel 38 gefolgt.

Die Hebelklinke 31 hat die Stützrolle 23 freigegeben

und ist von dem nach oben schnellenden unteren Ende der Ausschaltfeder 24 über den zweiten Bolzen 29 die Lasche 28 und den ersten Bolzen 26 mit nach oben

3ö bewegt worden.

Zugleich hat sich die Schwinge 25 in die Stellung AUS

bewegt, in der die Sperrklinke 58 am ortsfesten Anschlag 57 anliegt und das untere Ende der Sperrklinke 58 an den Haken 31a der Hebelklinke al angelegt ist.

Zum erneuten Spannen der Ausschaltfeder 24, ist der Kurbelhebel 20, unter Einwirkung der Biegefeder 3 (F i g. I), sprunghaft nach oben zu bewegen. Dabei schiebt er die Schaltstange 21 hoch. Die Schwinge 25 bleibt jedoch stehen, da sich die Sperrklinke 58 am ortsfesten Anschlag 57 abstützt.

Es bleiben auch der erste Bolzen 26, die Lasche 28 Und der zweite Bolzen 29 stehen.

Da die Ausschaltfeder 24 mit dem einen Ende in der Schaltstange 21 und mit dem anderen Ende im ersten Bolzen 26 der Schwinge 25 eingehängt ist, wird sie bei der Aufwärtsbewegung der Schaltstange 21, unter Entspannen der Biegefeder 3, gespannt.

Beim Entspannen der Biegefeder ί schwehken dje so Klinken 9, 10 zwischen das Stützrollenpaar 12, 12a g)

Zugleich mit dem Schwenken der Klinken 3, 10 zwischen das Stützrollenpaar 12, 12a legt sich die Hebelklinke 31 unter die Stützrolle 23 und der Kulissenhebel 38 wird durch die Federkraft 36 der wegschwenkenden Kurvenrolle 35 nachgeführt.

Die Stützklinke 45 und die Auslöseklinke 46 schwenken unter den Federkräften 45a und 46a in ihre Sperrlage.

Währenddessen hat sich der Haken 3lä der Hebelklinke 31 von der Sperrklinke 58 freigedfeht, so daß nunmehr die in F i g. 2 gezeigte Stellung erreicht ist.

Zu Fig.5, in welcher der Speicherantrieb in der

Stellung AUS, Ausschaltfeder entspannt, gezeigt ist:

Die Schaltachse 1 hat sich unter Entspannen der Biegefeder 3, wie beschrieben, nach ERDE bewegt.

Dabei wurde der Kurbelhebel 20 aus seiner mittleren Stellung in die obere Stellung gedreht und damit die

Schaltstange 21 samt Stützrolle 23 nach oben gedrückt.

Die Stützrolle 23 liegt am oberen Ende des Längsschlitzes 28a an.

Die Lasche 28 ist mit der Schaltstange 21 ebenfalls nach oben bewegt worden.

Die Lasche 28 hat ihrerseits die Hebelklinke 31 mit nach oben genommen und dabei die Schwinge 25 über den ersten Bolzen 26 nach oben in ihre Stellung ERDE

geschwenkt.

Mit der Schwenkbewegung der Schwinge 25 hat sich die Sperrklinke 58 unter dem ortsfesten Anschlag 57 weggedreht und hintergreift den Haken 31a der Hebelklinke 31.

Die Kurvenrolle 35 liegt nach wie vor an der Kurve 37 des gegen Auslenken gesperrten Kulissenhebels 38 an.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentanspruch:

Antrieb für einen elektrischen Dreistellungsschalter, mit den Merkmalen:

a) eine in die Schaltstellungen EIN, AUS, ERDE drehbare Schaltachse (1) einer Baugruppe Sprungantrieb trägt eine Buchse (2) und die Buchse eine gewundene Biegefeder (3), zwischen deren .Schenkelenden (3a, 3b) ein Mitnehmer (4) und ein Halter (5) greifen,

b) der Mitnehmer (4), ein Spannhebel (6) und ein Kulissenhebel (7) sind an der Buchse (2) befestigt,

c) der Halter (5) und ein Klihkenträger (8) mit zwei Klinken (9,10) sind auf der Achse (1) befestigt,

d) ortsfest kreisförmig um die Schaltachse (1) sind angeordnet ein Stützrollenpaar (12,YIa) für die Schaltstellung AUS, ein Stützrollenpaar (13, 13a,) für die Schaltstellung EIN und ein Stützrollenpaar (14, 14a) für die Schaltstellung ERDE,

e) die Buchse (2) ist mittels des Spannhebels (6) von AUS nach EIN und von AUS nach ERDE und umgekehrt um die Schaltachse (1) drehbar, unter Mitnahme des in der Drehrichtung gelegenen Biegefederschenkels (3a oder 3b) durch den Mitnehmer (4), während die Klinken (9,10) an dem der Ausgangsposition zugeordneten Stützrollenpaar abgestützt sind und das freie Schenkelende der Biegefeder vom Halter (5) festgehalten ist,

f) nach einem vorbestimmten Drehwinkel des bewegten Schenkelendes (3a oder 3b) der Biegefeder (3) ist die in Drehrichtung gelegene Klinke (9 oder 10) vom Kulissenhebel (7) auslenkbar und sodann die Achse (1) samt Klinkenträger (8) vom freien Biegefederschenkel über den Halter (5) von AUS nach EIN, von AUS nach ERDE und von ERDE nach AUS sprunghaft drehbar,

g) eine Baugruppe, Speicherantrieb besitzt eine Ausschaltfeder (24), deren Kraft durch eine Sicherung auslösbar ist,