DE440694C - Einrichtung zur Betaetigung elektrischer Schalter durch Kraftspeicher - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Betätigung elektrischer Schalter durch Kraftspeicher. Es ist bekannt, elektrische Schalter und andere Apparate, die während eines kurzen Zeitraumes eine große Kraft erfordern, durch einen Kraftspeicher zu betätigen, der mit einer kleinen Kraft in verhältnismäßig langer Zeit aufgeladen wird und bei seiner Auslösung die erforderliche größere Antriebskraft herzugeben vermag. Benutzt mau, wie das gewöhnlich der Fall ist, als Kraftspeicher eine Feder, so ergibt sich der Übelstand, daß die Zugkraft der Feder zu Beginn am größten ist, während der Entladung aber bis zu einem kleinsten Wert abnimmt, daß dagegen der Widerstand des Schalters, der - sogar gegen den wachsenden Druck der zur Erhöhung der Ausschaltgeschwindigkeit allgemein üblichen Schaltfedern - von dem Kraftspeicher eingeschaltet werden soll, in der gleichen Zeit von einem kleinsten bis zu einem größten Wert ansteigt.
• Läßt man den Kraftspeicher unmittelbar auf den Schalter wirken, so muß man ihn so bemessen, daß kurz vor der Endstellung die zur Verfügung stehende Kraft größer ist als der in diesem Augenblick sehr erhebliche Widerstand des Schalters. Das bedeutet, daß bei Beginn der Entladung eine Kraft zur Verfügung steht, die bei weitem nicht ausgenutzt werden kann, daß der Kraftspeicher also sehr unwirtschaftlich bemessen werden muß. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß die zur Betätigung eines Schalters erforderliche Kraft aus zwei Komponenten besteht. Die eine hat die der Schalterbewegung aktiv entgegenwirkenden Kräfte, z. B. den Gewichtsdruck der Schaltertraverse oder anderer zu hebender Schalterteile und den Druck der zu spannenden Schaltfedern, zu überwinden.
• Wenn man diese Komponente so bemessen könnte, daß bei jeder Stellung des Schalters die entgegenwirkenden Kräfte vollständig oder nahezu vollständig ausbalanziert würden, so braucht man nur noch eine verhältnismäßig kleine Zusatzkraft - das ist die zweite Komponente -, um die Schaltbewegung auszuführen.
• Diese Kraft hätte nur die Reibungswiderstände zu überwinden und Beschleunigungsarbeit zu leisten. Man kann sie als während des Schaltweges nahezu konstant ansehen. Zunächst haben wir uns mit der ersten Komponente zu befassen.
• Da es allgemein üblich ist, auch dann, wenn sowohl die Bewegung der Schalterteile als auch die Richtung der bewegenden Kraft geradlinig ist, durch Anordnung einer Welle eine drehende Bewegung zwischenzuschalten, so sei im folgenden nicht mehr von erforderlichen und aufgewandten Kräften, sondern von Drehmomenten die Rede. Das von den obererwähnten der Bewegung entgegenwirkenden Kräften ausgeübte Moment ändert sich über den Schaltweg -sehr stark. Gegenstand der Erfindung ist es nun, durch geeignete Änderung der Übersetzung das von der Antriebskraft erzeugte Moment in dem gleichen Sinne sich ändern zu lassen, und zwar in der Weise, daß es während des Schaltvorgangs wächst. Bei kleineren Drehwinkeln (bis etwa 9o°) kann man das durch Kurbelgetriebe erreichen. Verbindet man den Kraftspeicher mit einer auf die Welle aufgekeilten Kurbel so, daß zu Beginn der Bewegung der Winkel zwischen Kurbelstellung und Kraftrichtung klein ist, so wird er während der Bewegung stetig anwachsen, der wirksame Hebelarm und damit das ausgeübte Moment wird also größer werden. Bei größeren Schaltwinkeln erreicht man dasselbe, wenn man auf die Welle eine urrunde Scheibe aufkeilt und auf diese eine Kette aufwickelt, an der der Kraftspeicher angreift. Der Scheibe gibt man eine solche Form, daß auch hier der Hebelarm stetig wächst. Eine fabrikatorisch sehr zweckmäßige Ausführung erhält man, wenn man eine kreisförmige Scheibe exzentrisch auf der Welle befestigt und auf dieser die Kette aufwickelt.
• Da das Verhältnis, in dem die zu Anfang und zum Schluß der Bewegung wirksamen Hebelarme zueinander stehen müssen (im letzten Beispiel ist dieses Verhältnis gleichbedeutend mit der Exzentrizität) unter Umständen sehr groß sein muß, empfiehlt es sich manchmal, zwei solcher Scheiben hintereinander anzuordnen, z. B. so, daß ein Exzenter in der oben beschriebenen Weise wirkt, und daß das Drehmoment von der Welle auf den Schalter durch ein zweites Exzenter übertragen wird.
• Bei richtiger Stellung der beiden Exzenter zueinander wird sich ihre Wirkung dann multiplizieren. Wenn also beide Scheiben z. B. eine Exzentrizität von i : 3 haben, werden - sie in ihrer Wirkung einer Scheibe mit einer Exzentrizität von i : 9 gleichkommen. Es bereitet nunmehr keine besondere Schwierigkeit mehr, das auf die beschriebene Weise in jeder Lage ausbalancierte Systemzu bewegen. Man kann die größten Schalter mit Leichtigkeit von Hand oder vermittels eines kleinen Magneten einschalten, oder man kann auch diese Kraft durch einen Kraftspeicher aufbringen, der in demselben Punkte wie der große Kraftspeicher angreifen möge. Man kann also den Kraftspeicher von vornherein so bemessen, daß er beide Komponenten gleichzeitig leistet.

Claims (3)

1. PATZNTANSPRÜCHE: i. Durch Kraftspeicher gesteuerter elektrischer Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kraftspeicher und das anzutreibende Schaltorgan eine derart veränderliche Übersetzung geschaltet ist, daß in jedem Augenblick das von dem Schalter herrührende Gegendrehmoment ganz oder fast ganz ausgeglichen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der ölschalterwelle unmittelbar oder @urter Zwischenschaltung beliebiger übertragungsglieder eine urrunde Scheibe gekuppelt ist, auf deren Umfang der Kraftspeicher vermittels einer aufgewickelten Kette o. dgl. wirkt, und deren Form durch die Forderung bestimmt ist, daß das Kraft speichermoment in jedem Augenblick gleich oder annähernd gleich dem Schaltermoment ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die urirunde Scheibe eine exzentrisch auf die Welle aufgekeilte kreisförmige Scheibe ist. q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere urrunde Scheiben hintereinander dgrart angeordnet sind, daß eine mehrfache übersetzung entsteht.