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Dämpfungsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter Die Erfindung
betrifft eine Dämpfungsvorrichtunz fiir elektrische Leistungsschalterantriebe, bei
der ein aufgeladener Kraftspei cher eine Antri ebswell e zu verdrehen sucht. die
über eine Anschjagscheibe in den einzelnen Schaltstellungen blockierhar ist, wobei
die Verbindung zwischen Antriebswelle irnd Anschlagscheibe über Federungselemente
hergestellt ist. welche in mindestens einer, mit er Antriebswelle fest verbundenen
Kupplungsscheibe untergebracht sind. in die Mitnehmer der Anschlagscheibe eingrei
fen.
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Fiir di e vorgenannte Dämpfungsvorrichtung war es bekannt als Federungselement
einen Kunststoff, nämlich Polyurethan, einzusetzen. Diese Vorrichtung arbeitete
zufriedenstellend, soweit nicht allzu große Kräfte dämpfend aufzufangen waren.
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Dämpfungsmasse und -weg waren bei größeren Kräften jedoch unzureichend,
wenn man mit einem bestimmten Durchmesser der Kllppl.ungsscheibe allskommen wollte.
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Es war somit die Aufgabe zu lösen, in einem bestimmten, nicht beliebig
vergrößerbaren Hohlraum einer Kupplungsscheibe so viel wie möglich nutzbares und
hochwertiges Dämpfungsmaterial unterzubringen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anordnung von rechtwinkeligen
Taschen in der Kupplungsscheibe gelöst, in die V - förmig ausgebildete Flachfedern
mit einem solchen Umriß eingesetzt sind, daß sie die jeweilige Tasche auszufüllen
vermögen.
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Beachtenswert ist, daß die aneinandergereihten erfindungsgemäßen,satteldachförmigen
oder V - förmigen Spezialflachfedern wie an sich bekannte Tellerfedern wirken, jedoch
den zur Verfügung stehenden Raum sehr viel besser auszunutzen vermögen. Man kann
mit den V - Federn daher sehr viel mehr dämpfungsaktive Masse gleicher Qualität
unterbringen, als es mit Tellerfedern möglich wäre. Um den größt möglichen Raum
in der Kupplungsscheibe zu erhalten, wurden die darin umfänglich angeordneten Taschen
rechtwinkelig ausgebildet.
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Tellerfedern mit ihrem runden Umriß könnten einen solchen Raum nur
unzureichend nutzen. Durch ihre mittige Aussparung zur Aufnahme eines Führungsbolzens
verbleibt ihnen zudem wenig Flankenreibfläche zur Energievernichtung. Die Erfindung
eignet sich hervorragend für Leistungsschalterantriebe in der Hoch- und Höchstspannungstechnik.
Hier stehen nur geringe Einbaumaße zur Verfügung und der energiereiche Schaltschlag
sollte überschwingungsfrei gedämpft, die übrigen angebauten Präzisionsauslösegeräte
wenig beanspruchend, aufgefangen werden. Insbesondere durch die Parallelschaltung
der neuen Federn ist die Dämpfung wirkungsvoll auch bei großen Kräften zu gestalten.
Die Anschlagscheibe wird zweckmäßig zwischen zwei Kupplungsscheiben angeordnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen die Fig. 1 bis 4.
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Fig. i und 4 stellen einen Schnitt durch die Anschlagscheibe 1 gemäß
der Fig. 2 in verschiedenen Schaltstellungen dar. In Fig. 3 ist die V - förmige
Spezialblattfeder als Einzelheit dargestellt.
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Die Antriebswelle 5 auf die ein für mehrere Schalthandlungen aufgeladener
Kraftspeicher, z. B. eine gespannte Drehfeder, verdrehend einwirken möge, wird durch
die Anschlagscheibe 1 über die Anschläge 2a oder 2b, die sich jeweils gegen ein
bei
9 ortsfest gelagertes und verschwenkbares Halteglied 8 ahstiitzen, in Blockstellung
gehalten. Aiif der durchgehenden Antriebswelle 5 sind Kupplung.sscheiben 4a, 4b
fest angebracht, in die rechtwinkelige Taschen 6 eingelassen sind. In diese Taschen
sind V - förmige Blattfedern 7a, 7b in beliebiger Schaltung eingesetzt. Die Kupplungsscheiben
4a, 4b sind jiber Mitnehmerbolzen 3 der Anschlagscheibe verbunden, welche in jeweilige
Ausbuchtungen der Taschen in den Kupplungsscheiben eingreifen. Die Mitnehmerbolzen
sind in Verdrehrichtung der Antriebswelle vor die Flachfedern 7a, 7b gelegt. Die
Vorrichtung arbeitet wie folgt.
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Wird das Halteglied 8 gemäß Fig. 1 aus der Haltestellung B in die
Freigabestellung A verschwenkt, so kann sich die Antriebswelle in Pfeilrichtung
verdrehen, wobei über die Flachfedern 7a, 7b auch die Bolzen 3 und somit die Anschlagscheibe
1 mitgenommen wird. Nach einer Drehung dieser Teile um 1800, was einer Schalthandlung
entspricht, trifft der Anschlag 2b der Anschlagscheibe auf das sofort wieder in
Haltestelung zurückkehrende Halteglied 8 auf (Fig. 4).
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Die Bewegungsenergie wird somit dämpfend über die V - förmigen Flachfedern
7c aufgenommen, wobei sich die einzelnen, aus mehreren Federn aufgebauten Federpakete
im Augenblick des Aufschlages nur um den Weg i federnd zusammenschieben.
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Um eine präzise Schaltstellung und ein geringes Schwingen der Schalterkontakte,
insbesondere beim Einschalten, zu erreichen, ist es wesentlich, daß der Antrieb
in hohem Maße wegarm gedämpft ist. Diese Forderung ist mit der neuen Vorrichtung
erreicht. Den V - förmigen Flachfedern steht eine große Reibfläche an ihren Flanken
zur Verfügung, an denen viel Energie bei nur geringem Federweg vernichtbar ist.
Die Federn können, wie in Fig. 2 zu erkennen, in Parallelschaltung 7a oder in teilweiser
Hintereinanderschaltung 7b montiert werden. Die Montage der neuen Dämpfungsvorrichtung
ist denkbar einfach, da die Taschen 6 sich zur Anschlagscheibe hin öffnen. Die neuen
Flachfedern benötigen keinerlei weitere Führungselemente.
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Zur zeichnerischen Darstellung sei noch erwähnt, daß die mit 4 bezeichnete
Fläche in Fig. i und 4 eine Schnittfläche ist. Der besseren Übersicht wegen ist
jedoch hier auf Schnittlinien verzichtet worden.
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In Fig. 5 wird das Prinzip eines elektrischen Teistungsschalterantriebes
mit einem Drehfeder - Speicherantrieb erläutert.
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Die Antriebswelle b mit der spiralförmigen Drehfeder d, deren inneres
Ende an der Antriebswelle befestigt ist, mit der Anschlagscheibe e und der Umlaufkurbel
g ist über eine Schaltstange mit dem auf der Scha]twe]le a sitzenden Schalthebel
h verbunden. Die Schaltwelle a wiederum trägt die drei Schalt schwingen zur Auf-
und Abbewegung der Schaltstifte im Inneren der Schalterpole.
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Vor Beginn der Schaltung muß zunächst die Federenergie für einen Ein
- Aus - Schaltzyklus gespeichert werden. Dies geschieht durch mehrmaliges Drehen
der Handkurbel i oder durch Einschalten des Aufzugmotors k, wobei über ein Schnekkengetriebe
c der äußere Mantel der Drehfeder d gegenüber dem auf der Antriebswelle b festsitzenden
Federanfang um drei volle Umdrehungen verdreht wird. Bei Erreichen der vollen Federspannung
folgt eine Schaltbereitmeldung durch eine Fallklappe in der nicht dargestellten
Antriebsfrontplatte, und der Aufzugsmotor wird über Hilfsschalter automatisch ausgeschaltet.
Durch Betätigen eines Einschalt -Drucktasters in der Antriebsfrontplatte wird nun
der Sperrhebel f mit dem Rollenhalteglied herunterbewegt, wobei dieser die Klinke
auf der Anschlagscheibe e freigibt. Infolge der nun freiwerdenden Federenergie der
Drehfeder d dreht sich die Antriebswelle b schlagartig um 1800 und betätigt über
die Umlaufkurbel g und den Schalthebel h die Schaltwelle a mit den darauf befindlichen
drei Schaltschwingen. Die Schaltstifte in den Schalterpolen bewegen sich dabei nach
unten in die Tulpenschaltstücke; der Schalter ist eingeschaltet. Die Begrenzung
der jeweiligen Schaltbewegung der Antriebswelle b auf einen Drehwinkel von 1800
geschieht zwangsläufig durch das von der Betätigung unabhängige Zurückschnappen
des Sperrhebels f, der sich dabei mit seinem Halteglied hinter die zweite Klinke
am Umfang der Anschlagscheibe e setzt und diese an einer weiteren Drehbewegung hindert.
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Bei Betätigung des Ausschalt - Drucktasters in der Antriebsfrontplatte
oder
heim Ansprechen eines Auslösers wird der Sperrhebel f ein zweites Mal herunterbewemt,
wobei dieser ahermals die nrehfeder d freigibt. Die Antriebswelle b dreht sich um
weitere 1800 und die Umlaufkurbel g bringt über die Schaltwelle a die drei Schaltstifte
wieder in die Ausschaltstellung. Eine nicht bildlich dargestellte Durchlaufsperre
verhindert nun ein weiteres Schalten des Schalters, bevor die Drehfeder d nicht
erneut gespannt worden ist. Bei Antrieben mit Motoraufzug geschieht das Spannen
der Drehfeder automatisch nach der zweiten Schaltung, d.h. nach der Ausschaltung.
Ein- und Ausschaltstellung des Schalters werden durch einen mechanischen Stellungsanzeiger
in der Antriebsfrontplatte angezeigt.