DE2742772C3

DE2742772C3 - Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter

Info

Publication number: DE2742772C3
Application number: DE2742772A
Authority: DE
Inventors: Reinhard 1000 Berlin Liebig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1982-12-02
Also published as: AT374040B; US4204103A; JPS5456177A; BR7806119A; ATA626978A; DE2742772B2; DE2742772A1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einei Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschal!. 7 mit an einer Welle mittels um 180° gegeneinander versetzten gegenüberliegenden Kurbelarmen angreifenden Kraftspeicherfedern, die in gespanntem Zustand verklinkbar sind.

Eine bekannte Antriebsvorrichtung dieser Art, wie sie durch die DE-OS 14 90 338 bekannt geworden ist, eignet to sich jedoch nur für relativ geringe Schaltenergien, wie sie für Lasttrennschalter angemessen sind. Diese Beschränkung beruht auf der Verwendung einer durchgehenden Welle und dem in einzelnen Schraubenfedern unterzubringenden Energievorrat. *s

Für den gleichen Anwendungszweck ist die Antriebsvorrichtung nach der DE-OS 2123 019 vorgesehen. Hier ist der Energievorrat dadurch begrenzt, daß die einander gegenüberliegend angeordneten Kraftspeicherfedern nicht gemeinsam zur Wirkung gelangen, weil die eine Feder zum Einschalten und die andere Feder zum Ausschalten dient.

An sich ist eine weitere bekannte Antriebsvorrich tung nach der US-PS 3158 724 für eine größere Antriebsenergie besser geeignet, weil sie über zwei Gruppen parallelgeschalteter Schraubenfedern verfügt Die Federn sind jedoch geradlinig zwangsgeführt, so daß die Speicherung und Entnahme der Antriebsenergie einen verhältnismäßig komplizierten Mechanismus erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für Leistungsschalter und insbesondere für Leistungsschalter mit Kurzunterbrechung geeigneten Antrieb zu schaffen, der erschütterungsarm arbeitet und raumsparend aufgebaut ist. *>'>

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den Kurbelarmen eine Spannvorrichtung für mit den Kurbelarmen verbundene Gruppen parallelgeschalteter Schraubenfedern angreift, daß die Welle beidseitig jeweils zwischen der Spannvorrichtung und dem Kurbelarm gelagert ist und daß der Abtrieb an einem der Kurbelarme erfolgt Mit parallelgeschalteten Schraubenfedern lassen sich bei geringem Raumbedarf und einfachem Aufbau große Antriebsenergien speichern. In Verbindung hiermit ist die Anordnung der Lagerstellen und die Einleitung der Spannkraft sowie der Abtrieb von Bedeutung. Diese Stellen liegen nach der Erfindung eng benachbart direkt nebeneinander, wodurch sich eine günstige Beanspruchung der Spannwelle und der Lager ergibt

Versuche haben ergeben, daß mit Hilfe von je vier parallelgeschalteten Scnraubenfedem die fOr Mittel- «pannungs- Leistungsschalter erforderliche Antriebsenergie bei geringem Raumbedarf bereitgestellt werden kann.

Als Kraftspeicherfedern können in bekannter Weise Schraubendruckfedern dienen. Diese können zwischen einem ortsfesten und einem geradlinig geführten Widerlager abgestützt sein, das durch eine Zugstange mit je einem der Kurbelarme verbunden ist

Die Längsachse der Federanordnung kann gegenüber der Ebene des Gehäuses geneigt sein. Diese Neigung braucht nur wenige Winkelgrade zu betragen und bewirkt, daß der Innenraum der üblicherweise quaderförmigen Gehäuse b jsser ausnutzbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Antriebsvorrichtung für einen Mittelspannungs-Leistungsschalter der ölarmen Bauart. Die

Fig.2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1.

F i g. 3 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung.

Die Antriebsvorrichtung ist in einem Gehäuse untergebracht, das einen tragenden Gehäuseteil 1 von wannenförmiger Gestalt mit einem.'-benen Boden 2 und vier Seitenwänden 3,4,5 und 6 aufweist. An dem Boden 2 sind Profilschienen 7 und 8 angeschweißt, die zur Befestigung von Stützisolatoren dienen, an denen die Polsäulen des Leistungsschalters angebracht werden können. Hierzu sind die Profilschienen mit schrägen Einschnitten 10 versehen. Wie später noch erläutert wird, wird der Antriebsmechanismus durch eine Abdeckhaube 60 vor äußeren Einflüssen geschützt.

Von einer Darstellung des kompletten Leistungsschalters kann im Rahmen dieser Beschreibung abgesehen werden, weil die aus der Antriebsvorrichtung, den Stützisolatoren und den Polsäulen bestehende Anordnung allgemein bekannt ist und beispielsweise der DE-AS 15 40 439 entnommen werden kann.

Die Antriebsvorrichtung ist nach dem Prinzip des Federspeicherantriebes aufgebaut. Sie besitzt dementsprechend Schraubenfedern 11, die in zwei Gruppen 12 und 13 zu je vier Schraubenfedern 11 angeordnet sind. Die Schraubenfedern 11 stützen sich einerseits an ortsfesten Widerlagern 14 und 15 und andererseits an beweglichen Widerlagern 16 und 17 ab, die durch je eine Zugstange 20 bzw. 21 mit einem Kurbelarm 22 bzw. 23 einer Spannwelle 24 verbunden sind. Die Schraubenfedern 11 sind mit ihren beweglichen Widerlagern 16 und 17 an Führungsstangen 25 geführt, die sich jeweils zwischen dem ortsfesten Widerlager 14 bzw. 15 und einem zugehörigen Tragwinkel 26 bzw. 27 erstrecken.

In der gezeigten Stellung sind die Schraubenfedern 11 entspannt. Die F i g. 2 läßt erkennen, daß die Längsachse

der Federanordnung unter einem Winkel von einigen Grad zu dem Boden des Gehäuseteiles 1 steht und daß die Haltewinkel 26 und 27 dementsprechend tir.e unterschiedliche Gestalt aufweisen. Durch die Srhrägluge der Federanordnung wird im unteren Teil der Antriebsvorrichtung der zur Unterbringung weiterer Teile benötigte Raum geschaffen.

Ausgehend von der gezeigten Stellung kann die Spannwelle 24 in ihren Lagern 30 und 31 durch ein auf ihr befestigtes Klinkenrad 32 schrittweise gedreht werk;:, bis sich ein gleichfalls auf der Spann welle 24 befestigter Hebel 33 mit einer an seinem Ende angebrachten Rolle 34 an eine Anschlagfläche 36 eines schwenkbar gelagerten Anschlaghebels 35 anlegt. Durch die Lage der Anschlagfläche 36 ist dafür gesorgt, ι ϊ daß sich die Rolle 34 kurz nach dem Oberschreiten der Totpunktstellung der Spannwelie 24 bezüglich der Kräfte der Federn 11 anlegt Zur Freigabe der gespannten Spannwelle 24 kann der Anschlaghebel 35 mittels der Auslösewelle 37 und eines an ihr befestigten Hebels geschwenkt werden, bis die Rolle 34 von der Anschiagfiäche 36 abgeleitet.

Die schrittweise Drehung des Klinkenrades 32 kann entweder durch einen Motor und eine durch diesen hin- und hergehend bewegbare Schubklinke erfolgen oder von Hand durch den auf der Spannwelle 24 gelagerten Spannhebel 40, der durch eine nicht gezeigte einsteckbare Stange verlängerbar sein kann.

Die bei der Entklinkung der Spannwelle 24 freiwerdende Kraft der Federn 11 wird durch eine an so dem Kurbelarm 22 der Spannwelle 24 gelagerte Rolle 41 und einen Kulissenhebel 42 auf eine Schalterwelle 43 übertragen, die sich über die ganze Breite des tragenden Gehäuseteiles 1 erstreckt und die in den Seitenwänden 4 und 6 gelagert ist. Zur Verbindung des Kulissenhebels 42 und der Schalterwelle 43 dient dabei eine einstellbare Kupplung 44. Die Drehung der Schalterwelle 43 ist durch Anschläge 45 und 46 begrenzt, an die sich auf der Schalterwelle 43 befestigte Hebel 47 und 48 anlegen können. Der Hebel 47 ist zugleich mit einem Zapfen 50 -»ο versehen, mit dem in bekannter Weise eine aus Isolierstoff bestehende Antriebsstange für eine der Polsäulen des Leistungsschalters verbunden werden kann.

Die Schalterwelle 43 trägt noch einen weiteren **> Kurbelarm 51, an dem das eine Ende finer Ausschaltfeder 52 angreift, deren anderes Ende sich an einem ortsfesten Widerlager 53 abstützt. Zur Führung der Ausschaltfeder 52, die als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, dienen teleskopartig ineinandergreifende Führungsstangen 54 und 55. Die Ausschaltfeder 52 wird bei der schon beschriebenen Einschaltbewegung infolge der Drehung der Schalterwelle 43 gespannt und in gespanntem Zustand durch eine Verklinkung der Schalterwell 43 festgehalten. Disse Verklinkung besteht aus einem auf der 'iohaltuwcüf 43 sitzenden Rollenhebel 56 und einem in übiKtter Wsise durch «"!bsuätige Auslöser oder von Hand freigebbaren Anschlag.

Dip Antriebsvorrichtung ist in der Lage, eine sogenannte Kurzunterbrechung durchzuführen, d. h. die unmittelbar aufeinanderfolgende Schaltfolge Aus-£in-Aus. In der Einschaltstellung sind nämlich die Ausschaltfeder 52 und die Einschaltfeder 11 gespannt, weil in bekannter Weise dafür gesorgt ist, daö unmittelbar nach Entklinkung der Einschaltfedern 11 die selbsttätige Spannvorrichtung eingeschaltet wird. Es kann daher sofort nach einer vollzogenen Ausschaltung der Einschaltbefehl durch Betätigung der Auslösewelle 37 gegeben werden, worauf der Schalter bei gleichzeitiger Spannung der Ausschaltfeder 52 eingeschaltet wird. Ebenfalls unmittelbar anschließend kann die Verklinkung der Schalterwelle freigegeben werden, worauf der Schalter wieder ausgeschaltet wird.

Die in dem tragenden Gehäuseteil ·: untergebrachten bzw. daran gelagerten Antriebsteile sind, .vie die F i g. 3 zeigt, durch eine Haube 60 abgedeckt, die aus einem dünnwandigen metallischen Werkstoff oder aus einem geeigneten Kunststoff bestehen kann. An mehreren Stellen c"-.r Haube 60 sind Abwinkelungen bzw. Ansätze 61 vorgesehen, die sich gegen den Rand der Seitenwände des tragenden Gehäuseteils 1 legen und dadurch die gegenseitige Lage des Gehäuseteils 1 und der Haube 60 bestimmen. An dem Gehäuseteil 1 sind außerdem Zungen 62 mit öffnungen 63 angebracht, die über in der Nähe des Randes der Haube 60 angebrachte Vorsprünge 64 greifen können. Das Material der Haube 60 ist im Bereich dieser Vorsprünge 64 elastisch verformbar, so daß die Haube 60 auf die Zungen 62 aufgeschnappt werden kann. Es können auch hiervon abweichende Befestigungsmittel vorgesehen sein.

Die Fig.3 läßt erkennen, daß die Teilfuge zwischen dem tragenden Gehäuseteil 1 und der Haube 60 parallel zu der Grundfläche des Gehäuses verläuft und die Gesamttiefe 65 des Gehäuses der Antriebsvorrichtung etwa im Verhältnis 1 :2 unterteilt, d. h. etwa ein Drittel der Tiefe entfällt auf den tragenden Gehäuseteil 1 und zwei Drittel entfallen auf die Haube. Diese Gestaltung ergibt sich aus dem Gedanken, den tragenden Gehäuseteil nur entsprechend der zur Aufnahme der Antriebsteile erforderlichen Festigkeit zu bemessen und für die Abdeckung eine nur dieser Aufgabe angepaßte Haube zu verwenden. Die Antriebsteile ragen bei dieser Gestaltung des tragenden Gehäuseteils über dessen Konturen so weit hinaus, daß sie von allen Seiten sehr gut zugänglich sind. Dies erleichtert sowohl der: Zusammenbau der Teile während der Fertigung als auch die spä .ere Inspektion und Wartung.

Hierzu 3 Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter mit an einer Welle mitteis um 180° gegeneinander versetzten gegenüberliegenden Kurbeiarmen angreifenden Kraftspeicherfedern, die in gespanntem Zustand verklinkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kurbelarmen (22, 23) eine Spannvorrichtung (32) für mit den Kurbelarmen verbundene Gruppen parallelgeschalteter Schraubenfedern (11) angreift, daß die Welle (24) beidseitig jeweils zwischen der Spannvorrichtung (32) und dem Kurbelarm (22 bzw. 23) gelagert ist und daß der Abtrieb an einem der Kurbelarme (22) erfolgt

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je vier gleiche Schraubenfedern (11) parallelgeschaltet sind.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftspeicherfedern Druckfedern (11) dienen, die zwischen einem ortsfesten (14, 15) und einem geradlinig geführten Widerlager (16, 17) abgestützt sind, das durch eine Zugstange (20, 21) mit je einem der Kurbelarme (22, 23) verbunden ist

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Anordnung der Schraubenfedern (11) gegenüber der Ebene des Gehäuses (1) der Antriebsvorrichtung geneigt ist.

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