DE3036670C2 - Antrieb für einen Mittelspannungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Mittelspannungsschalter, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Für Antriebe von Mittelspannungsschaltern mit Federspeichern wird häufig die sofortige Ausschaltbereitschaft des Mittelspannungsschalters nach dem Einschalten gefordert, wobei zwischen Ein- und Ausschalten kein erneutes Spannen des Federspeichers notwendig sein soll. Damit wird ?.. B. erreicht, daß im Fehlerfall der Schalter ohne die durch das erneute Spannen des Federspeichers verursachte Verzögerung wieder ausgeschaltet werden kann.

Bei einem solchen, etwa aus der DE-AS 10 93871 bekannten Antrieb für elektrische Schaltgeräte ist demgemäß jeweils ein Federspeicher für die Einschaltung und ein weiterer Federspeicher für die Ausschaltung vorgesehen, wobei der Ausschalt-Federspeicher beim Spannen des Einschalt-Federspeichers zugleich mitgespannt wird. Diese bekannte Antriebsvorrichtung ist trotz ihrer relativ aufwendigen Konstruktion jedoch nur zur Betätigung eines Zwei-Stellungs-Schalters geeignet. Soll neben der Ein- und Ausschaltfunktion auch noch eine Erdungsstellung als dritte Schaltstellung möglich sein, bedarf es relativ aufwendiger zusätzlicher Konstruktionselemente.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er aus möglichst wenigen gleichartigen Bauelementen besteht und damit gleichzeitig ein Höchstmaß an Betriebssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Der besondere Vorteil dieses erfindungsgemäßen Antriebs gegenüber dem Stand der Technik besteht vor allem darin, daß er im wesentlichen nur aus zwei Hebeln in Form von Kurvenscheiben sowie drei Klinken mit Betätigiingselementen und zwei Federspeichern mit

gleichartigen Schraubenfedern aufgebaut ist. Alle diese Elemente sind einfach herzustellen, so daß der gesamte Antrieb besonders fertigungsfreundlich ist. Darüber hinaus zeichnet er sich wegen seines einfachen und übersichtlichen Aufbaues auch durch große Betriebssicherheit aus.

Der erfindungsgemäße Antrieb läßt sich trotz einfachen Aufbaues mit nur zwei Federspeiehern in seiner Ausbildung nach Patentanspruch 2 besonders vorteilhaft auch für Drei-Stellungs-Schalter einsetzen, da der Schaltvorgang aus der »O«-Stellung bei gespannten Federspeichern in beiden Richtungen ausgelöst werden kann, wobei jeweils wieder eine Zurückschaltung in die »O«-Stellung möglich ist

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebs sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 5 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Antrieb in »O«-Stellung des Mittelspannungsschalters, wobei beide Federspeicher 5 und 7 gespannt sind. Auf der Spannwelle 1, nit der die beiden Federspeicher 5 und 7 gespannt werden können, ist frei drehbar ein Hebel 2 angeordnet, der im wesentlichen aus zwei miteinander verbundenen, sichelförmigen Teilen besteht. Hinter diesem Hebel 2 ist ein zweiter, in F i g. 1 nur teilweise sichtbarer Hebel 3 angeordnet, der drehfest mit der Spannwelle 1 verbunden ist. Auf einen Arm des zweiten Hebels 3 wirkt eine Druckfeder 5, die sich gegen einen festen Punkt 6 abstützt. Im dargestellten Zustand ist die Druckfeder 5 gespannt, wobei der Hebel 3 durch die später genauer beschriebene Klinke 8 festgehalten wird. Zwischen dem Hebel 3 und einem Arm des Hebels 2 ist eine weitere Druckfeder 7 angeordnet, die somit ein Drehmoment zwischen den beiden Hebeln 2 und 3 erzeugt. Dabei ist das Drehmoment, das durch die Druckfeder 7 auf den Hebel 2 ausgeübt wird, entgegengesetzt zum Drehmoment der Druckfeder 5 auf den Hebel 3. Die Feder 7 ist ebenfalls in gespanntem Zustand dargestellt, wobei der Hebel 2 relativ zum Hebel 3 durch die Klinke 9 festgehalten wird. Der Hebel 3 weist ferner einen Mitnahmebolzen 3a auf, der zwischen zwei Flanken 2a und 2b des Hebels 2 liegt und im dargestellten Zustand an der Flanke 2a anliegt.

Der Hebel 2 ist über eine Betätigungsstange 4 mit einem nicht dargestellten Mittelspannungsschalter verbunden. Dieser Mittelspannungsschalter weist drei Schaltstellungen auf, nämlich eine »O«-Stellung, eine Ein-Stellung und eine Erdungs-Stellung. Dabei liegt die Ein-Ste!lung links und die Erdungs-Stellung rechts von der »0«-S'ellung. Ein Pfeil 2c am Hebel 2 weist auf Markierungen des Antriebsgehäuses, die die jeweilige Schalterstellung darstellen.

In den Fig.2 bis 5 ist die der jeweiligen Schalterposition entsprechende Stellung des Antriebs dargestellt.

F i g. 2 zeigt die Ein-Stellung, die erreicht wird, wenn man die Klinke 8 auslöst und somit den Hebel 3 freigibt. Dieser bewegt sich unter der Wirkung der Feder 5 im Uhrzeigersinn mit der Spännwelle 1. Dabei wird Über die Klinke 9 und den Mitnahmebolzen 3a der Hebel 2 und damit der Mittelspannungsschalter mitbewegt. Die relative Lage zwischen den Hebeln 2 und 3 bleibt dabei unverändert und die Druckfeder 7 bleibt gespannt.

Wenn anschließend die Klinke 9 freigegeben wird, so dreht sich unter der Wirkung der Druckfeder 7 der Hebel 2 entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei der Mittelspannungsschalter über die Antriebsstange 4 wieder in die »O«-Stellung gebracht wird. Damit sind nun beide Druckfedern 5 und 7 entspannt. Dieser Zustand ist in F i g. 3 dargestellt. Damit ist gezeigt, daß es mit dem Antrieb möglich ist, den Mittelspannungsschalter in die Ein- und anschließend wieder in die »O«-Stellung zu bringen, ohne daß zwischendurch ein erneutes Spannen der Federspeicher notwendig ist.

Um die Federspeicher 5 und 7 wieder zu spannen, muß lediglich der Antriebshebel 3 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht werden, was z. B. über die Spannwelle 1 durch einen nicht dargestellten, auf diese aufgesetzten Hebel erfolgen kann. Das Spannen der Druckfedern 5 und 7 erfolgt dabei gleichzeitig, wobei der Hebel 2 und damit der Mittelspannungsschalter durch die Klinke 10 in der »O«-Steilung festgehalten wird.

Um den Mittelspannungsschalter in die in Fig.4 dargestellte Erdungs-Stellung zu bringen, wird die Klinke 9 ausgelöst. Die Druckfeder 7 entspannt sich und dreht den Hebel 2 entgegengesetzt s.um Uhrzeigersinn, wobei der Mittelspannungsschalter übir die Antriebsstange 4 in die Erdungs-Stellung geschaltet wird. Der Hebel 3 wird bei diesem Vorgang durch die Klinke 8 festgehalten. Damit bleibt auch die Druckfeder 5 gespannt

Um wieder in die ir. Fig.5 dargestellte »0«-Stellung zu gelangen, wird die Klinke 8 ausgelöst. Dabei wird der Hebel 3 unter der Wirkung der Druckfeder 5 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Hebel 2 und damit der Mittelspannungsschalter über den an der Flanke 2b des Hebels 2 anliegenden Mitnahmebolzen 3a mitbewegt wird.

Damit wurde gezeigt, daß der erfindungsgemäße Antrieb aus der »O«-Stellung heraus auch in die Erdungs-Stellung und wieder zurück gebracht werden kann, wobei zwischen beiden Schaltvorgängen kein Spannen der Federspeicher 5 oder 7 notwendig ist.

Dabei ist besonders vorteilhaft, daß beim Spannen der Federspeicher 5 und 7 die zukünftige Schaltrichtung noch nicht vorgegeben ist. Vielmehr kann aus der in F ι g. 1 dargestellten »O«-Stellung mit gespannten Federspeichern 5 und 7 in beliebige Richtung geschaltet werden, je nachdem welche Klinke zuerst ausgelöst wird. Das ergibt eine erhebliche Erleichterung beim Einsatz des Antriebs.

Es wurde gezeigt, daß zum Umschalten des Schalters aus der »O«-Stellung in die Ein-Stellung die Klinke 8, zum Umschalten von der Ein-Stellung in die »O«-Stellung die Klinke 9, zum Umschalten von der »O«-Stellung in die Erdungs-Stellung die Klinken 9 und 10 und zum Umschalten von der Erdungs-Stellung in die »O«-S!ellung die Klinke 8 ausgelöst werden muß. Entsprechend .fluten die Betätigungselemente ausgebildet sein.

In Fig. 1 sind zur Betätigung Drucktasten Ii bis 13 vorgesehen, mit cienen der Antrieb von Hand betätigt werden kann. Die Drucktasten 11 bis 13 sind mit Stößeln 11a bis 13a ausgestattet. Der Stößel 11a trägt an seinem Ende eine Platte 11£>,die schräg zur Betätigungsrichtung des Druckknopfes 11 liegt. An dieser Platte üb liegt eine Fahne Ba der Klinke 8 an. Die Klinke 8 ist in dem Bereich, in dem sie auf den Hebel 3, eingreift, als Halbzylinder ausgeführt, wobei bei einer Drehung um die Zylinderachse der Hebel 3 freigegeben wird. Diese Drehung erfolgt c*;jrch den Druckknopf 11 über den Stößel Ua, die Platte 116 und die Fahne 8a. Durch Betätigung des Druckknopfes 11 kann also mit dem

bereits dargestellten Ablauf der Mittelspannungsschalter von der »0« Stellung in die Einstellung bzw. von der Erdungs-Stellung in die »(!«-Stellung gebrach ι werden.

Der Stößel 12a des Druckknopfes 12 steht der Bclätigungsfahne 9a der Klinke 9 gegenüber, wenn der Hebel 3 im Uhrzeigersinn geschwenkt ist. Die Klinke 9 ist auf dem Hebel 3 drehbar gelagert. Sie ist in dem Bereich, in dem sie auf den Hebel 2 eingreift, ebenfalls halbzylindrisch und gibt beim Verdrehen entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn den Hebel 2 frei. Die Klinke 9 wird durch eine Feder 9i> im gesperrten Zustand gehalten und kann über die Betätigungsfahne 9,7. beispielsweise durch don SKiBeI \2q ausgelost werden. Mit der Betätigung des Dnickknopfes 12 knnn also der Mittelspannungsschalter von der Γ.ϊπ-Stellung in die ·ί •>0« Stellung geschaltet werden

Der Druckknopf 13 ist über einen Umlenkhebel 10;) mit der Klinke 10 gekoppelt. Die Klinke 10 greift an einer Kante eines im wesentlichen krcisbogeniormigen Teil·* do tieueK 2 an. Durch Betätigung des ji> Druckknopfes 13 wird ehe Klinke 10 vom Hebel 2 weggezogen ur.d dieser damit freigegeben. Um eine Rückkehr des Betätigunpsknopfcs 13 in die Ausgangsstellung auch bei gelöster Klinke zu ermöglichen, liiuft der Stößel 13a des Druckknopfes 10 in einer Bohrung des Umlenkhebels 10a und die Verbindung zwischen Umlenkhebel 10a und Druckknopf 13 erfolgt lediglich kraftschlüssig über den Stift 136. Bei der in F i g. I dargestellten Grundstellung wird bei Betätigung des Druokknopfes 13 zugleich mit der Klinke 10 auch die Klinke 9 ausgelöst, da die Betätigungsfahne 9/i der Klinke 9 dem Stößel 13a gegenübersteht. Mit dem Betätigungsknopf 13 kann also der Mittelspannungsschalter aus der »O«-Stellung in die Frclungs Stellung gebracht werde"

I im zu sei h:;:dern. dall die Klinke 4 auch bei Verdrehen des Hebels λ durch Anstoßen .in t f * - ti Stößel I 3,7 uisgelöst wird, ist das Fnde 9rdcr Bc'.itiiiungsfaline 9,7 abgebogen. Das I nde 9c kann sk h daher bei Verdrehen des Hebels } ungehindert am Slolk'l 13;/ vorbeibcwegen

Durch Betätigung der drei Druckknopfe Il bis 13 kann aiso jecie eier dargestellten Schaltstellungen erreicht werden. Selbstverständlich ist neben der Handbetätigung beispielsweise auch eine elektromagnetische Betätigung möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuneeii

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Antrieb für einen Mittelspannungsschalter mit zwei Federspeichern zum Umschalten des Mittel spannungsschalters aus der »O«-Stellung in mindestens eine Schaltstellung und zurück in die »(!«-Stellung, bestehend aus zwei auf einer Spannwelle in axialem Abstand gelagerten Hebeln, von denen der erste frei auf der Spannwelle drehbar und der zweite drehfest mit der Spannwelle verbunden ist, wobei der erste Hebel über eine Antriebsstange mit dem Mittelspannungsschalter verbunden ist, sowie einem ersten Federspeicher, der zwischen einem ortsfesten Punkt und dem zweiten Hebel und einem zweiten Federspeicher, der zwischen dem ersten und zweiten Hebel angeordnet ist, wobei die Federwirkung so ist, daß auf den ersten Hebel ein Drehmoment entgegengesetzt zum Drehmoment auf den zweiten Hebel wirkt, sowie ferner einer ersten Klinke, mit der der zweite Hebel im gespannten Zustand des ersten Federspeichers ortsfest verrastbar ist, gekennzeichnet durch

a) eine zweite Klinke (9), mit der der erste Hebel (2) mit dem zweiten Hebel (3) im gespannten Zustand des zweiten Federspeichers (7) verrastbar ist,

b) eine dritte Klinke (10), mit der der erste Hebel (2) in der »O«-Stellung ortsfest verrastbar ist, wobei die Klinken (8—10) durch ein erstes bis drittes Betätigungselement (11 — 13) auslösbar sind und

c) einen am zweiten Hebe! (3) angeordneten Mitnahmebolzen (3a), Jer bei gespanntem zweitem Federspeicher (7) an einer ersten Flanke und bei entspann cm zweitem Federspeicher (7) an einer zweiten Flanke des ersten Hebels (2) anliegt.

2. Antrieb nach Anspruch 1 für einen Mittelspannungsschalter, der eine »(!«-Stellung und zwei weitere, in entgegengesetzten Drehrichtungen liegende Schaltstellungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Betätigungselement (11) der Mittelspannungsschalter von der »O«-Stellung in die erste Schaltstellung oder von der zweiten Schaltstellung in die »(!«-Stellung geschaltet wird, daß mit dem zweiten Betätigungselement (12) der Mittelspannungsschalter von der ersten Schaltstellung in die »O«-Stellung geschaltet wird und daß mit dem dritten Betätigungselement (13) der Mittelspannungsschalter in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, wobei das erste Betätigungselement (11) die erste Klinke (8), das zweite Betätigungselement (12) in der ersten Schaltstellung des Mittelspannungsschalters die zweite Klinke (9) und das dritte Betätigungsclement (13) in der »O«-Stellung des Mittelspannungsschaiters die zweite und die dritte Klinke (9,10) auslöst.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Klinke (8,9)halbzylinderförmige Bolzen sind, deren Kanten in Nocken des ersten bzw. zweiten Hebels (2, 3) eingreifen und die durch Verdrehen um ihre Längsachse gelöst werden.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klinke (8) an einem ortsfesten Bolzen drehbar gelagert und mit einer Betätigungsfahne (8a) verbunden ist. die auf einem abgeschräg ten Ende (11 ^ eines mit dem ersten Betätigungselement (11) verbundenen Stößels (11 abläuft.

5. Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klinke (9) am zweiten Hebel (3) drehbar gelagert, mit einer Rückstellfeder (9b) versehen und mit einer Betätigungsfahne (9a) verbunden ist, die in der »O«-Stellung des Mittelspannungsschalters einem Stößel (i3a) gegenübersteht, der mit dem dritten Betätigungselement (13) verbunden ist und d!e in der ersten Schaltstellung des Mittelspannungsschalters einem Stößel (\2a) gegenübersteht, der mit dem zweiten Betätigungselement^) verbunden ist.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Klinke (10) an einer Kante eines im wesentlichen kreisbogenförmigen Teils des ersten Hebels angreift und über einen Umlenkhebel (1Oa^ mit dem dritten Betätigungselement (2) in Verbindung steht.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klinke (9) in einer kreisbogenförmigen Aussparung des ersten Hebels (2) läuft, die an einem Ende eine Kerbe aufweist, in die die Klinke (9) eingreift.

8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente (11 — 13) als Druckknöpfe ausgebildet sind.