-
Federkraftspeicherantrieb für elektrische Leistungsschalter Die Erfindung
bezieht sich auf mechanische Antriebe mit Energiespeicher für elektrische Schalter
großer Leistung. Es ist bekannt, als Energiespeicher Zug-, Druck- oder Biegefedern
zu verwenden. Andererseits ist die Verwendung von Torsionsstabfedern, d: h. Stäben,
die auf Drehung beansprucht werden, zur nachgiebigen Verbindung von Maschinenteilen
bekannt.
-
Die Erfindung besteht nun darin, daß Torsio,nsstabfedern ,als Kraftspeicher
mit beliebig lange Zeit vorrätig zu haltender und zu beliebiger Zeit willkürlich
auslösbarer Speicherkraft zum Betätigen von elektrischen Schaltern für große Leistungen
verwendet werden. Durch diese Kombination werden besondere neue Vorteile erzielt,
weil die Wirkungsweise. von Torsionsstabfedern der Arbeitsweise und der Bauart derartiger
Schalterantriebe besonders gut angepaßt ist; denn bei diesen ist in den meisten
Fällen eine Drehbewegung vorhanden; sowohl bei Zug- als auch bei Druck-und Biegefedern
wirkt jedoch die Kraft stets in gerader Richtung und muß erst durch besondere übertragungsglieder,
wie Zahnstange.ngetriebe, Hebel u. dgl., in eine Drehbiewegung umgewandelt werden.
Torsionsstabfedern dagegen liefern von vornherein eine Drehbewegung, so daß bei
ihrer Verwendung .als Energiespeicher für Schalterantriebe besondere übertragungsgliedererspart
werden.
-
Andererseits werden in der erfindungsgemäßen Kombination die gleichen
neuen Vorteile auch gegenüb,elr der bekannten Anwendung von Torsionsstabfedern zur
federnden Lagerung von Maschinenteilen erzielt; denn bei der federnden Lagerung
von Maschinenteilen handelt @es sich meist um das Abfangen geradlinig bewegter Massen.
Da nun Torsionsfedern nur zum Auffangen von Drehbewegungen geeignet sind, so wird
bei ihrer bekannten Verwendung zum Abfangen geradlinig bewegter Massen ebenfalls
die Anordnung von besonderen Übertragungsgliedern, wie ZahnstangentrIeb.en, Hebeln
u. dg1., erforderlich.
-
Außer der Ersparnis besonderer Übertragungsglieder hat aber die Verwendung
von Torsionsstabfedern ,als Kraftspeicher für die Antriebe großer Leistungsschalter
noch den bekannten Anordnungen gegenüber eine bessere Raumausnutzung zur Folge.
Das liegt daran, daß in den heute üblichen Schaltanlagen die einzelnen Pole der
Leistungsschalter
nebeneinander angeordnet sind; sö daß sich für
den Schalter eine Grundfläche ergibt, die in der einen Richtung eine dreimal senkrechten
so große Ausdehnung Richtung, meist hat wie ein langgestreck=''# in der dazu",,li
tes Rechteck. Dieser Form paßt sich nun gerade die Torsionsstabfeder besonders gut
an, da sie am Schalter stets so liegen ruß; daß ihre Längsrichtung mit der Längsrichtung
der Grundfläche zusammenfällt. Im Gegensitz dazu mußeine Zug- oder Druckfeder senkrecht
zu dieser Richtung angeordnet sein, weil sie in einer zur Antriebsachse senkrecht
stehenden Ebene angreifen ruß. Dagegen können Torsionsstabfedern mit ihrer Achse
in Richtung der Antriebsachse liegen. Die Unterbringung von Zug-oder Druckfedern
auf dem Raum über der vorhandenen Grundfläche bietet also Schwierigkeiten, die bei
der erfindungsgemäßen Verwendung einer Torsionsstabfeder nicht vorhanden sind: Dagegen
ergibt die bei Installationsdrehschaltern bekannte Anwendung einer Torsionsstabfeder
keine günstige Raumausnutzung. Während ges das Bestreben sein ruß, derartige Schalter
möglichst flach zu bauen, steht dem die Anwendung einer Stabfeder; did senkrecht
zur Grundplatte angeordnet ist, gerade entgegen. Dieser Nachteil müßte sich um so
mehr auswirken, je größer die zu schaltende Leistung und damit der Schalter
selbst ist. Hinzu kommt noch der beachtenswerte Umstand, daß bei Drehschaltern die
Abgabe der aufgespeicherten Energien stets sofort auf das Spannen der Stabfeder
folgt, genau wie bei der Abfederung mechanischer Teile. In der gleichen Weis;. arbeiten
auch beispielsweise die bekannten Schraubenfedern, welche in handbetätigten Walzenschaltern
zur mechanischen überbrückung des Totgangs dienen. Im Gegensatz dazu ruß bei elektrischen
Leistungsschaltern die aufgespeicherte Energie über lange Zeiträume erhalten, die
Feder also länge Zeit gespannt bleiben, um im gewünschten Augenblick die Speichereniergie
sofort im- Bruchteil einer Sekunde abgeben zu können, ohne daß erst zum Spannen
Zeit benötigt wird. Die bekannte Verwendung von Torsionsstab- und Schraubenfedern
bei Dreh- und Walzenschaltern ist also dem Wesen nach von. der erfindungsgemäßen
Verwendung von Torsiönsstabfedern für große Leistungsschalter völlig verschieden.
-
Nach der weiteren Erfindung wird die Raumausnutzung bei Leistungsschaltern
noch dadurch verbessert, daß die Torsionsstabfedern in Antriebswellen selbst untergebracht
sind, die zu diesem Zweck hohl sein müssen. Ferner können erfindungsgemäß die Torsionsstabfedern
selbst gleichzeitig Antriebswellen sein. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
für die Erfindung dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt .eine Torsionsstabfeder i i, die als Energiespeicher
innerhalb. einer hohlen Antriebswelle 12 untergebracht ist. Die Enden
13 und 14 der Feder i i besitzen einen profilierten, beispielsweise
gezahnt-en Querschnitt und sind in entsprechend hohlprofilierte Fassungen 15 und
16 tingepaßt: Die Fassung i_5 ist im Lager 17 gelagert und mit dem Handrad 18
fest verbunden. Die andere Fassung 16 ruht im Lager ig, an ihr ist die Hohlwelle
In befestigt, an der sich der mit dem G@estäng@e 2o gelenkig verbundene Hebelarm
2 i befindet. Vom Gestänge 20 wird die Aus: lösekraft auf den zu bewegenden Teil,
beispielsweise das bewegliche Schaltstück eines -elektrischen Schalters, übertragen:
Der Hebelarm 21 wird von einem Sperrstift 22, der in eine Vertiefung 26 am Hebelarm
21 eingreift, in seiner Stellung festgehalten. Den Sperrstift 22 wiederum hält ein
im Lagerkörper 17 drehbar gelagerter Doppelhehe123 gegen die Zugkraft einer Feder
2¢. In der gleichen Ebene wie der Doppeihehel23 befindet sich ein an der Fassung
15 sitzender Nocken 25.
-
Die Fig. i und 2 zeigen den Antrieb- in entspanntem und verriegeltem
Zustand vor der Betätigung, wobei Fig.2 ein Schnitt in der Ebene A-B ist. Durch
Verdrehen des Handrades 18 im Uhrzeigersinn wird- die Torsionsstabfeder i i- gespannt,
da sich das in der Fassung 15 sitzende Ende 13 mit dem Handrad mitdneht, wähnend
das andere Ende 1 ¢ mit der Fassung 16 der Hohlwelle 12 und dem an dieser befindlichen
Hebelarm 21 in seiner Stellung stehenbleibt, da der Hebelarm 2 i durch den Stift
22 an der Bewegung verhindert ist. Nach einer DInehung des Handrades um etwa go°
stößt der Nocken 25 gegen den Doppelhebel 23 und verdreht diesen, so daß
der Stift 22 von ihm frei kommt und durch die Feder 24. aus der Vertiefung 26 herausgezogen
wird. Darauf erfolgt die Auslösung und Entspannung der Feder durch Drehung der Teile
14, 16, 12 und 2 i. Dien Zustand nacherfolgter Auslösung zeigt Fig. 3.
-
In Fig. q. ist ein Antrieb. dargestellt, bei welchem die Torsionsstabfeder
i i zugleich Antriebswelle ist. Soweit die Teile in dieser Figur dieselben sind
wie in Fig. i, sind sie auch mit denselben Bezugzeichen versehen. Der Hebelarm 21
dient bei der in Fig. .4. dargestellten Anordnung nur zur Sperrung der Auslösebewegung
beim Spannen der Feder, zur Übertragung der Auslösebewegung dagegen ist ein Ritzel27
vorgesehen.