DE9417484U1 - Antriebseinrichtung für einen elektrischen Leistungsschalter - Google Patents

Description

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Beschreibung

Antriebseinrichtung für einen elektrischen Leistungsschalter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für einen eine Unterbrechereinheit aufweisenden elektrischen Leistungsschalter mit einer umlaufenden, mittels eines Kraftspeichers antreibbaren Kurbel, die mittels einer Antriebswelle eine Kurvenscheibe antreibt, welche die Antriebskraft zur Unterbrechereinheit überträgt.

Eine solche Antriebseinrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 25 17 134 bekannt. Dort sind auf einer gemeinsamen durchgehenden, einstückigen Antriebswelle eine Kurbel und eine Kurvenscheibe befestigt, wobei die Kurbel mit einer Antriebsfeder verbunden ist und einerseits zum Spannen der Antriebsfeder, andererseits zum Abtrieb der Energie von der Antriebsfeder zur Kurvenscheibe verwendet wird. Die Kurvenscheibe treibt über eine Rolle im Schaltfall die Unterbre-0 chereinheit des Leistungsschalters an.

Nachdem während der SchaItbewegung die Kurbel durch Entspannen der Antriebsfeder ihren unteren Totpunkt durchlaufen hat, dreht sich die Welle durch die vorhandenen dynamischen Energien darüber hinaus weiter, so daß die Antriebsfeder wieder ein Stück weit gespannt wird.

Danach hat die Kurbel die Tendenz, angetrieben durch die erneut gespannte Antriebsfeder zurückzuschwingen. Dies könnte zu dem Problem führen, daß die Kurvenscheibe ebenfalls in einen Bereich zurückschwingen würde, in dem sie mit der Rolle in Kontakt kommen kann, an die sie die Antriebsenergie abgegeben hat.

Dies soll beim Stand der Technik durch eine Rücklaufsperre verhindert werden.

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Diese Rücklaufsperre ist jedoch durch die großen bei der Schaltbewegung auftretenden dynamischen Energien von Antriebswelle, Kurvenscheibe und Kurbel bei deren Abbremsung erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. 5

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art eine einfache und kostengünstige Konstruktion zu finden, die ein betriebssicheres Funktionieren der Antriebseinrichtung gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurbel begrenzt drehbeweglich mit der Kurvenscheibe verbunden und nach Durchlaufen der Antriebsbewegung gegenüber dieser entgegengesetzt der Antriebsrichtung verdrehbar ist und daß eine erste Vorrichtung zur Begrenzung einer Drehbewegung der Kurvenscheibe entgegen der Antriebsrichtung vorgesehen ist.

Während der Aufzugsbewegung und der Antriebsbewegung ist die 0 Kurbel jeweils bis zur Grenze der Drehbeweglichkeit gegenüber der Kurvenscheibe verdreht, so daß die Antriebskraft von der Kurbel auf die Kurvenscheibe übertragen wird. Dies ist beim Spannen des KraftSpeichers ebenso der Fall, sofern die Kurbel drehfest auf der Spannwelle befestigt ist. Die Kurvenscheibe wird jeweils durch die Kurbel bei der Drehbewegung mitgenommen.

Wenn jedoch nach der Schaltbewegung die Kurbel ihren unteren Totpunkt durchlaufen hat und durch die dynamische Energie der bewegten Teile der Kraftspeicher zum Teil wieder aufgeladen worden ist, kann die Kurbel unter der Wirkung des Kraftspeichers zurückschwingen, ohne in dieser anderen Drehrichtung die Kurvenscheibe mitzunehmen. Die Kurvenscheibe ist im Gegenteil durch die erste Vorrichtung in dieser der Antriebsrichtung entgegengesetzten Drehrichtung in ihrer Bewegung begrenzt, so daß sie zu diesem Zeitpunkt nicht in den Bereich

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der von ihr bei der Schaltbewegung angetriebenen Teile geraten kann.

Die erste Vorrichtung muß dabei lediglich die Kurvenscheibe abbremsen, die in dieser Drehrichtung nicht durch den Kraftspeicher angetrieben ist. Damit ergeben sich für die Kräfte, die die erste Vorrichtung zum Abbremsen der Kurvenscheibe aufbringen muß wesentlich geringere Werte, als beim gemeinsamen Abbremsen von Kurbel und Kurvenscheibe unter der Antriebskraft des Kraftspeichers, wie beim Stand der Technik.

Die Kurbel kann ohne Rückwirkung auf die Kurvenscheibe frei ausschwingen, ohne daß der Antrieb hierdurch Schaden nehmen kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kurbel und die Kurvenscheibe koaxial zueinander auf zwei mittels einer Klauenkupplung begrenzt drehbeweglich gekoppelten Wellen drehfest angeordnet sind.

Eine solche Klauenkupplung stellt eine einfache Konstruktion dar, um eine definierte begrenzte Drehbeweglichkeit der Kurbel gegenüber der Kurvenscheibe zu realisieren. Der Winkel, um den die Kurbel gegenüber der Kurvenscheibe frei beweglich ist, richtet sich nach dem Winkel, um den die Kurbel nach der Schaltbewegung zurückschwingen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erste Vorrichtung eine Reibungsbremse ist.

Eine solche Reibungsbremse behindert zwar auch während des Schaltvorganges die Bewegung der Kurvenscheibe, jedoch kann die Bremskraft so gering eingestellt werden, daß sie nicht zu einer merklichen Belastung des Antriebs führt. Auch eine solehe geringe Bremskraft wird beim Rücklauf der Kurbel die Kurvenscheibe anhalten, da die auf die Kurvenscheibe wirkenden rücktreibenden Kräfte sehr gering sind.

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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erste Vorrichtung ein Sperrfreilauf ist.

Es sollte in gespanntem Zustand des Kraftspeichers die Verklinkung an der Kurvenscheibe erfolgen, um während des Schaltvorganges gleich zu Anfang eine formschlüssige Verbindung zwischen der Kurbel und der Kurvenscheibe zu gewährleisten.
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Dies sollte auch dann der Fall sein, wenn in einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die erste Vorrichtung eine Verklinkungseinrichtung ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient die Kurbel auch zum Spannen des Kraftspeichers.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrie-0 ben.

Dabei zeigt

Figur 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht die Kurbel, die Kurvenscheibe und die erste Vorrichtung, Figur 2 einen Schnitt wie in Figur 1 angedeutet durch die Klauenkupplung,
Figur 3 schematisch die Kurvenscheibe.

In der Figur sind der Einfachheit halber nur ein Teil der Antriebs- und der Spannwelle, die Kurbel, die Kurvenscheibe und eine Klinke sowie die erste Vorrichtung in Form einer Reibungsbremse dargestellt. Alle übrigen Elemente wie z. B. der Spannmotor, die Unterbrechereinheit und alle Antriebselemente, die zwischen der Kurvenscheibe und der Unterbrechereinheit liegen, sind im wesentlichen beispielsweise so aufgebaut, wie aus der DE-OS 25 17 134 bekannt.

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Auf der gemeinsamen Achse 1 sind die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 in nicht dargestellten Lagerstellen drehbar gelagert. Mit der Antriebswelle 2 ist die Kurbel 4 drehfest verbunden. Mit der Abtriebswelle 3 ist die Kurvenscheibe 5 drehfest verbunden.

Die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 sind mittels einer Klauenkupplung 6 aneinander gekoppelt. Diese Klauenkupplung ist in der Figur 2 im Querschnitt gezeigt. Dabei ist das Teil 8 einstückig mit der Antriebswelle 2 verbunden während das Teil 7 einstückig mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine Drehbarkeit der Antriebswelle gegenüber der Abtriebswelle von mehr als 180°. Dadurch ist auch die Kurbel 4 gegenüber der Kurvenscheibe 5 um mehr als 180° verdrehbar.

Wird nun der Kraftspeicher in Form der Feder 9 mittels eines nicht dargestellten, auf die Antriebswelle 2 wirkenden Spannmotors über die Kurbel 4 in Richtung des Pfeils 10 ge-0 spannt, so nimmt sie, unter Umständen nach Durchlaufen einer gewissen Totstrecke die Abtriebswelle 3 und damit die Kurvenscheibe 5 mit.

Nach Durchlaufen des oberen Totpunktes bewegt sich unter der Wirkung der Feder 9 die Kurbel 4 in Drehrichtung des Pfeils 10 soweit, bis daß die Kurvenscheibe 5 in eine Schaltklinke 16 fällt.

Da die Kurbel 4 die Tendenz hat, sich weiterhin in Richtung des Pfeils 10 zu drehen, ist somit ein beständiger Kraftschluß zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3, d. h. zwischen der Kurbel 4 und der Kurvenscheibe 5 gegeben.

Dies ist auch während der SchaItbewegung der Fall, wenn die Schaltklinke 16 gelöst wird und die Feder 9 über die Kurbel 4, die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 die Kurvenscheibe 5 antreibt.

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Nach der eigentlichen Schaltbewegung läuft die Kurbel 4 über ihren unteren Totpunkt 14 ein Stück weit hinaus und mit ihr wegen der kraftschlüssigen Verbindung die Kurvenscheibe 5. Danach schwingt die Kurbel 4 beispielsweise bis in die in der Figur 1 dargestellte Stellung in Richtung des Pfeils 11 zurück.

In dieser Richtung dreht sich auch die Antriebswelle 2 mit der Kurbel 4 zurück. Jedoch wird die Abtriebswelle 3 und somit die Kurvenscheibe 5 in dieser Richtung nicht mitgenommen, da die Klauenkupplung 6 in dieser Richtung noch keine formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 darstellt. Ein Rückschwingen der Kurvenscheibe 5 kann daher ohne größeren Kraftaufwand durch eine zu diesem Zweck vorgesehene Klinke 12 oder alternativ durch eine ebenfalls dargestellte Reibungsbremse 13 bewerkstelligt werden. Jede dieser Vorrichtungen 12, 13 reicht für sich allein zum Abbremsen der Kurvenscheibe 5 aus.

Die Kurbel 4 wird nach einigen Schwingungen im Totpunkt 14 zur Ruhe kommen und von dort beginnt dann bei einem erneuten Aufladen des Kraftspeichers 9 der Spannvorgang. Nach einem bestimmten Drehwinkel in Drehrichtung des Pfeils 10 wird dann beim Spannen auch die Abtriebswelle 3 von der Antriebswelle 2 mitgenommen und es ergibt sich in dieser Drehrichtung wieder eine formschlüssige Verbindung durch die Klauenkupplung 6.

Die Abtriebswelle 3 kann beispielsweise als Hohlwelle ausgebildet sein, durch die hindurch sich die Antriebswelle 2 erstreckt. Die Abtriebswelle 3 kann aber auch eine massive Welle sein, vor der die Antriebswelle 2 endet.

Figur 3 zeigt schematisch die Kurvenscheibe 5 und eine Rolle 15, die mit der nicht dargestellten Unterbrechereinheit verbunden und durch die Kurvenscheibe 5 antreibbar ist.

Claims (5)

94G4016 tansprüche

1. Antriebseinrichtung für einen eine Unterbrechereinheit aufweisenden elektrischen Leistungsschalter mit einer umlaufenden, mittels eines Kraftspeichers (9) antreibbaren Kurbel (4), die mittels einer Antriebswelle (2) eine Kurvenscheibe (5) antreibt, welche die Antriebskraft zur Unterbrechereinheit überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (4) begrenzt drehbeweglich mit der Kurvenscheibe (5) verbunden und nach Durchlaufen der Antriebsbewegung gegenüber dieser entgegengesetzt der Antriebsrichtung verdrehbar ist und daß eine erste Vorrichtung {12, 13) zur Begrenzung einer Drehbewegung der Kurvenscheibe (5) entgegen der Antriebsrichtung (10) vorgesehen ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (4) und die Kurvenscheibe (5) koaxial zuein-0 ander auf zwei mittels einer Klauenkupplung (6) begrenzt drehbeweglich gekoppelten Wellen (2, 3) drehfest angeordnet sind.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Reibungsbremse (13) ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung ein Sperrfreilauf ist.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Verklinkungseinrichtung (12) ist.

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&bgr;. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (4) auch zum Spannen des KraftSpeichers (9) dient.