EP0074920A2 - Driving device with snap-action spring for an electrical insulation or earthing switch - Google Patents
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Definitions
- Such a spring drive is known from DE-OS 28 39 424.
- the spring is articulated at one end and the other end is articulated to the tension lever.
- the tensioning lever is designed as a double lug, between which the connecting pin to the spring lies and has stops on both sides for the short arm of the angle lever and two pawls for delayed driving of the drive lever, which each act in both switching directions.
- the spring After reaching the extended position, ie the position at which the longitudinal axes of the spring and the drive lever coincide, the spring suddenly relaxes and rotates the drive shaft quickly and vigorously into the other end position via the drive lever, so that the other switch position of the disconnector is reached.
- the invention has for its object to provide a spring drive for an earthing or disconnector, in which no movement of the movable contact occurs during the tensioning of the spring.
- the spring After overcoming the stretched position, the spring suddenly relaxes and thereby pushes the drive lever, counter to the tensioning lever, into its other end position, which means that the movable switching element is also quickly transferred to its other end position by the corresponding rotation of the drive shaft. This means that the drive lever remains in the rest position during the entire tensioning of the spring and thus the movable contact piece in its end position.
- the switching speed in the movement of the switching element given by the relaxation of the spring is high, since more time is available for acceleration. The desired rapid switching movement is thereby achieved.
- the spring drive 1 consists of the tension lever 3 rotatably arranged on the drive shaft 2 and the drive lever 4 rigidly connected to the drive shaft 2.
- the side 5 of the drive lever 4 facing away from the drive shaft 2 is articulatedly connected to one end of the spring 6, the other end thereof is also articulated to the side 7 of the tensioning lever 3 facing away from the drive shaft 2.
- the actuating lever 8 also acts on the tensioning lever 3 and, as indicated by arrows, can be moved in the direction of its longitudinal axis.
- the figure shows the spring drive 1 in an end position of the movable switching element, not shown, of the earthing or disconnector, which is driven by the drive shaft 2 via levers, not shown.
- This end position of the movable contact piece also corresponds to the end position of the drive lever 4 shown.
- Movement of the actuating lever 8 in the direction of the upward-pointing arrow shifts the side 7 of the tensioning lever 3 along the circular arc 9, the spring 6 being compressed.
- the stretched position 10 is reached, in which the direction of the longitudinal axis 11 of the tensioning lever 3 indicated by dash-dotted lines and that of the longitudinal axis 12 of the drive lever 4 indicated by the dashed lines coincide, the maximum tension of the spring 6 designed as a compression spring and thus the maximum spring force is given.
- the spring 6 suddenly relaxes and thereby moves the drive lever 4 in the second end position indicated by dashed lines, opposite to the direction of movement of the tensioning lever 3.
- the Tension lever 3 also runs into the end position indicated by dashed lines.
- the drive lever 4 is thus fixed during the tensioning of the spring 6 with increasing spring force in its respective end position and only released for the rapid movement running counter to the movement of the tension lever 3 when the spring 6 relaxes after the extended position 10 has been exceeded at maximum spring force of the spring drive 1.
- the drive shaft 2 is rotated quickly and accordingly the movable contact piece of the switch is quickly transferred from one switch position to the other switch position.
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprungfederantrieb (1) für das bewegliche Schaltstück eines elektrischen Erdungs- oder Trennschalters, das über Hebel mit der Antriebswelle (2) verbunden ist, der einen starr mit der Antriebswelle (2) verbundenen Antriebshebel (4) sowie einen Betätigungshebel (8) enthält und bei dem die als Druckfeder ausgebildete Sprungfeder (6) an beiden Enden gelenkig gelagert ist, wobei das eine Ende mit einem drehbar auf der Antriebswelle (2) angeordneten Spannhebel (3) verbunden ist. Um den Antriebshebel (4) während des Spannens der Sprungfeder (6) in Ruhelage zu halten, ist das andere Ende der Sprungfeder (6) mit der von der Antriebswelle (2) abgewandten Seite (5) des Antriebshebels verbunden und der Betätigungshebel (8) greift am Spannhebel (3) an. Die Kraft der durch Bewegung des Spannhebels (3) sich langsam spannenden Sprungfeder (6) drückt den Antriebshebel (4) bis zum Erreichen der Strecklage (10,13) in seine Endlage. Erst danach wird er durch das schlagartige Entspannen der Sprungfeder (6) in die andere Endlage gedreht und bewegt somit die Antriebswelle (2).The invention relates to a spring drive (1) for the movable contact piece of an electrical earthing or disconnector, which is connected to the drive shaft (2) via a lever, a drive lever (4) rigidly connected to the drive shaft (2) and an actuating lever (8) and in which the spring (6) designed as a compression spring is articulated at both ends, one end being connected to a tensioning lever (3) which is rotatably arranged on the drive shaft (2). In order to keep the drive lever (4) at rest during tensioning of the spring (6), the other end of the spring (6) is connected to the side (5) of the drive lever facing away from the drive shaft (2) and the actuating lever (8) engages the tension lever (3). The force of the spring (6), which tensions slowly due to the movement of the tensioning lever (3), pushes the drive lever (4) into its end position until it reaches the extended position (10, 13). Only then is it suddenly turned to the other end position by the sudden release of the spring (6) and thus moves the drive shaft (2).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprungfederantrieb für das bewegliche Schaltstück eines elektrischen Erdungs- oder Trennschalters, das über Hebel mit der Antriebswelle verbunden ist, der einen starr mit der Antriebswelle verbundenen Antriebshebel sowie einen Betätigungshebel enthält und bei dem die als Druckfeder ausgebildete Sprungfeder an beiden Enden gelenkig gelagert ist, wobei das eine Ende mit einem drehbar auf der Antriebswelle angeordneten Spannhebel verbunden ist.The invention relates to a spring drive for the movable contact piece of an electrical earthing or disconnector, which is connected via a lever to the drive shaft, which contains a drive lever rigidly connected to the drive shaft and an actuating lever and in which the spring formed as a compression spring at both ends is articulated, one end being connected to a tensioning lever which is rotatably arranged on the drive shaft.
Ein derartiger Sprungfederantrieb ist aus der DE-OS 28 39 424 bekannt. Bei dem bekannten Sprungfederantrieb ist die Sprungfeder an einem Ende ortsfest gelenkig gelagert und das andere Ende ist gelenkig mit dem Spannhebel verbunden. Auf der Antriebswelle, die über Hebel das bewegliche Schaltstück antreibt, ist außer dem drehbar gelagerten Spannhebel noch ein zweiter drehbar gelagerter Winkelhebel mit unterschiedlich langen Armen und ein starr mit der Antriebswelle verbundener Antriebshebel angeordnet. Der Spannhebel ist als Doppellasche ausgebildet, zwischen welcher der Verbindungsstift zur Feder liegt und weist beidseitige Anschläge für den kurzen Arm des Winkelhebels sowie zwei Klinken zur verzögerten Mitnahme des Antriebshebels auf, die jeweils in beiden Schaltrichtungen wirken.Such a spring drive is known from DE-OS 28 39 424. In the known spring drive, the spring is articulated at one end and the other end is articulated to the tension lever. On the drive shaft, which drives the movable switching element via a lever, in addition to the rotatably mounted tensioning lever, a second rotatably mounted angle lever with arms of different lengths and a drive lever rigidly connected to the drive shaft are arranged. The tensioning lever is designed as a double lug, between which the connecting pin to the spring lies and has stops on both sides for the short arm of the angle lever and two pawls for delayed driving of the drive lever, which each act in both switching directions.
Zur Einleitung der Schaltbewegung wirkt bei dem bekannten Sprungfederantrieb der Betätigungshebel auf den längeren Arm des Winkelhebels ein und dreht diesen, bis der kürzere Arm sich an den einen Anschlag des Spannhebels anlegt und diesen dann, verzögert, in gleicher Drehrichtung bewegt. Die Sprungfeder, die bei den Endlagen des Schalters entspannt ist,beginnt sich nun zu spannen. Nach einer weiteren Verzögerung nimmt die eine Klinke des Spannhebels den Antriebshebel in gleichem Drehsinn mit, was eine entsprechende Drehung der Antriebswelle bewirkt, wodurch das bewegliche Schaltstück langsam seine Endlage verläßt. Nach Erreichen der Strecklage, d. h. der Lage, an welcher die Längsachsen der Sprungfeder und des Antriebshebels zusammenfallen, entspannt sich die Sprungfeder schlagartig und dreht über den Antriebshebel die Antriebswelle schnell und kräftig in die andere Endlage, so daß die andere Schaltstellung des Trennschalters erreicht wird.To initiate the switching movement, the actuating lever acts on the longer spring in the known spring drive Arm of the angle lever and turns it until the shorter arm rests against one stop of the tensioning lever and then moves it in the same direction of rotation with a delay. The spring, which is relaxed at the switch's end positions, now begins to tension. After a further delay, the one pawl of the tensioning lever takes the drive lever with it in the same direction of rotation, which causes a corresponding rotation of the drive shaft, as a result of which the movable contact piece slowly leaves its end position. After reaching the extended position, ie the position at which the longitudinal axes of the spring and the drive lever coincide, the spring suddenly relaxes and rotates the drive shaft quickly and vigorously into the other end position via the drive lever, so that the other switch position of the disconnector is reached.
Bei diesem bekannten Sprungfederantrieb ist zwar zwischen der Drehung des als Mitnehmer wirkenden Winkelhebels und der des mit der Antriebswelle starr verbundenen Antriebshebels eine doppelte Verzögerung vorgesehen, jedoch tritt bereits während des Spannens der Sprungfeder vor Erreichen der Strecklage eine langsame Bewegung des Schaltstückes auf, was gerade bei den gegebenen kleinen Isolierabständen bei Schaltern, die in druckgasisolierten, gekapselten Schaltanlagen eingesetzt sind, unerwünscht sein kann.In this known spring drive, a double delay is provided between the rotation of the angle lever acting as a driver and that of the drive lever rigidly connected to the drive shaft, but a slow movement of the switching element already occurs during tensioning of the spring before reaching the extended position, which is precisely the case with Given the small insulation distances for switches that are used in pressurized gas-insulated, enclosed switchgear, may be undesirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sprungfederantrieb für einen Erdungs- oder Trennschalter zu schaffen, bei dem während des Spannens der Sprungfeder keine Bewegung des beweglichen Schaltstückes auftritt.The invention has for its object to provide a spring drive for an earthing or disconnector, in which no movement of the movable contact occurs during the tensioning of the spring.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Sprungfederantrieb der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung das andere Ende der Sprungfeder mit der von der Antriebswelle abgewandten Seite des Antriebshebels verbunden und der Betätigungshebel greift an den Spannhebel an.To solve this problem is in a spring drive of the type described in the invention, the other end of the spring with that of connected to the drive shaft facing away from the drive lever and the actuating lever engages the clamping lever.
Dadurch wird zunächst eine Vereinfachung des Aufbaus des Sprungfederantriebs erzielt, da auf der Antriebswelle, abgesehen von dem die Verbindung zum beweglichen Schaltstück bewirkenden Hebel nur noch der drehbar angeordnete Spannhebel und der starr mit der Antriebswelle verbundene Antriebshebel gelagert, ist. Die Sprungfeder verbindet die beiden von der Antriebswelle abgewandten Seiten des Antriebshebels und des Spannhebels miteinander. Sie ist ebenfalls in den jeweiligen Endlagen des beweglichen Schaltstückes entspannt. Zur Einleitung der Schaltbewegung wird der Betätigungshebel in Richtung seiner Längsachse bewegt, der direkt auf den Spannhebel einwirkt und diesen um die Antriebswelle dr.eht. Dadurch wird die Sprungfeder solange gespannt, bis sich der Spannhebel in Strecklage zum Antriebshebel befindet. Dieser liegt dabei in einer seiner beiden Endlagen und wird während des Spannens der Sprungfeder durch die Federkraft fest in dieser Endlage gehalten. Nach dem Überwinden der Strecklage entspannt sich die Sprungfeder schlagartig und drückt dadurch den Antriebshebel, entgegengesetzt zum Spannhebel laufend, in seine andere Endlage, wodurch durch die entsprechende Drehung der Antriebswelle das bewegliche Schaltstück ebenfalls schnell in seine andere Endlage überführt wird. Dies bedeutet, daß der Antriebshebel während des gesamten Spannens der Sprungfeder in Ruhelage bleibt und somit das bewegliche Schaltstück in seiner Endlage. Die Schaltgeschwindigkeit bei der durch die Entspannung der Feder gegebenen Bewegung des Schaltstückes ist groß, da mehr Zeit zum Beschleunigen zur Verfügung steht. Man erreicht dadurch die gewünschte schnelle Schaltbewegung.This initially simplifies the construction of the spring drive since, apart from the lever which provides the connection to the movable switching element, only the rotatably arranged tensioning lever and the drive lever rigidly connected to the drive shaft are supported on the drive shaft. The spring connects the two sides of the drive lever and the tensioning lever facing away from the drive shaft. It is also relaxed in the respective end positions of the movable contact. To initiate the switching movement, the actuating lever is moved in the direction of its longitudinal axis, which acts directly on the clamping lever and pushes it around the drive shaft. As a result, the spring is tensioned until the tensioning lever is in the extended position to the drive lever. This is in one of its two end positions and is held firmly in this end position by the spring force during tensioning of the spring. After overcoming the stretched position, the spring suddenly relaxes and thereby pushes the drive lever, counter to the tensioning lever, into its other end position, which means that the movable switching element is also quickly transferred to its other end position by the corresponding rotation of the drive shaft. This means that the drive lever remains in the rest position during the entire tensioning of the spring and thus the movable contact piece in its end position. The switching speed in the movement of the switching element given by the relaxation of the spring is high, since more time is available for acceleration. The desired rapid switching movement is thereby achieved.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Figur im Prinzip dargestellten Aufbaus des Sprungfederantriebs näher erläutert.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the structure of the spring drive shown in principle in the figure.
Der Sprungfederantrieb 1 besteht aus dem auf der Antriebswelle 2 drehbar angeordneten Spannhebel 3 sowie dem mit der Antriebswelle 2 starr verbundenen Antriebshebel 4. Die der Antriebswelle 2 abgewandte Seite 5 des Antriebshebels 4 ist gelenkig mit dem einen Ende der Sprungfeder 6 verbunden, dessen anderes'Ende ebenfalls gelenkig mit der der Antriebswelle 2 abgewandten Seite 7 des Spannhebels 3 verbunden ist. An den Spannhebel 3. greift außerdem der Betätigungshebel 8 an, der, wie durch Pfeile angedeutet, in Richtung seiner Längsachse bewegbar ist.The
Die Figur zeigt den Sprungfederantrieb 1 in einer Endlage des nicht dargestellten beweglichen Schaltstückes des Erdungs- oder Trennschalters, das über nicht dargestellte Hebel von der Antriebswelle 2 angetrieben wird. Diese Endlage des beweglichen Schaltstückes entspricht ebenfalls der gezeigten Endlage des Antriebshebels 4. Durch Bewegung des Betätigungshebels 8 in Richtung des nach oben weisenden Pfeils verlagert sich die Seite 7 des Spannhebels 3 entlang des Kreisbogens 9, wobei die Sprungfeder 6 zusammengedrückt wird. Bei Erreichen der Strecklage 10, in welcher die Richtung der strichpunktiert angedeuteten Längsachse 11 des Spannhebels 3 und die der gestrichelt angedeuteten Längsachse 12 des Antriebshebels 4 zusammenfallen, ist die maximale Spannung der als Druckfeder ausgebildete Sprungfeder 6 und somit die maximale Federkraft gegeben. Nach überschreiten der Strecklage 10 entspannt sich die Sprungfeder 6 schlagartig und bewegt dadurch den Antriebshebel 4 entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Spannhebels 3 in seine zweite, gestrichelt angedeutete Endlage. Der Spannhebel 3 läuft ebenfalls in die gestrichelt angedeutete Endlage.The figure shows the
Der Antriebshebel 4 wird also während des Spannens der Sprungfeder 6 mit zunehmender Federkraft in seiner jeweiligen Endstellung fixiert und erst für die der Bewegung des Spannhebels 3 entgegengesetzt ablaufende schnelle Bewegung beim Entspannen der Sprungfeder 6 nach überschreiten der Strecklage 10 bei maximaler Federkraft des Sprungfederantriebs 1 freigegeben. Entsprechend der schnellen Bewegung des Antriebshebels 4 von der einen Endlage in die andere Endlage, die den Winkel ß einschließen, wird die Antriebswelle 2 schnell gedreht und entsprechend das bewegliche Schaltstück des Schalters schnell aus der einen Schaltstellung in die andere Schaltstellung überführt.The drive lever 4 is thus fixed during the tensioning of the spring 6 with increasing spring force in its respective end position and only released for the rapid movement running counter to the movement of the tension lever 3 when the spring 6 relaxes after the extended
Durch die Bewegung des Betätigungshebels 8 in die andere Richtung bewegt sich der Spannhebel 3 wieder von der gestrichelt angedeuteten Endstellung langsam in die andere Endstellung, die beide den WinkelcCeinschließen, wobei die schnelle Drehbewegung des Antriebshebels 4 in entgegengesetzter Richtung erst nach überwinden der zweiten Strecklage 13 ausgelöst wird.Due to the movement of the actuating lever 8 in the other direction, the tensioning lever 3 again moves slowly from the end position indicated by the dashed line to the other end position, both of which include the WinkelcC, the rapid rotary movement of the drive lever 4 in the opposite direction being triggered only after the second extended
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