EP0212427B1

EP0212427B1 - Operating mechanism for an electric switch with three positions

Info

Publication number: EP0212427B1
Application number: EP86110816A
Authority: EP
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Voigtländer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-08-19
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1989-05-31
Also published as: ATE43749T1; EP0212427A1; DE3663760D1

Abstract

1. Drive for an electric three-position switch, comprising : a switch shaft (1) a crank lever (2) combined with the switch shaft (1) a force-transmitting device a link pin (17, 18) connecting the crank lever (2) and the force-transmitting device a switch spring (4) in the form of a tension spring, and a further switch spring (5) a handle (6) an approximately hammer-shaped rocker arm (7) combined with the switch shaft (1), and a stop device consisting of a plurality of stop elements and two pawls (8, 9) which can each be rocked about a pin (12, 13) against a spring force, characterised by the features : a) the force-transmitting device consists of two four-bar chains symmetrically juxtaposed to one another, each of which comprises an outer link (14, 16; 15, 17) which is set at an angle before each switching action and consists of an outer component (14; 15), a centre component (16; 17) connected to the crank lever (2) by means of the link pin (3), and a further link pin which connects the outer component (14; 15) and the centre component (16; 17), as well as an outer pin (20; 21) which is fixedly mounted on a frame (22/23) common to the four-bar chains ; b) the centre components (16; 17) of the two four-bar chains are combined with one another by the link pin (3) ; c) the link pin (3) and the switch shaft (1) are points of articulation of the two four-bar chains ; d) the crank lever (2) is a common inner component of the two four-bar chains ; e) the further switch spring (5) is also a tension spring and is connected at one end, either directly or by means of an intermediate member (25), to the further link pin (19), while the other switch spring (4) is connected, symmetrically in relation thereto, to the other further link pin (18) ; f) the free ends of the switch springs (4; 5) each engage with a respective sliding support (30; 31) which is provided with a pawl stop (40; 41) and can be shifted in the frame (22, 23) for the purpose of tensioning the associated switch spring (4; 5) ; g) the handle (6) is divided, by a pivot pin (42) fixedly mounted in the frame (22/23), into a force arm (6a) and a load arm (6b) which is formed as a cross member at each end for shifting a sliding support (30; 31) ; h) the pawl stop (40; 41) of each sliding support (30; 31) is situated in the path of the rocking motion of the associated pawl until a predetermined tension of the associated switch spring (4; 5) is reached, but lies outside the path of the rocking motion of the associated pawl (8; 9) after the switch spring (4; 5) has reached the predetermined tension and an excess tension caused by an excess travel of the sliding support (30; 31) ; i) there is provided at one end of each pawl (8; 9) a driving pin (43; 44) which is flanked by two rod elements (45; 46; 47; 48) which are connected together by a draw spring (49; 50) and one of which extends from a stop element constructed as a circuit-opening halfshaft (51; 52), and the other from a stop element constructed as a circuit-closing half-shaft (53; 54) ; j) all the half-shafts (51 - 54) are disposed on an arc of a circle around the switch shaft (1), the two circuit-opening half-shafts (51, 52) being flanked by the circuit-closing half-shafts (53, 54) ; k) each circuit-closing half-shaft (53, 54) lies in the path of the rocking motion of the rocker arm (7) before and during a tensioning of the switch spring (4; 5) closer to it, but outside the path of the said motion at the beginning of a detensioning of the switch spring (4; 5) due to a moment of rotation (45; 48) exerted on its rod element by the driving pin (43; 44) of the associated pawl (8; 9) ; l) after detensioning of a switch spring (4; 5), its outer link (14, 16; 15, 17) occupies substantially an extended position and the switch shaft (1) occupies a circuit-closing position due to the moment of rotation exerted on the crank lever (2) by the respective centre component (16; 17) in the detensioning of the switch spring (4; 5), while the other outer link (14, 16; 15, 17) is set at an angle, the associated switch spring (4; 5) is tensioned and that circuit-opening half-shaft (51; 52) which lies closer to the detensioned switch spring (4; 5) is interlocked with the rocker arm (2) ; m) when the force arm (6a) of the handle (6) has been freed, a residual tension of the respective detensioned switch spring (4; 5) is available for cancelling the excess travel of the associated sliding support (30; 31) and available for a subsequent pawl-setting travel, at which that circuit-opening halfshaft (51; 52) which interlocks with the rocker arm (8) is rotated into a position in which it obstructs the return motion of the rocker arm (2) due to a moment of rotation imparted to it by the associated draw spring (49; 50) ; n) each pawl (8; 9) is provided with a return pin (55; 56) which is opposed to its driving pin (42; 43) and which forms a point of engagement for the spring force (10; 11), the said return pin being designed to rock the pawl (8; 9) out of its slip position by means of a lug (57; 58) on the load arm (6b) of the handle (6) ; o) each circuit-opening half-shaft (51; 52) can be actuated manually and/or by remote control.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen elektrischen Dreistellungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a drive for an electrical three-position switch according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits ein Antrieb für einen elektrischen Dreistellungsschalter der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art bekannt. Dieser Antrieb besteht aus einer Baugruppe Sprungantrieb und einer Baugruppe Speicherantrieb. Wegen der ungleichen Funktionen unterscheiden sich die beiden Baugruppen schon in der Zahl der bei ihnen verwendeten Teile. Die Teile der einen Baugruppe sind zudem anders ausgebildet und angeordnet, als die Teile der anderen Baugruppe. Das wirkt sich zwar keineswegs ungünstig auf die Funktionsfähigkeit des Antriebes aus, ist jedoch einer rationellen Fertigung und Lagerhaltung hinderlich (DE-C-3 239 839).A drive for an electrical three-position switch of the type mentioned in the preamble of claim 1 is already known. This drive consists of a spring drive assembly and a storage drive assembly. Because of the unequal functions, the two modules differ in the number of parts they use. The parts of one assembly are also designed and arranged differently than the parts of the other assembly. Although this in no way has an adverse effect on the functionality of the drive, it is an obstacle to efficient production and storage (DE-C-3 239 839).

Es sind auch bei elektrischen Schaltern Federsprungwerke bekannt, die eine Viergelenkkette aufweisen, bei der ein Glied als Gestell festgelegt ist (Die Erkenntnis patentfähiger Erfindungen und ihre Darstellung in der Patentschrift von Dr.-lng. Kurt Abraham, Verlag von Robert Kiepert, Berlin-Charlottenburg, 1935).Spring jumpers are also known for electrical switches which have a four-link chain in which a link is fixed as a frame (the knowledge of patentable inventions and their representation in the patent by Dr.-lng.Kurt Abraham, publisher of Robert Kiepert, Berlin-Charlottenburg , 1935).

Aufgabe der Erfindung ist es, den Antrieb für einen Dreistellungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß er besonders rationell herstellbar ist und seine Teile eine besonders günstige Lagerhaltung erlauben.The object of the invention is to design the drive for a three-position switch according to the preamble of claim 1 so that it can be produced particularly efficiently and its parts allow particularly favorable storage.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Ausbildung gelöst.The object is achieved according to the invention by the training specified in the characterizing part of claim 1.

Eine zweckmäßige Aus- und Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist im Anspruch 2 angegeben.Appropriate training and development of the subject matter of the invention is specified in claim 2.

Der Erfindungsgegenstand weist Teile auf, die zwar nur je einmal vorkommen, jedoch beiden Baugruppen gemeinsam sind. Ferner weist der Erfindungsgegenstand auch eine große Anzahl Teile auf, die doppelt vorkommen, wobei ein Teil jedes Doppels in der einen Baugruppe und das andere Teil des Doppels in der anderen Baugruppe angeordnet ist. Durch diese Ausbildung und Anordnung der Teile des Erfindungsgegenstandes ist die Baugruppe Sprungantrieb gleich der Baugruppe Speicherantrieb. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den besonderen Vorteil, daß mit dem Antrieb wahlweise die Schaltfolgen EIN-0-ERDE, oder ERDE-0-EIN ausführbar sind. Dieser besondere Vorteil ergibt sich daraus, daß die Baugruppen infolge ihrer untereinander gleichen Ausbildung wahlweise als Sprungantrieb oder als Speicherantrieb verwendbar sind.The object of the invention has parts that occur only once, but are common to both assemblies. Furthermore, the subject of the invention also has a large number of parts which occur twice, with one part of each double being arranged in one assembly and the other part of the double being arranged in the other assembly. Due to this design and arrangement of the parts of the subject matter of the invention, the jump drive assembly is the same as the storage drive assembly. The design according to the invention has the particular advantage that the switching sequences EIN-0-ERDE or ERDE-0-EIN can be carried out with the drive. This particular advantage results from the fact that the assemblies can be used either as a jump drive or as a storage drive due to their identical training.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch in einer perspektivischen Darstellung gezeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing purely schematically in a perspective view.

Zu dem in der Zeichnung dargestellten Antrieb für einen elektrischen Dreistellungsschalter gehört eine mit 1 bezeichnete Schaltwelle und ein mit der Schaltwelle 1 vereinigter Kurbelhebel 2. Der Antrieb enthält weiterhin eine Kraftübertragungseinrichtung, die weiter unten näher erläutert wird und einen Gelenkbolzen 3, der den Kurbelhebel 2 mit der Kraftübertragungseinrichtung verbindet.The drive for an electrical three-position switch shown in the drawing includes a control shaft designated 1 and a crank lever 2 combined with the control shaft 1. The drive further contains a power transmission device, which is explained in more detail below, and a hinge pin 3, which also supports the crank lever 2 connects the power transmission device.

Der Antrieb enthält ferner eine als Zugfeder ausgebildete Schaltfeder 4 und eine ebenfalls als Zugfeder ausgebildete Schaltfeder 5.The drive also contains a switching spring 4 designed as a tension spring and a switching spring 5 also designed as a tension spring.

Mit 6 ist in der Zeichnung eine Handhabe bezeichnet.6 in the drawing is a handle.

Auf dem Schalthebel 1 ist ein etwa hammerförmiger Kulissenhebel 7 befestigt, der mit Sperrelementen zusammenwirkt, die ebenfalls weiter unten näher erläutert werden.On the shift lever 1 an approximately hammer-shaped link lever 7 is fixed, which cooperates with locking elements, which are also explained in more detail below.

Ferner sind zwei Klinken 8 beziehungsweise 9 vorgesehen, die jeweils gegen eine Federkraft 10 beziehungsweise 11 um einen Zapfen 12 beziehungsweise 13 schwenkbar sind.Furthermore, two pawls 8 and 9 are provided, each of which can be pivoted about a pin 12 or 13 against a spring force 10 or 11.

Die bereits erwähnte Kraftübertragungseinrichtung besteht aus zwei symmetrisch nebeneinander angeordneten Viergelenkketten.The power transmission device already mentioned consists of two four-link chains arranged symmetrically next to one another.

Jede Viergelenkkette weist ein vor jeder Schalthandlung ausgeknicktes Außengelenk auf, das ein Außenglied 14 beziehungsweise 15 und ein über den Gelenkbolzen 3 mit dem Kurbelhebel 2 verbundenes Mittelglied 16 beziehungsweise 17 enthält. Jedes Außengelenk enthält ferner einen das Außenglied 14; 15 und das Mittelglied 16; 17 verbindenden weiteren Gelenkbolzen 18 beziehungsweise 19 sowie einen Außenbolzen 20 beziehungsweise 21, der auf einem beiden Viergelenkketten gemeinsamen Gestell 22/23 festgelegt ist.Each four-link chain has an outer link which is bent out before each switching operation and which contains an outer link 14 or 15 and a central link 16 or 17 connected to the crank lever 2 via the link pin 3. Each outer joint further includes an outer member 14; 15 and the middle link 16; 17 connecting further hinge pin 18 or 19 and an outer pin 20 or 21 which is fixed on a frame 22/23 common to two four-link chains.

Im dargestellten Beispiel besteht das Gestell 22/23 aus zwei Platten, die von der Schaltwelle 1 und den Außenbolzen 20, 21 durchgriffen sind. Zwischen den Platten des Gestells 22/23 sind alle Teile des Antriebes angeordnet.In the example shown, the frame 22/23 consists of two plates, which are penetrated by the control shaft 1 and the outer bolts 20, 21. All parts of the drive are arranged between the plates of the frame 22/23.

Die Mittelglieder 16; 17 beider Viergelenkketten sind durch den Gelenkbolzen 3 miteinander vereinigt.The middle links 16; 17 of the four four-link chains are united with one another by the link pin 3.

Der Kurbelhebel 2 bildet ein beiden Viergelenkketten gemeinsames Innenglied.The crank lever 2 forms an inner link common to two four-link chains.

Die beiden Schaltfedern 4; 5 sind an einem Ende an einem Zwischenglied 24 beziehungsweise 25 eingehängt, das seinerseits an dem weiteren Gelenkbolzen 18 beziehungsweise 19 angelenkt ist. Die Schaltfedern 4; 5 können jedoch auch unmittelbar an den ihnen zugeordneten weiteren Gelenkbolzen 18; 19 angreifen (nicht dargestellt).The two switching springs 4; 5 are suspended at one end on an intermediate link 24 or 25, which in turn is articulated on the further hinge pin 18 or 19. The switching springs 4; 5 can, however, also directly on the associated additional hinge pin 18; 19 attack (not shown).

Die freien Enden der Schaltfedern 4; 5 greifen jeweils an einem Schlitten 30; 31 an. Im dargestellten Beispiel sind die freien Enden der Schaltfedern 4; 5 jedoch nicht unmittelbar am jeweils zugeordneten Schlitten 30; 31 befestigt, sondern an einem Zwischenstück 32 beziehungsweise 33, das seinerseits mit der jeweiligen Schaltfeder 4; 5 verbunden ist.The free ends of the switching springs 4; 5 each grip a slide 30; 31 at. In the example shown, the free ends of the switching springs 4; 5 but not directly on the respectively assigned slide 30; 31 attached, but to an intermediate piece 32 or 33, which in turn with the respective switching spring 4; 5 is connected.

Jeder Schlitten 30; 31 ist im Gestell 22/23 in zwei sich gegenüberliegenden Schlitzen geführt Auf der rechten Seite der Zeichnung ist ein Schlitzpaar mit 34; 35 bezeichnet. Auf der linken Seite der Zeichnung ist nur ein Schlitz 36 dargestellt. Der das Schlitzpaar vervollständigende Schlitz wurde der besseren Übersicht wegen weggelassen.Each sled 30; 31 is guided in the frame 22/23 in two opposite slots On the right side of the drawing is a pair of slots with 34; Designated 35. On the left Only one slot 36 is shown on the side of the drawing. The slot completing the slot pair has been omitted for the sake of clarity.

Jeder Schlitten 30; 31 ist mit einer Klinkensperre 40; 41 versehen, auf deren Funktion später eingegangen wird.Each sled 30; 31 is with a pawl lock 40; 41 provided, the function of which will be discussed later.

Die Handhabe 6 ist durch eine im Gestell 22/23 festgelegte Schwenkachse 42 in einen Kraftarm 6a und einen Lastarm 6b aufgeteilt. Der Lastarm 6b ist als Querbalken an jedem Ende zum Verschieben eines Schlittens 30; 31 ausgebildet. Beide Enden des als Querbalken ausgebildeten Lastarmes 6b haben jeweils eine achselförmige Kontur, die den zugeordneten Schlitten 30; 31 übergreift.The handle 6 is divided into a power arm 6a and a load arm 6b by a pivot axis 42 fixed in the frame 22/23. The load arm 6b is designed as a crossbar at each end for displacing a carriage 30; 31 trained. Both ends of the load arm 6b, which is designed as a crossbar, each have an axillary contour, which corresponds to the assigned slide 30; 31 engages.

Beim Schwenken des Kraftarmes 6a der Handhabe 6 aus der gezeigten Mittelstellung heraus, wird die in der Schwenkrichtung gelegene Schaltfeder 4; 5 dadurch gespannt, daß das zugeordnete Ende des Lastarmes 6b den zugeordneten Schlitten 30; 31 mitnimmt.When the power arm 6a of the handle 6 is pivoted out of the shown central position, the switching spring 4; 5 excited by the fact that the associated end of the load arm 6b the associated carriage 30; 31 takes away.

Die Klinkensperre 40; 41 jedes Schlittens 30; 31 ist so angeordnet, daß sie bis zu einer vorgegebenen Spannung der jeweiligen Schaltfeder 4; 5 im Schwenkweg der zugehörigen Klinke 8; 9 liegt. Nachdem die der Spannung unterworfene Schaltfeder 4; 5 die vorgegebene Spannung und eine durch einen Überweg des zugeordneten Schlittens 30; 31 hervorgerufene Überspannung erreicht hat, liegt die der gespannten Schaltfeder 4; 5 zugeordnete Klinkensperre 40; 41 jedoch außerhalb des Schwenkweges der zugeordneten Klinke 8; 9.The latch lock 40; 41 of each slide 30; 31 is arranged so that it up to a predetermined voltage of the respective switching spring 4; 5 in the swivel path of the associated pawl 8; 9 lies. After the tensioned switching spring 4; 5 the predetermined voltage and one by crossing the assigned slide 30; 31 caused overvoltage, is the tensioned switching spring 4; 5 assigned latch lock 40; 41, however, outside the pivoting path of the assigned pawl 8; 9.

An einem Ende jeder Klinke 8; 9 ist ein Mitnehmerbolzen 43; 44 angeordnet, der von zwei Stabelementen 45, 46; 47, 48 flankiert ist. Jedes Stabelementpaar 45, 46; 47, 48 ist durch eine Beiholfeder 49; 50 miteinander verbunden. Jeweils ein Stabelement eines Stabelementpaares 45, 46; 47, 48 geht von einem als Ausschalthalbwelle 51; 52 ausgebildeten, bereits erwähnten Sperrelement aus. Dagegen geht jeweils ein Stabelement eines Stabelementpaares 45, 46; 47, 48 von einem als Einschalthalbwelle 53; 54 ausgebildeten Sperrelement aus.At one end of each pawl 8; 9 is a driving pin 43; 44 arranged by two rod elements 45, 46; 47, 48 is flanked. Each pair of rod elements 45, 46; 47, 48 is by an accessory spring 49; 50 connected together. One rod element each from a pair of rod elements 45, 46; 47, 48 is based on a switch-off half-wave 51; 52 trained, already mentioned locking element. In contrast, one rod element of a pair of rod elements 45, 46; 47, 48 from a switch-on half-shaft 53; 54 trained locking element.

Alle Halbwellen 51 - 54 sind auf einem Kreisbogen um die Schaltwelle 1 so angeordnet, daß die beiden Ausschalthalbwellen 51, 52 von den Einschalthalbwellen 53, 54 flankiert sind. Jede Einschalthalbwelle 53, 54 liegt vor- und während eines Spannvorganges der ihr am nächsten liegenden Schaltfeder 4; 5 sperrend im Schwenkweg des Kulissenhebels 7. Bei Beginn einer Entspannung der jeweiligen Schaltfeder 4; 5 liegt jede Einschalthalbwelle 53; 54 jedoch außerhalb des Schwenkweges des Kulissenhebels 7 und zwar durch ein vom Mitnehmerbolzen 43; 44 der zugeordneten Klinke 8; 9 auf das zugeordnete Stabelement 45; 48 ausgeübtes Drehmoment.All half-waves 51-54 are arranged on an arc around the control shaft 1 so that the two switch-off half-waves 51, 52 are flanked by the switch-on half-waves 53, 54. Each switch-on half-shaft 53, 54 lies before and during a tensioning process of the switching spring 4 closest to it; 5 locking in the swivel path of the link lever 7. At the start of relaxation of the respective switching spring 4; 5 lies each switch-on half-wave 53; 54, however, outside the pivoting path of the link lever 7, namely by a of the driving pin 43; 44 of the assigned pawl 8; 9 on the assigned rod element 45; 48 applied torque.

Nach dem Entspannen einer Schaltfeder 4; 5 nimmt deren Aussengelenk 14, 16; 15, 17 etwa eine Strecklage ein, bei der sich die Schaltwelle 1 in einer Einschaltstellung befindet. Die Einschaltstellung der Schaltwelle 1 wird dadurch erreicht, daß während des Entspannens der jeweiligen Schaltfeder 4; 5 das dieser Schaltfeder 4; 5 zugeordnete Mittelglied 16; 17 auf den Kurbelhebel 2 ein Drehmoment ausübt.After relaxing a switch spring 4; 5 takes their outer joint 14, 16; 15, 17 about a stretched position in which the selector shaft 1 is in an on position. The switch-on position of the selector shaft 1 is achieved in that while the respective switch spring 4; 5 that this switching spring 4; 5 assigned middle link 16; 17 exerts a torque on the crank lever 2.

Während das eine Außengelenk 14, 16; 17, 19 beim Entspannen der zugeordneten Schaltfeder 4; 5 in etwa in eine Strecklage übergeht, knickt jeweils das andere Außengelenk 14, 16; 17, 19 aus, wobei die zugehörige Schaltfeder 4; 5 gespannt wird. Zugleich dreht sich mit der Schaltwelle 1 der Kulissenhebel 7 so, daß er von derjenigen Ausschalthalbwelle 51; 52 sperrend hintergriffen ist, die der entspannten Schaltfeder 4; 5 am nächsten liegt.While the one outer joint 14, 16; 17, 19 when the associated switching spring 4 is released; 5 passes approximately into a stretched position, the other outer joint 14, 16 bends; 17, 19, the associated switching spring 4; 5 is excited. At the same time rotates with the control shaft 1 of the link lever 7 so that it from that switch-off half-shaft 51; 52 is locked behind, the relaxed switching spring 4; 5 is closest.

Nach erfolgtem Schaltvorgang ist eine Restspannung der jeweils entspannten Schaltfeder 4; 5 bei freigegebenem Kraftarm 6a der Handhabe 6 frei, um den Überweg des der entspannten Schaltfeder 4; 5 zugeordneten Schlittens 30; 31 aufzuheben. Durch die jeweilige Klinkensperre 40; 41 wird dabei die der jeweils entspannten Schaltfeder 4; 5 zugeordneten Klinke 8; 9 endgültig in ihre Sperrlage gesetzt, wonach die den Kulissenhebel 7 hintergreifende Ausschaltwelle 51; 52, durch ein von der zugeordneten Beiholfeder 49; 50 erteiltes Drehmoment, sperrend in den Rückweg des Kulissenhebels 7 gedreht ist.After the switching process, there is a residual voltage of the relaxed switching spring 4; 5 when the power arm 6a of the handle 6 is released, so that the relaxed switching spring 4; 5 assigned slide 30; 31 to cancel. Through the respective latch lock 40; 41 is that of the relaxed switching spring 4; 5 assigned jack 8; 9 finally placed in its locked position, after which the switching lever 7 engaging the switch-off shaft 51; 52, by one of the associated accessory spring 49; 50 granted torque, is locked in the return path of the link lever 7.

Jede Klinke 8; 9 ist mit einem Rückführbolzen 55; 56 versehen, der dem Mitnehmerbolzer 43; 44 entgegengesetzt ist und eine Angriffsstelle für die Federkraft 10; 11 bildet.Each jack 8; 9 is with a return bolt 55; 56 provided, the driving bolt 43; 44 is opposite and a point of application for the spring force 10; 11 forms.

Jeder Rückführbolzen 55; 56 ist ferner zum Rückschwenken der zugeordneten Klinke 8; 9 durch eine Nase 57; 58 des Lastarmes 6b der Handhabe 6 ausgebildet.Each return bolt 55; 56 is also for pivoting back the associated pawl 8; 9 through a nose 57; 58 of the load arm 6b of the handle 6 is formed.

Alle Halbwellen 51; 52 können entweder von Hand oder per Fernauslösung so verstellt werden, daß sie den Kulissenhebel 7 freigeben.All half waves 51; 52 can be adjusted either by hand or by remote control so that they release the link lever 7.

Wirkungsweise:

Es sei angenommen, daß sich die Handhabe 6 in der gezeichneten Stellung befindet, in der die Schaltwelle 1 eine Stellung 0 einnimmt und beide Außengelenke 14,16; 17, 19, wie dargestellt, ausgeknickt sind.
Es sei ferner angenommen, daß die Schaltwelle 1 mit der Schaltfeder 5 und nicht, wie das ebenso möglich wäre, mit der Schaltfeder 4 sprunghaft in eine Stellung EIN gedreht werden soll. Zu diesem Zweck wird der Kraftarm 6a der Handhabe 6 nach links geschwenkt, wobei der Lastarm 6b der Handhabe 6 den Schlitten 31 mitnimmt und die Schaltfeder 5 gespannt wird.

Mode of action:

It is assumed that the handle 6 is in the position shown, in which the selector shaft 1 assumes a position 0 and both outer joints 14, 16; 17, 19, as shown, are buckled.
It is further assumed that the selector shaft 1 with the selector spring 5 and not, as would also be possible, with the selector spring 4 should be turned suddenly to an ON position. For this purpose, the force arm 6a of the handle 6 is pivoted to the left, the load arm 6b of the handle 6 taking the slide 31 with it and the switching spring 5 being tensioned.

Solange die Klinkensperre 41 des Schlittens 31 an der Klinke 9 anliegt, ist der Schwenkweg des Kulissenhebels 7 durch die Einschalthalbwelle 54 gesperrt. Zugleich ist auch jede Bewegung der beiden Außengelenke 14, 16 und 17; 18 gesperrt. so daß das am Zwischenglied 25 eingehängte Ende der Schaltfeder 5 festgehalten ist.As long as the pawl lock 41 of the slide 31 bears against the pawl 9, the pivoting path of the link lever 7 is blocked by the switch-on half shaft 54. At the same time, any movement of the two outer joints 14, 16 and 17; 18 locked. so that the end of the switching spring 5 suspended on the intermediate member 25 is held.

Wenn jedoch die Klinkensperre 41 die Klinke 9 nach einem geringen Überhub verläßt, wird die Klinke 9 durch die am Rückführbolzen 56 angreifende Federkraft 11 um den Zapfen 13 in den Rückweg der Klinkensperre 41 geschwenkt, so daß der Schlitten 31 gegen Rückschub gesperrt ist.However, if the pawl lock 41 leaves the pawl 9 after a slight overstroke, the Pawl 9 is pivoted by the spring force 11 acting on the return bolt 56 around the pin 13 into the return path of the pawl lock 41, so that the slide 31 is locked against pushing back.

Durch die Schwenkbewegung der Klinke 9 wird mit deren Mitnehmerbolzen 44 über das Stabelement 48 auf die Einschalthalbwelle 54 ein Drehmoment ausgeübt, unter welchem die Einschalthalbwelle 54 aus dem Schwenkweg des Kulissenhebels 7 gelangt.Due to the pivoting movement of the pawl 9, a torque is exerted on the switch-on half-shaft 54 by means of its driver bolt 44 via the rod element 48, under which the switch-on half-shaft 54 comes out of the pivoting path of the link lever 7.

Mit der Freigabe des Kulissenhebels 7 wird die Kraft der Schaltfeder 5 frei, die nun das über ihr befindliche Aussengelenk 15, 17 sprunghaft in eine angenäherte, jedoch nicht dargestellte Strecklage einknickt.With the release of the link lever 7, the force of the switching spring 5 is released, which now suddenly buckles the outer joint 15, 17 located above it into an approximate, but not shown, extended position.

Das Mittelglied 17 übt dabei über den Gelenkbolzen 3 ein Drehmoment auf den Kurbelhebel 2 aus, der nach links geschwenkt wird und die Schaltwelle 1 sprunghaft in die Stellung EIN dreht.The middle member 17 exerts a torque on the crank lever 2 via the hinge pin 3, which is pivoted to the left and the switching shaft 1 turns to the ON position.

Der beim Drehen der Schaltwelle 1 nach links schwenkende Kurbelhebel 2 knickt das linke Außengelenk 14, 16 aus, wobei die Schaltfeder 4 gespannt wird, deren Schlitten 30 währenddessen am oberen Ende des Schlitzes 36 anliegt.The crank lever 2 pivoting to the left when the selector shaft 1 is rotated bends the left outer joint 14, 16, the selector spring 4 being tensioned, the slide 30 of which in the meantime rests against the upper end of the slot 36.

Mit der sprunghaft nach links drehenden Schaltwelle 1 schwenkt der Kulissenhebel 7 nach rechts. Dabei ist die Ausschalthalbwelle 52 solange gegen Drehen gesperrt, wie der Kulissenhebel 7 über sie hinweggleitet. Gleichwohl steht die Ausschalthalbwelle 62 währenddessen unter einem Drehmoment, das von der Beiholfeder 50 auf ihr Stabelement 47 ausgeübt wird. Die für das Drehmoment erforderliche Spannung der Beiholfeder 50 wurde zuvor dadurch erzeugt, daß sich die Klinkensperre 41 unter der Restspannung der Schaltfeder 5 an die in ihrem Rückweg liegende Klinke 9 anlegte und diese veranlaßte, den schon genannten Setzweg zurückzulegen.With the shift shaft 1 suddenly turning to the left, the link lever 7 pivots to the right. The switch-off half-shaft 52 is locked against rotation as long as the link lever 7 slides over it. Nevertheless, the switch-off half-shaft 62 is in the meantime under a torque which is exerted on the rod element 47 by the auxiliary spring 50. The voltage required for the torque of the auxiliary spring 50 was previously generated by the pawl lock 41 applying the remaining tension of the switching spring 5 to the pawl 9 lying in its return path and causing it to cover the setting path already mentioned.

In der Stellung, in der der Kulissenhebel 7 die Ausschaltklinke 52 hintergreift, wird diese unter dem vorstehend beschriebenen Drehmoment in den Rückweg des Kulissenhebels 7 geschwenkt, wodurch die Spannung der Schaltfeder 4 arretiert ist. Diese Spannung ist geringer als die vorherige Spannung der Schaltfeder 5, aber ausreichend für die folgende Schalthandlung.In the position in which the link lever 7 engages behind the switch-off pawl 52, it is pivoted into the return path of the link lever 7 under the torque described above, as a result of which the tension of the switching spring 4 is locked. This voltage is lower than the previous voltage of the switching spring 5, but sufficient for the following switching operation.

Soll nun die Schaltwelle 1 in die Stellung 0 zurückgedreht werden, so ist der Rückschwenkweg des Kulissenhebels 7 durch die Ausschalthalbwelle 52 freizugeben. Das hierfür auszuübende Drehmoment kann durch Rückstellung der Handhabe 6 aufgebracht werden. Hierbei schwenkt die Nase 58 über den Rückführbolzen 56 die Klinke 9 um den Zapfen 13 entgegen der Federkraft 11. Auf dem Schwenkweg der Klinke 9 nimmt deren Mitnehmerbolzen 44 das Stabelement 47 mit, wodurch die Ausschalthalbwelle 52 aus dem Schwenkweg des Kulissenhebels 7 gedreht wird.If the selector shaft 1 is now to be turned back to the 0 position, the pivoting-back path of the link lever 7 must be released by the switch-off half-shaft 52. The torque to be exerted for this can be applied by resetting the handle 6. Here, the nose 58 pivots the pawl 9 about the pin 13 against the spring force 11 via the return bolt 56.

Das Stabelement 47 kann auch zum Drehen der Ausschalthalbwelle 52, vorzugsweise für eine Fernauslösung, von dem Anker eines Elektromagneten beaufschlagt werden (nicht dargestellt).The rod element 47 can also be acted upon by the armature of an electromagnet (not shown) for rotating the switch-off half-shaft 52, preferably for remote triggering.

Mit dem beim Drehen der Ausschalthalbwelle 52 einhergehenden Schwenken des Stabelementes 47 wird die Beiholfeder 50 gespannt, während der Kulissenhebel 7 ein Drehen der Einschalthalbwelle 54 blockiert. Sobald jedoch der Kulissenhebel 7 auf seinem Schwenkweg die Einschalthalbwelle 54 freigibt, zieht die Beiholfeder 50 das Stabelement 48 in Richtung des Stabelementes 47, wodurch die Einschalthalbwelle 54 in die dargestellte Stellung gedreht wird.With the accompanying pivoting of the rod element 47 when the switch-off half-shaft 52 is rotated, the auxiliary spring 50 is tensioned, while the link lever 7 blocks rotation of the switch-on half-shaft 54. However, as soon as the link lever 7 releases the switch-on half-shaft 54 on its pivoting path, the auxiliary spring 50 pulls the rod element 48 in the direction of the rod element 47, as a result of which the switch-on half-shaft 54 is rotated into the position shown.

Die Schaltung von 0 nach ERDE erfolgt durch Schwenken der Handhabe nach rechts, wobei die Schaltfeder 4 in gleicher Weise gespannt wild, wie zuvor die Schaltfeder 5.Switching from 0 to EARTH takes place by swiveling the handle to the right, the switching spring 4 being tensioned wildly in the same way as the switching spring 5.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 = Schaltwelle1 = selector shaft
2 = Kurbelhebel2 = crank lever
3 = Gelenkbolzen3 = hinge pin
4 = Schaltfeder4 = switching spring
5 = Schaltfeder5 = switching spring
6 = Handhabe6 = handle
- 6a = Kraftarm- 6a = low power
- 6b = Lastarm- 6b = load arm
7 = Kulissenhebel7 = link lever
8 = Klinke8 = jack
9 = Klinke9 = jack
10 = Federkraft10 = spring force
11 = Federkraft11 = spring force
12 = Zapfen12 = pin
13 = Zapfen13 = pin
14 = Außenglied14 = outer link
15 = Außenglied15 = outer link
16 = Mittelglied16 = middle link
17 = Mittelglied17 = middle link
18 = weiterer Gelenkbolzen18 = additional hinge pin
19 = weiterer Gelenkbolzen19 = additional hinge pin
20 = Außenbolzen20 = outer bolt
21 = Außenbolzen21 = outer bolt
22/23 = Gestell22/23 = frame
24 = Zwischenglied24 = intermediate link
25 = Zwischenglied25 = pontic
30 = Schlitten30 = sledge
31 = Schlitten31 = sledge
32 = Zwischenstück32 = intermediate piece
33 = Zwischenstück33 = intermediate piece
34 = Schlitz34 = slot
35 = Schlitz35 = slot
36 = Schlitz36 = slot
40 = Klinkensperre40 = ratchet lock
41 = Klinkensperre41 = ratchet lock
42 = Schwenkachse42 = swivel axis
43 = Mitnehmerbolzen43 = drive pin
44 = Mitnehmerbolzen44 = drive pin
45 = Stabelement45 = bar element
46 = Stabelement46 = bar element
47 = Stabelement47 = bar element
48 = Stabelement48 = bar element
49 = Beiholfeder49 = accessory spring
50 = Beiholfeder50 = accessory spring
51 = Ausschalthalbwelle51 = switch-off half-wave
52 = Ausschalthalbwelle52 = switch-off half-wave
53 = Einschalthalbwelle53 = switch-on half-wave
54 = Einschalthalbwelle54 = switch-on half-wave
55 = Rückführbolzen55 = return bolt
56 = Rückführbolzen56 = return bolt
57 = Nase57 = nose
58 = Nase58 = nose

Claims

1. Drive for an electric three-position switch, comprising:

a switch shaft (1)

a crank lever (2) combined with the switch shaft (1)

a force-transmitting device

a link pin (17, 18) connecting the crank lever (2) and the force-transmitting device

a switch spring (4) in the form of a tension spring, and a further switch spring (5)

a handle (6)

an approximately hammer-shaped rocker arm (7) combined with the switch shaft (1), and a stop device consisting of a plurality of stop elements and two pawls (8, 9) which can each be rocked about a pin (12, 13) against a spring force,
characterised by the features:

a) the force-transmitting device consists of two four-bar chains symmetrically juxtaposed to one another, each of which comprises an outer link (14, 16; 15, 17) which is set at an angle before each switching action and consists of an outer component (14; 15), a centre component (16; 17) connected to the crank lever (2) by means of the link pin (3), and a further link pin which connects the outer component (14; 15) and the centre component (16; 17), as well as an outer pin (20; 21) which is fixedly mounted on a frame (22/23) common to the four-bar chains;

b) the centre components (16; 17) of the two four-bar chains are combined with one another by the link pin (3);

c) the link pin (3) and the switch shaft (1) are points of articulation of the two four-bar chains;

d) the crank lever (2) is a common inner component of the two four-bar chains;

e) the further switch spring (5) is also a tension spring and is connected at one end, either directly or by means of an intermediate member (25), to the further link pin (19), while the other switch spring (4) is connected, symmetrically in relation thereto, to the other further link pin (18);

f) the free ends of the switch springs (4; 5) each engage with a respective sliding support (30; 31) which is provided with a pawl stop (40; 41) and can be shifted in the frame (22, 23) for the purpose of tensioning the associated switch spring (4; 5);

g) the handle (6) is divided, by a pivot pin (42) fixedly mounted in the frame (22/23), into a force arm (6a) and a load arm (6b) which is formed as a cross member at each end for shifting a sliding support (30; 31);

h) the pawl stop (40; 41) of each sliding support (30; 31) is situated in the path of the rocking motion of the associated pawl until a predetermined tension of the associated switch spring (4; 5) is reached, but lies outside the path of the rocking motion of the associated pawl (8; 9) after the switch spring (4; 5) has reached the predetermined tension and an excess tension caused by an excess travel of the sliding support (30; 31);

i) there is provided at one end of each pawl (8; 9) a driving pin (43; 44) which is flanked by two rod elements (45; 46; 47; 48) which are connected together by a draw spring (49; 50) and one of which extends from a stop element constructed as a circuit-opening halfshaft (51; 52), and the other from a stop element constructed as a circuit-closing half-shaft (53; 54);

j) all the half-shafts (51 - 54) are disposed on an arc of a circle around the switch shaft (1), the two circuit-opening half-shafts (51, 52) being flanked by the circuit-closing half-shafts (53, 54);

k) each circuit-closing half-shaft (53, 54) lies in the path of the rocking motion of the rocker arm (7) before and during a tensioning of the switch spring (4; 5) closer to it, but outside the path of the said motion at the beginning of a detensioning of the switch spring (4; 5) due to a moment of rotation (45; 48) exerted on its rod element by the driving pin (43; 44) of the associated pawl (8; 9);

1) after detensioning of a switch spring (4; 5), its outer link (14, 16; 15, 17) occupies substantially an extended position and the switch shaft (1) occupies a circuit-closing position due to the moment of rotation exerted on the crank lever (2) by the respective centre component (16; 17) in the detensioning of the switch spring (4; 5), while the other outer link (14, 16; 15, 17) is set at an angle, the associated switch spring (4; 5) is tensioned and that circuit-opening half-shaft (51; 52) which lies closer to the detensioned switch spring (4; 5) is interlocked with the rocker arm (2);

m) when the force arm (6a) of the handle (6) has been freed, a residual tension of the respective detensioned switch spring (4; 5) is available for cancelling the excess travel of the associated sliding support (30; 31) and available for a subsequent pawl-setting travel, at which that circuit-opening halfshaft (51; 52) which interlocks with the rocker arm (8) is rotated into a position in which it obstructs the return motion of the rocker arm (2) due to a moment of rotation imparted to it by the associated draw spring (49; 50);

n) each pawl (8; 9) is provided with a return pin (55; 56) which is opposed to its driving pin (42; 43) and which forms a point of engagement for the spring force (10; 11), the said return pin being designed to rock the pawl (8; 9) out of its slip position by means of a lug (57; 58) on the load arm (6b) of the handle (6);

o) each circuit-opening half-shaft (51; 52) can be actuated manually and/or by remote control

2. Drive according to claim 1, characterised in that the frame (22/23) consists of two plates, between which all the parts of the drive are located.