(19)
(11) EP 0 385 265 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
05.09.1990  Patentblatt  1990/36

(21) Anmeldenummer: 90103414.0

(22) Anmeldetag:  22.02.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H01H 3/30
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 03.03.1989 CH 800/89

(71) Anmelder: GEC Alsthom T&D AG
5036 Oberentfelden (CH)

(72) Erfinder:
  • Kuhn, Max
    CH-5035 Unterentfelden (CH)
  • Schmidt, Rudi
    CH-5742 Kölliken (CH)

(74) Vertreter: Patentanwälte Schaad, Balass & Partner AG 
Dufourstrasse 101 Postfach
8034 Zürich
8034 Zürich (CH)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Federkraftantrieb für einen Leistungsschalter


    (57) Auf der Antriebswelle (28) sitzen pro Vakuumschaltröhre (12) zwei Scheiben (32) mit um die Antriebswelle (28) um­laufenden und gegeneinander offenen Nuten (34). In den Nuten (34) zweier betreffender Scheiben (32) ist ein zylinderförmiges Folgeglied (36) geführt, dessen Bewegung über eine Lasche (38) auf den Schwenkhebel (24) und dem bewegbaren Schaltkontakt (20) übertragen wird. Die An­triebswelle (28) ist in der Einschalt- und in der Aus­schaltstellung über ein lösbares Abstützorgan (92,94) ab­gestützt, um zum Ausschalten bzw. Einschalten des Lei­stungsschalters von der Spiralfeder (68) im Uhrzeigersinn angetrieben. Das Folgeglied (36) ist in den Nuten (34) der Scheiben (32) zwangsgeführt, wodurch zwangsläufig die Lage des bewegbaren Schaltkontaktes (20) mit den entsprechenden Drehlage der Antriebswelle (28) übereinstimmt.




    Beschreibung


    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkraftantrieb für einen Leistungsschalter, insbesondere einen Vakuum­schalter für Mittelspannung, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Ein solcher Federkraftantrieb für einen Vakuum- Leistungs­schalter für Mittelspannung ist in den Calor- Emag- Mit­teilungen I/II/1986 auf den Seiten 9 bis 12 beschrieben. Dieser bekannte Federkraftantrieb weist eine Antriebswelle auf, die von einer Spiralfeder zum Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters in derselben Drehrichtung angetrie­ben ist. Auf der Antriebswelle sitzt drehfest eine Ab­stützscheibe mit zwei Abstützflächen, die in der Ein­schalt- bzw. Ausschaltstellung der Antriebswelle mit einem ortsfesten, schwenkbar gelagerten Abstützorgan zusammen wirken. Auf der Antriebswelle sitzt ebenfalls drehfest pro Pol je eine Kurvenscheibe deren Umfangsfläche eine Steuer­kurve für eine am einen Ende eines Schwenkhebels angeord­nete Folgerolle bildet. Das andere Ende des Schwenkhebels ist über eine Kontaktdruckfederanordnung mit dem beweg­baren Schaltkontakt einer Vakuumschaltröhre verbunden. Auf den Schwenkhebel wirkt ebenfalls eine Ausschaltfeder ein, die die Folgerolle gegen die Umfangsfläche der Kurven­scheibe drückt. Zum Einschalten des Leistungsschalters gibt das Abstützorgan die Abstützscheibe und somit die An­triebswelle für eine Drehung um 270° frei, wodurch der be­wegbare Schaltkontakt über die druckwirksam auf die Folge­rolle einwirkende Kurvenscheibe und den Schwenkhebel in die Einschaltstellung gebracht wird. Dabei wird sowohl die Kontaktdruckfederanordnung als auch die Ausschaltfeder ge­spannt. Um den Leistungsschalter auszuschalten, gibt das Abstützorgan die Abstützscheibe für eine Drehung von 90° frei. Dabei wird der Schwenkhebel und der bewegbare Schaltkontakt durch die Ausschaltfeder entsprechend der Form der Umfangsfläche in die Ausschaltstellung zurückge­bracht, wobei die Bewegung des Schwenkhebels durch die Kurvenscheibe bestimmt ist, gegen deren Umfangsfläche die Folgerolle von der Ausschaltfeder gedrückt wird. Um in jedem Fall auch bei verschweissten Schaltkontakten ein sicheres Ausschalten zu gewährleisten, sind die Ausschalt­federn erheblich stärker dimensioniert als dies für das Erreichen der erforderlichen Geschwindigkeit des beweg­baren Schaltkontaktes notwendig wäre. Dies bedingt, dass für das Schalten grosse Energien zur Verfügung gestellt werden müssen, was im Antrieb grosse Kräfte und eine ent­sprechende Dimensionierung hervorruft.

    [0003] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen gattungsgemässen Antrieb für einen Leistungsschalter zu schaffen, der mit gegenüber dem Stand der Technik kleine­ren Energiemengen den Leistungsschalter zuverlässig an­treibt.

    [0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.

    [0005] Dadurch dass die Kurvenscheibenanordnung mit dem Hubglied sowohl druck- wie auch zugwirksam verbunden ist, ist keine separate Ausschaltfeder notwendig, sondern eine einzige auf die Antriebswelle einwirkende Federanordnung bewerk­stelligt das Einschalten sowie das Ausschalten des Lei­ stungsschalters. Dadurch sind erheblich kleinere Kräfte zu übertragen. Beim Ausschalten wird, durch eine entsprechen­de Form der Steuerkurve, über einen ersten Teil des Aus­schaltdrehwinkels der Antriebswelle die von der Federan­ordnung abgegebene Energie durch Drehen der Antriebswelle und aller mit dieser drehfest verbundenen Teile in kine­tische Energie umgesetzt. Diese kinetische Energie und die Kraft der Federanordnung trennt in jedem Fall auch mitein­ander verschweisste Schaltkontakte voneinander. Durch die druck- und zugwirksame Verbindung zwischen der Kurven­scheibenanordnung und dem Hubglied wird auf jeden Fall sichergestellt, dass die Stellung des bewegbaren Schalt­kontaktes mit der entsprechenden Stellung der Antriebs­welle übereinstimmt.

    [0006] Eine besonders einfache zug- und druckwirksame Verbindung zwischen der Kurvenscheibenanordnung und dem Hubglied wird bei einer Ausführungsform gemäss Anspruch 2 erzielt.

    [0007] Eine Ausführungsform gemäss Anspruch 3 führt zu einem ruhigen spielfreien Bewegungsverlauf.

    [0008] Bei mehrpoligen Leistungsschaltern ist es vorteilhaft, pro Pol eine Kurvenscheibenanordnung und ein mit dem bewegba­ren Schaltkontakt des betreffenden Poles wirkverbundenes Hubglied vorzusehen. Dadurch sind die pro Kurvenscheibe zu übertragenden Kräfte minimal.

    [0009] Bei Ausführungsformen des Federkraftantriebes gemäss den Ansprüchen 5 und 6 können auf das Hubglied einwirkende Querkräfte vermieden werden.

    [0010] Ein besonders einfach montierbarer Federkraftantrieb wird durch die Ausbildungsform gemäss Anspruch 12 erzielt. Durch den sehr einfach möglichen Austausch von auf der An­triebswelle sitzenden Elementen kann der Antrieb an ver­schiedene Bedürfnisse angepasst werden. So können bei­spielsweise bei einer Ausführungsform gemäss Anspruch 13 durch Austauschen von Abstützhebeln die Drehwinkel zwi­schen der Ausschaltung und der Einschaltstellung frei ge­wählt werden.

    [0011] Wie dies im Anspruch 15 angegeben ist, eignet sich der Federkraftantrieb besonders gut für eine Schalteranord­nung, wie sie in der CH-Patentanmeldung Nr. 02 283/88 bzw. der entsprechenden US-Patentanmeldung Nr. 07/361 257 ange­gebenen ist.

    [0012] Weitere bevorzugte Ausbildungsformen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

    [0013] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines in den Fi­guren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrie­ben.

    [0014] Es zeigen rein schematisch:

    Fig. 1 in perspektivischer Darstellung vereinfacht einen Federkraftantrieb; und

    Fig. 2 und 3 teilweise geschnitten in Seitenansicht bzw. in einem Längsschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2 denselben Schalteran­trieb.



    [0015] Wie dies insbesondere aus der Figur 1 hervor geht, weist der Leistungsschalter für Mittelspannung einen Federan­trieb 10 und drei von diesem angetriebene Vakuumschalt­röhren 12 auf. Die Vakuumschaltröhren 12 und die Verbin­dungsgestänge 14 zwischen den jeweiligen Vakuumschalt­röhren 12 und dem Antrieb 10 sind indentisch aufgebaut und werden anhand des in den Figuren 1 und 3 ganz links und in der Figur 2 dargestellten Poles beschrieben.

    [0016] Jede Vakuumschaltröhre 12 weist einen gestrichel ange­deuteten feststehenden Schaltkontakt 16 und einen am oberen Ende eines Schaltstössels 18 angeordneten beweg­baren Schaltkontakt 20 auf (Figur 1). Im unteren Endbe­reich ist der Schaltstössel 18 über einen Stift 22 mit einem doppelarmigen Schwenkhebel 24 gelenkig verbunden, welcher andernends über eine Kontaktdruckfederanordnung 26 mit einer auf einer Antriebswelle 28 des Federkraftan­triebes 10 sitzenden Kurvenscheibenanordnung 30 wirkver­bunden ist.

    [0017] Jede der drei Kurvenscheibenanordnungen 30 weist zwei von­einander beabstandete und gegengleich ausgebildete Schei­ben 32 auf, in welche je eine um die Antriebswelle 28 her­umlaufende Nut 34 eingeprägt ist, wobei die Nuten 34 in Richtung der Achse 28′ der Antriebswelle 28 und gegenein­ander offen sind, siehe insbesondere Figur 3. In den Nuten 34 ist ein zylinderförmiges und parallel zur Antriebswelle 28 verlaufendes Folgeglied 36 geführt, das an einer bezüg­lich der Antriebswelle 28 ungefähr in radialer Richtung verlaufenden Lasche 38 angeordnet ist. Am vom Folgeglied 36 entfernte Ende weist die Lasche 38 einen in Längsrich­tung der Lasche 38 länglichen Durchlass 40 auf, wie dies insbesondere aus der Figur 1 in den beiden nur teilweise dargestellten Laschen 38 für die mittlere und rechts dar­gestellte Schaltröhre 12 und den Figuren 2 und 3 hervor­geht. Durch den Durchlass 40 hindurch ist ein parallel zum Folgeglied 36 verlaufender Bolzen 42 geführt, welcher an den beiden voneinander beabstandenden und zueinander pa­rallel verlaufenden Hebeln 24′ des Schwenkhebels 24 be­festigt ist. Die Lasche 38 sowie der Kontaktstössel 18 verlaufen zwischen den beiden Hebel 24′ welche mittels eines Schwenkbolzens 44 an einem Chassis 46 schwenkbar ge­lagert sind (siehe insbesondere Figur 2).

    [0018] Die Scheiben 32 sind aus einem Blech ausgestanzt und im gleichen Arbeitsgang sind die Nuten 34 eingeprägt wobei sich auf der jeweils der Nut 34 gegenüberliegenden Seite der Scheibe 32 vorstehende Wülste 48 ausbilden. Wie dies insbesondere aus der Figur 2 hervorgeht umlaufen die Nuten 34 die Antriebswelle 28 ungefähr exzenterförmig, wobei sich in der in den Figuren dargestellten Drehposition der Scheiben 32 der grösste Abstand zwischen der Nut 34 und der Achse 28′ der Antriebswelle 28 in Richtung von dieser Achse 28′ zum Folgeglied 36 befindet. Die Richtung des kürzesten Abstandes ist in der Figur 2 strichpunktiert eingezeichnet, mit 50 bezeichnet und befindet sich im Ge­genuhrzeigersinn gesehen ungefähr um 150° gegenüber dem Folgeglied 36 versetzt. In der in den Figuren dargestell­ten Lage der Scheiben 32 befindet sich das Folgeglied 36 in der unteren Endlage in welcher der Schwenkhebel 24, wie dies mit ausgezogenen Linien in der Figur 2 dargestellt ist, im Uhrzeigersinn verschwenkt und der bewegbare Schaltkontakt 28 in Einschaltstellung gebracht ist. Sind hingegen die Scheiben 32 im Uhrzeigersinn um 150° ver­ dreht, so dass sich der kürzeste Abstand 50 zwischen dem Folgeglied 36 und der Achse 28′ befindet, ist das Folge­glied 36 in seine obere Endlage angehoben in welcher sich der Schwenkhebel im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt in der gestrichelt dargestellten Lage 24˝ befindet, dabei ist der Leistungsschalter ausgeschaltet.

    [0019] Benachbart zum Folgeglied 36 ist die Lasche 38 mit einer Schwinge 52 gelenkig verbunden, welche ungefähr parallel zum Schwenkhebel 24 verläuft und an ihrem von der Lasche 38 entfernten Ende ebenfalls am Chassis 46 mittels einer Welle 54 schwenkbar gelagert ist. Die Schwinge 52 weist zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander ver­laufende Schwinghebel 52′ auf, welche beidseits der Lasche 38 verlaufen und über einen Stift 56 mit dieser verbunden sind. Zwischen der Schwinge 52 und dem Schwenkhebel 24 be­findet sich eine Kontaktdruckfeder 58 durch welche hin­durch die Lasche 38 verläuft und welche sich beiderends an je einer kugelkalottenförmigen Stützscheibe 60 abstützt, welche ihrerseits an der Schwinge 52 bzw. am Schwenkhebel 24 anstehen. Die Stützscheiben 60 weisen je eine schlitz­förmige Ausnehmung 62 für die Lasche 38 auf.

    [0020] Die Kontaktdruckfederanordnung 26 arbeitet wie folgt. Bei sich in der oberen Endlage befindendem Folgeglied 36 und dem entsprechend sich in Ausschaltstellung befindenden bewegbaren Schaltkontakt 20 drückt die Kontaktdruckfeder 58 über die untere Stützscheibe 60 den Schwenkhebel 24 am diesseitigen Ende soweit nach unten bis der Bolzen 42 am unteren Ende des Durchlass 40 ansteht. Wird im Zuge einer Verdrehung der Scheiben 32 im Uhrzeigersinn um 210° das Folgeglied 36 in die in den Figuren dargestellte untere Endlage verschoben, verschwenkt sich der Schwenkhebel 24 unter dem Druck der vorgespannten Kontaktdruckfeder 58 im Uhrzeigersinn bis der bewegbare Schaltkontakt 20 am fest­stehenden Schaltkontakt 16 ansteht. Beim weiter verschie­ben des Folgegliedes 36 gegen unten wird die Kontaktdruck­feder 58 in Folge der Relativbewegung zwischen dem nun stillstehenden Schwenkhebel 24 und der mit der Lasche 38 mitbewegten Schwinge 52 weiter gespannt, wodurch die Kraft mit welcher die beiden Schaltkontakte 16,20 gegeneinander gepresst werden erhöht wird. In der Einschaltstellung be­findet sich der Bolzen 42 im oberen Endbereich des Durch­lasses 40, wie dies insbesondere aus den Figuren 2 und 3 deutlich hervorgeht.

    [0021] Auf der Antriebswelle 28 sitzt ebenfalls drehfest eine Federnabe 64 an welcher das innere Ende 66 einer Spiral­feder 68 befestigt ist. Das äussere Ende 70 der Spiralfe­der 68 ist mit einem Federkäfig 72 verbunden, welcher die Spiralfeder 68 büchsenförmig umgreift und mit einem auf der Federnabe 64 freidrehbar gelagerten Zahnrad 74 dreh­fest verbunden ist. Die Federnabe 64 weist im Bereich der Spiralfeder 68 in radialer Richtung gesehen eine dickere Wandung auf, als im dazu in radialer Richtung angrenzenden Abschnitt in welchem das Zahnrad 74 angeordnet ist. Zwi­schen dem so gebildeten Absatz 76 der Federnabe 64 und einer am diesseitigen Ende auf die Antriebswelle 28 auf­gesetzten Hülse 78 befindet sich ein Rollenlager 80 für das Zahnrad 70, welches auch durch diesen Absatz 76 und die Hülse 78 in axialer Richtung unverschiebbar gehalten ist.

    [0022] Das Zahnrad 74 kämmt mit dem Abtriebsrad 82 eines mittels eines Elektromotores 84 angetriebenen Untersetzungsgetrie­bes 86 (Figur 1). Das Drehen des Federkäfigs 72 entgegen der Aufzugsrichtung der Spiralfeder 68 wird durch einen nicht dargestellten Freilauf bzw. eine Rücklaufsperre unterbunden, welcher auf eine Welle des Untersetzungsge­triebes 86 einwirkt.

    [0023] Auf der Antriebswelle 68 sitzen weiter drehfest zwei ge­geneinander versetzt angeordnete einarmige Doppelhebel 88,90, welche je mit einem Abstützorgan 92 bzw. 94 zu­sammenwirken. Am freien Ende jedes Doppelhebels 88,90 ist eine Abstützwalze 88′ bzw. 90′ mittels eines Bolzens 96 gehalten. In der in den Figuren dargestellten Einschalt­stellung stützt sich die Abstützwalze 80′ entgegen der Kraft der Spiralfeder 68 an der Stirnfläche 98′ eines am Chassis 46 schwenkbar gelagerten doppelarmigen Abstützhe­bels 98 des Abstützorganes 92 ab. Die Stirnfläche 98′ ist bezüglich der Abstützwalze 88′ derart geneigt, dass der Abstützhebel 98 eine im Uhrzeigersinn wirkende Kraft er­fährt, wobei der Abstützhebel 98 in der Einschaltstellung an seinem der Stirnfläche 98′ entgegengesetzten Ende mittels einer Abstützwelle 100 gegen Verdrehen gesichert ist. Die Abstützwelle 100 ist ebenfalls am Chassis 46 schwenkbar gelagert und drehfest mit einem zweiarmigen Betätigungshebel 102 verbunden. Die Abstützwelle 100 weist im Bereich des Abstützhebels 98 eine segmentförmige An­fräsung 104 auf, durch welche hindurch sich der Abstütz­hebel 98 beim Verschwenken der Abstützwelle 100 im Uhr­zeigersinn von Hand mittels einer Ausschalttaste 106 oder elektrisch mittels eines Ausschaltmagnets 108, verschwen­ken kann. Dadurch wird die Antriebswelle 28 freigegeben und diese kann sich unter der Wirkung der Spiralfeder 68 im Uhrzeigersinn drehen bis die Abstützwalze 90′ des Doppelhebels 90 an der entsprechenden Stirnfläche 110′ des Abstützhebels 110 des Abstützorganes 94 zur Anlage kommt. Das Abstützorgan 94 ist genau gleich aufgebaut wie das Abstützorgan 92 und wird deshalb nicht mehr näher be­schrieben. Der Abstützhebel 110 ist ebenfalls an einer Abstützwelle 100′ abgestützt, welche eine entsprechende Anfräsung 104′ aufweist, durch welche hindurch sich beim Verdrehen der Abstützwelle 110 im Uhrzeigersinn der Ab­stützhebel 100 verschwenken kann. Die Abstützwelle 100′ ist ebenfalls über einen doppelarmigen Betätigungshebel 102′ mittels einer Einschalttaste 106′ von Hand oder elektrisch über einen Einschaltmagnet 108′ im Uhrzeigersinn verschwenkbar.

    [0024] Die Antriebswelle 28 besitzt einen im wesentlichen qua­dratischen Querschnitt (Figur 2) und weist an seinen bei­den Enden je ein Gewinde 112 auf (Figur 3) auf welches je eine Mutter 114 geschraubt ist. Das Chassis 46 weist zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander verlau­fende Lagerschilder 46′ auf, durch welche hindurch die Antriebswelle 28 geführt ist und an welchem die Antriebs­welle 28 mittels Kugellagern 116 freidrehbar gelagert ist. Je auf der Aussenseite der betreffenden Lagerschilder 46′ sitzen auf der Welle die beiden Scheiben 32 der Kurven­scheibenanordnungen 30 für die beiden äusseren Vakuum­schaltröhren 12. Zwischen den beiden Lagerschildern 46′ sind auf der Antriebswelle 28 die beiden Doppelhebel 88,90 und zwischen diesen die beiden Scheiben 32 der Kurven­scheibenanordnung 30 für die mittlere Vakuumschaltröhre 12 und die Federnabe 64 mit der Spiralfeder 68 dem Federkäfig 72 und dem Zahnrad 74 angeordnet. Die Scheiben 32 jeder Kurvenscheibenanordnung 30 sind voneinander durch Distanzhülsen 118 beabstandet (Figur 3), und zwischen den beiden aussenliegenden Kurvenscheibenanordnungen 30 und dem betreffenden Kugellager 116 bzw. der betreffenden Mutter 114 sind weiter Distanzhülsen 118′ vorgesehen. Die Doppelhebel 88,90 sind an Rohren 120 angeschweisst, welche einen freien inneren Querschnitt aufweisen welcher dem Querschnitt der Antriebswelle 28 entspricht. Ebenfalls der freie Innenquerschnitt der Federnabe 64 und der Durchlässe 122 in den Scheiben 32 ist an den Querschnitt der An­triebswelle 28 angepasst um diese miteinander drehfest zu verbinden. Mittels den beiden Muttern 114 sind alle auf der Antriebswelle 28 sitzenden Teile in axialer Richtung gehalten.

    [0025] Im Federkraftantrieb 10 ist weiter ein nur schematisch dargestellter Hilfsschalter 124 vorgesehen, dessen be­wegbarer Kontakt über den betreffenden Wulst 48 einer Scheibe 32 betätigbar ist. Der Hilfsschalter 124 ist somit in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehlage der Antriebs­welle 28 geschlossen oder geöffnet. Der Hilfsschalter 124 wird für Rückmeldungszwecke oder für elektrische Verriege­lungen des Federkraftantriebes 10 benötigt.

    [0026] Die Montage des Federkraftantriebes 10 ist sehr einfach. Unter Verschieben der Antriebswelle 28 in axialer Richtung werden jeweils die nächsten Antriebselemente auf die An­triebswelle 28 aufgesteckt und am Schluss werden diese mittels den Muttern 114 gegeneinander verspannt.

    [0027] Der Federkraftantrieb 10 arbeitet wie folgt. In der in den Figuren dargestellten Einschaltstellung wird die Spiral­ feder 68 mittels des Elektromotores 84 über das Unter­setzungsgetriebe 86 das Zahnrad 74 und den Federkäfig 72 im Uhrzeigersinn um 360° aufgezogen. Die Antriebswelle 28 wird vom Abstützorgan 92 am Mitdrehen gehindert. Um den Leistungsschalter auszuschalten wird die Abstützwelle 100 im Uhrzeigersinn von Hand durch Betätigen der Ausschalt­taste 106 oder elektrisch durch aktivieren des Ausschalt­relais 108 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Die Abstützwelle 100 gibt den Abstützhebel 98 frei, welcher in Folge der Anpresskraft der Abstützwalze 88′ sich durch die Anfräsung 104 hindurch im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch wird die Antriebswelle 28 freigegeben, welche sich unter der Kraft der Spiralfeder 68 im Uhrzeigersinn um 150° dreht bis die Abstützwalze 90′ des Doppelhebels 90 am Abstütz­hebel 110 zur Anlage kommt. Wie dies insbesondere aus der Figur 2 ersichtlich ist, wird bei dieser Drehbewegung der Antriebswelle 28 das Folgeglied 36 durch die Nut 34 nach oben in die obere Endlage gezogen. Diese Bewegung wird über die Lasche 38, den Schwenkhebel 24 und den Schalt­stössel 18 an den bewegbaren Schaltkontakt 20 übertragen, welcher in die Ausschaltstellung verschoben wird. Bevor allerdings der Schwenkhebel 24 in Ausschaltrichtung von der Lasche 38 mitgenommen wird, entspannt sich die Kon­taktdruckfeder 58 bis der Bolzen 42 am unteren Ende des Durchlasses 40 ansteht. Im Bereich zwischen dem Beginn des Drehens der Antriebswelle 28 und der Mitnahme des Schwenk­hebels 24 wird die von der Spiralfeder 68 und der Kontakt­druckfeder 58 freigegebene Energie in kinetische Energie umgesetzt, welche gegebenenfalls dazu dient aneinander angeschweisste Schaltkontakte 16,20 voneinander zu lösen. Unter der Kraft der Spiralfeder 68 werden die bewegbaren Schaltkontakte 20 in die Ausschaltstellung überführt.

    [0028] Um nun den Leistungsschalter einzuschalten wird die Ab­stützwelle 100′ entwender von Hand durch Betätigen der Einschalttaste 106′ oder elektrisch durch Aktivieren des Einschaltrelais 108′ im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch wird in entsprechender Art und Weise der Abstützhebel 110 und somit der Doppelhebel 90 freigegeben. In Folge der noch in der Spiralfeder 68 gespeicherten Energie dreht sich die Antriebswelle 28 um 210° bis wiederum die Ab­stützwalze 80′ des Doppelhebels 88 am Abstützhebel 98 des Abstützorganes 92 anschlägt. Während dieser Einschaltdre­hung um 210° wird das Folgeglied 36 von der oberen Endlage in die in den Figuren gezeigte untere Endlage und der Schalter in die Einschaltstellung überführt. Sobald die beiden Schaltkontakte 16,20 aneinander anstehen, wird die Kontaktdurckfeder 58 gespannt. In Folge der kleinen Stei­gung der Nuten 34 im Bereich des kürzesten Abstandes 50 wird ein Teil der von der Spiralfeder 68 abzugebenden Energie zuerst in kinetische Energie umgesetzt um den er­wünschten Hub-Zeitverlauf des bewegbaren Schaltkontaktes 20 zu erreichen. In der Einschaltstellung der Antriebs­welle 28 wird nun die Spiralfeder 68 wiederrum um 360° aufgezogen.

    [0029] Um eine Schnellwiedereinschaltung und anschliessende er­neute Ausschaltung zu gewährleisten ist die Spiralfeder 68 soweit vorgespannt, dass bei voll aufgezogener Spiralfeder 68 die gespeicherte Energie für ein Ausschalten ein er­neutes Einschalten und Wiederauschalten genügt, wobei je­des mal sobald die Einschaltstellung erreicht ist, der Fe­derkäfig 72 wieder um 360° angetrieben wird.

    [0030] Das Folgeglied 36 ist in den Nuten 34 zwangsläufig ge­führt, wodurch bezüglich der Bewegungsrichtung der Lasche 38 zwischen dem Folgeglied 36 und den Scheiben 32 eine formschlüssige Verbindung gebildet wird. Die Stellung des bewegbaren Schaltkontaktes 20 entspricht somit immer zwangsläufig der Stellung der Antriebswelle 28, korrigiert jeweils um den durch die Kontaktdruckfeder 58 bzw. den Durchlass 40 aufgenommenen Differenzhub.

    [0031] Es ist auch denkbar pro Pol eine einzige Scheibe vorzuse­hen, welche dann vorzugsweise beiseitig eine je gegenglei­che Nut aufweist. In diesem Fall ist die Lasche gabelför­mige ausgebildet und weist an jeder Zinke ein Folgeglied auf, welches in der betreffenden Nut geführt ist. Es ist auch denkbar, dass die jeweilige Scheibe nur eine einzige Nut aufweist und das Folgeglied durch andere Mittel am Herausrutschen aus der Nut gehindert wird.

    [0032] Die Lagerschilder 46′ können an einem Isoliertragrahmen angeformt sein, welche die Vakuumschaltröhren 12 minde­stens Teilweise umgreift und an welchem die Vakuumschalt­röhren 12 befestigt sein können. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass nur eine einzige Kurvenscheibenanord­nung vorgesehen ist und der Hub des Folgegliedes 36 über gemeinsame Betätigungsorgane an alle Vakuumschaltröhren 12 übertragen wird.

    [0033] Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das Folge­glied an einem Schwenkhebel angeordnet ist. Es ist auch möglich die Lasche direkt ohne Schwenkhebel an den Kon­taktstössel anzukoppeln wenn der Federkraftantrieb 10 und die Vakuumschaltröhren eine dementsprechende gegenseitige Lage aufweisen. Anstelle von Vakuumschaltröhren können auch andere Unterbrecher vorgesehen sein. Durch Austau­schen von einzelnen Antriebselementen ist der Federkraft­antrieb an die Erfordernisse der verschiedensten Unterbre­cher anpassbar.


    Ansprüche

    1. Federkraftantrieb für einen Leistungsschalter, insbe­sondere einen Vakuumschalter für Mittelspannung, mit einer mittels einer Federanordnung (68) zum Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters (12) in derselben Drehrichtung angetriebenen und in der Ausschalt- und Einschaltstellung mittels Abstützeinrichtungen (92,94) am Drehen freigebbar gehinderten Antriebswelle (28), auf welcher mindestens eine Scheibe (32) einer Kur­venscheibenanordnung (30) mit einer auf ein mit min­destens einem bewegbaren Schaltkontakt (20) wirkver­bundenen Hubglied (36,38) druckwirksam einwirkenden Steuerkurve (34) drehfest sitzt, um das Hubglied (36,38) zwischen zwei Endstellungen hin und her zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (32) mindestens eine die Steuerkurve bildende, um die An­triebswelle (28) herumlaufende, in Richtung der An­triebswelle (28) offene Nut (34) aufweist, welche auf das Hubglied (36,38) auch zugwirksam einwirkt.
     
    2. Federkraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass am Hubglied (36,38) ein in der Nut (34) geführtes Folgeglied (36) vorgesehen ist.
     
    3. Federkraftantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, dass das Hubglied (36,38) in der Nut (34) zwangsgeführt ist.
     
    4. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrpoligen Leistungsschalter pro Pol eine Kurvenscheibenanordnung (30) und ein mit dem bewegbaren Schaltkontakt (20) des betreffenden Poles wirkverbundenes Hubglied (36,38) vorgesehen sind.
     
    5. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. jede Kurven­scheibenanordnung (30) zwei voneinander beabstandete Scheiben (32) aufweist, deren Nuten (34) gegeneinander offen sind, und das Folgeglied (36,38) in beiden Nuten (34) geführt ist.
     
    6. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe beidseitig je eine die Steuerkurve bildende, um die Antriebswelle herumlaufende, in Richtung der Antriebswelle offene Nut aufweist, das Hubglied gabelförmig ausgebildet ist und jede Zinke des Hubgliedes mit einem in der betref­fenden Nut geführten Folgeglied ausgerüstet ist.
     
    7. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten in die Scheiben eingefräst sind.
     
    8. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (32) aus einem Blech ausgestanzt und die Nuten (34) vorzugs­weise im gleichen Arbeitsgang darin eingeprägt sind.
     
    9. Federkraftantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekenn­zeichnet, dass auf der den Nuten (34) gegenüberliegen­den Seite von Scheiben (32) Schaltmittel (124) vorgesehen sind die durch die durch das Prägen der Nuten (34) gebildeten Wül­ste (48) betätigbar sind.
     
    10. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubglied (36, 38) über eine in der entlasteten Stellung zugwirksame,vorzugsweise vorgespannte Kontaktdruckfederanordnung (26) auf den be­treffenden Schaltkontakt (20), gegebenenfalls über einen Schwenkhebel (24) einwirkt.
     
    11. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubglied (36, 38) mit im wesentlichen rechtwinklig zur Antriebswelle (28) verlau­fender Längserstreckung als Koppel an zwei Schwingen (24, 52) gelagert ist, wobei vorzugsweise die eine Schwinge durch den Schwenkhebel (24) gebildet ist.
     
    12. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (28) einen vieleckigen oder sternförmigen Querschnitt aufweist und alle drehfest mit der Antriebswelle (28) verbunden Elemen­te (30, 32, 64, 88, 90) formschlüssig, gegebenenfalls un­ter Zwischenschaltung von Distanzstücken (118, 118′, 120), darauf aufgesteckt und mittels Halteelementen (114) in axialer Richtung gehalten sind.
     
    13. Federkraftantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekenn­zeichnet, dass auf der Antriebswelle (28) zwei gegeneinan­der versetzte Abstützhebel (88, 90) drehfest sitzen die je mit einem ortsfesten Abstützorgan (92, 94) zum lösbaren Festhalten der Antriebswelle (28) in der Ausschalt- bzw Einschaltstellung zusammenwirken.
     
    14. Federkraftantrieb nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung eine Spiralfeder (68) aufweist deren inneres Ende (66) mit einer auf die Antriebswelle (28) drehfest aufgesetzten Federnabe (64) und deren äusseres Ende (70) mit einem, vorzugsweise auf der Federnabe (64), frei drehbar gelagerten Federkäfig (72) verbunden ist, der mit einer Rücklaufsperre und mit einem Aufzugorgan (84) wirkverbunden ist.
     
    15. Federkraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle und vor­zugsweise weitere Antriebsteile an mindestens einem Schild gelagert sind der an einem Isoliertragrahmen des Lei­stungsschalters angeformt ist der die Unterbrecherelemente bzw Vakuumschaltröhren mindestens teilweise umgreift.
     




    Zeichnung













    Recherchenbericht