[0001] Die Erfindung betrifft einen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
[0002] Ein bekannter Antrieb dieser Art (DE 36 23 247 A1) für einen Mittelspannungsschalter
weist eine Spannwelle auf, die einerseits über einen Exzenter mit einer zu spannenden
Zugfeder als Einschaltfeder und andererseits über ein drehrichtungsabhängiges, zwei
gleichsinnig wirkende Freiläufe aufweisendes Drehgesperre mit einer Betätigungswelle
in Antriebsverbindung steht. Für die Verdrehung der Betätigungswelle dient eine Betätigungseinrichtung,
die einen Betätigungsmotor und eine ansteckbare Handkurbel aufweist. Einer der Freiläufe
verhindert während des Verdrehens der Betätigungswelle ein Rückdrehen der Spannwelle,
während der andere über eine Kurvenbahn periodisch fortgeschaltet wird, was eine schrittweise
Weiterdrehung der Spannwelle zur Folge hat. Der Antrieb der Kurvenbahn erfolgt dabei
wahlweise über den elektrischen Getriebemotor oder über die ansteckbare Handkurbel.
Bei derartigen Anstriebseinrichtungen wird die Spannwelle solange weitergedreht, bis
der Exzenter die Einschaltfeder gespannt hat und derselbe geringfügig über den betreffenden
Totpunkt hinweggelaufen ist. In dieser gespannten Lage wird die Spannwelle mittels
einer mit der Spannwelle zusammenwirkenden Einschaltsperre lösbar verriegelt und die
Entriegelung vorgenommen, wenn der Schalter eingeschaltet werden soll. Hierbei dreht
die sich entspannende Einschaltfeder die Spannwelle zumindest bis zum Erreichen der
zweiten Totpunktlage frei weiter, wodurch nicht nur über die Koppeleinrichtung der
Schalter eingeschaltet, sondern auch eine dem Schalter zugeordnete Ausschaltfeder
gespannt und in gespanntem Zustand verriegelt wird. Der Schalter kann aus dieser Einschaltstellung
zu einem beliebigen Zeitpunkt in die Ausschaltstellung überführt werden. Nach dem
Einschaltvorgang wird jedenfalls mittels der aus Motor, Handkurbel, Betätigungswelle
mit Kurvenbahn und Freiläufen gebildeten Betätigungseinrichtung die Spannwelle wieder
soweit verdreht, bis die Einschaltfeder und die Einschaltsperre das Weiterdrehen der
Spannwelle verhindert, die Einschaltfeder also in Übertotpunktlage gespannt ist. Von
Nachteil ist bei diesem Aufbau, daß Elemente der Betätigungseinrichtung und insbesondere
der Einschaltsperre als auch des Einschaltauslösers unmittelbar mit den Kräften belastet
werden, welche die Einschaltfeder auf die Spannwelle ausübt.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Antrieb gemäß dem Oberbegriff
des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche eine Verminderung der Drehmomente
an der Betätigungseinrichtung und der Einschaltsperre sowie am Einschaltauslöser erreicht
werden.
[0004] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale
des ersten Anspruchs.
[0005] Bei einer Ausgestaltung eines Antriebs gemäß der Erfindung wird durch die zwischen
Betätigungseinrichtung und Spannwelle eingefügte zusätzliche Getriebestufe bei betrieblich
starrer Drehverbindung zwischen der Spannwelle und der zusätzlichen Getriebestufe
entsprechend dem Untersetzungsverhältnis ein dementsprechend niedrigeres Drehmoment
an der zusätzlichen Getriebestufe erzielt. Die an diese Getriebestufe angekoppelte
Einschaltsperre, die eine weitere Drehung verhindert und der Einschaltauslöser zur
Freigabe der gesperrten Drehbewegung werden daher im Betrieb entscheidend niedriger
beansprucht, als bei direkter Kopplung mit der Spannwelle. Desgleichen steht für die
Absteuerbewegung, für das Einfallen der Einschaltsperre und für das Auskuppeln der
Schubklinken ein um den Faktor des Übersetzungsverhältnisses (im vorliegenden Beispiel
5fach) größerer Weg zur Verfügung, so daß auch die Ansprüche an die Genauigkeit sowie
die Justierbarkeit erheblich reduziert werden können.
[0006] In der praktischen Ausführung wird vorzugsweise zwischen Betätigungswelle und Spannwelle
eine zusätzliche Antriebswelle mechanisch eingeschaltet, wobei das drehrichtungsabhängige
Drehgesperre getrieblich zwischen die manuell oder motorisch zu bewegende Betätigungswelle
und die Spannwelle gelegt wird. Dabei trägt die Spannwelle ein Spannrad und die Antriebswelle
ein demgegenüber im Durchmesser kleineres Antriebsrad, die z.B. über eine Kette getrieblich
starr miteinander und mit den zugehörigen Wellen verbunden sind. Das Übersetzungsverhältnis
ist dabei ganzzahlig, um ohne besonderen Aufwand die Einschaltsperre erst dann wirksam
werden zu lassen, nachdem das Antriebsrad vor Erreichen des Totpunkts des Exzenters,
an dem die Einschaltfeder maximal gespannt ist, die letzte volle Umdrehung begonnen
hat. Am Ende dieser letzten Umdrehung, wenn also der Exzenter geringfügig über den
Totpunkt hinausgeführt ist, an dem die Einschaltfeder gespannt ist, setzt die Blockierung
der Antriebswelle durch die Einschaltsperre ein. Gleichzeitig wird auch die Antriebsverbindung
zwischen Betätigungswelle und Antriebswelle aufgehoben. Durch Auslösen der Einschaltsperre
wird die Bewegung der Spannwelle von der gespannten Einschaltfeder fortgeführt, wobei
gleichzeitig wieder die Betätigungseinrichtung aktiviert werden kann, um das Spannen
der Einschaltfeder sofort wieder beginnen zu lassen.
[0007] Die Einschaltsperre kann dabei einen an der Antriebswelle vorgesehene Sperrrolle,
ein quer zur Bewegungsrichtung der Sperrrolle verstellbar gelagertes Sperrglied und
einen an der Spannwelle vorgesehenen Steuerzapfen aufweisen. Der Steuerzapfen ist
dabei so gegenüber dem Sperrglied angeordnet, daß er erst während der letzten Umdrehung
des Antriebsrades, die es vor Erreichen des maximalen Spannhubes des Exzenters ausführt,
in den Verstellweg der Sperrrolle gestellt wird. In dieser Lage tritt ein Einschaltauslöser
mit dem Sperrglied in Eingriff, das ein Rückstellen des Sperrgliedes solange verhindert,
bis der Einschaltauslöser betätigt wird und das Sperrglied freigibt. Das Sperrglied
ist dabei insbesondere mit einer Sperrflanke ausgestattet, die so geneigt ist, daß
eine Kraftkomponente durch die Anlagekraft der Sperrrolle entsteht, welche das Sperrglied
aus der Sperrstellung zu drücken sucht. Die Sperrrolle wird dabei insbesondere am
Antriebsrad und der, Steuerzapfen am Spannrad angeordnet, so daß Zusatzträger nicht
erforderlich sind. Das Sperrglied der Einschaltsperre kann als flacher Blechpatinenausschnitt
in Form eines Hebelarmes ausgebildet werden, der eine in den Verstellweg des Steuerzapfens
ragende Anlaufflanke und auf der gegenüberliegenden Seite eine in den Verstellweg
der Sperrrolle ragende Sperrflanke aufweist. Der Hebelarm ist dabei insbesondere entfernt
von einer die Antriebsund Spannwelle aufnehmenden Ebene um eine parallel zur Antriebswelle
verlaufende Achse schwenkbar gelagert und ragt von dort durch eine die Antriebs- bzw.
Spannwelle gemeinsam aufnehmende Ebene hindurch. Während die Anlaufflanke und die
Sperrflanke im mittleren Abschnitt angeordnet sein können, ist am freien Ende des
Hebelarms eine Auslöseflanke vorgesehen, welche in der Sperrstellung des Hebelarms
in Eingriff mit einem parallel zur Ebene der Auslöseflanke verstellbaren Auslösehebel
des Einschaltauslösers steht. Sobald im übrigen die Sperrrolle mit der Sperrflanke
in Anlage steht, muß die Betätigungseinrichtung unwirksam gemacht werden. Das kann
dadurch geschehen, daß an der Spannwelle bzw. dem Spannrad ein Steuernocken vorgesehen
wird, der eine Steuerschalteranordnung sofort nach Überschreiten des maximalen Spannhubs
des Exzenters einen elektrischen Antriebsmotor abschaltet und eine mit dem Antriebsrad
in Eingriff stehende Schubklinkenanordnung außer Eingriff setzt. Die primäre Aufgabe
ist dabei das Aufheben des Schubkinken-Eingriffs. Denn bereits der normale Nachlauf
des Motors nach seinem Ausschalten würde zu einer unzulässigen Beanspruchung der wie
ein Festanschlag wirkenden Einschaltsperre führen. Bei Handbetätigung, bei der keine
Vorwarnung in Bezug auf das Spannbewegungsende erfolgt, könnte es wegen der großen
Handkraft zur Zerstörung des Getriebes kommen. Ein überlastetes Sperrglied mit daraus
folgender höherer Auflagekraft erfordert zudem eine erhöhte Auslösekraft.
[0008] Diese Maßnahmen können auch mit Hilfe des Sperrgliedes bzw. des Hebelarms ausgeführt
werden, wenn die Sperrrolle mit der Sperrflanke in Anlage gelangt und danach noch
eine begrenzte Verschiebung des Sperrglieds bzw. Hebelarms ermöglicht wird, durch
die die Steuerschalteranordnung betätigt und die Schubklinke aus dem Eingriff mit
der Klinkenverzahnung des Antriebsrades gedrückt wird.
[0009] Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
[0010] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für einen Schalter in perspektivischer
Ansicht,
- Fig. 2
- eine analog zu Fig. 1 wirkende Antriebseinrichtung mit zur Verdeutlichung vor ein
Spannrad vorgezogenen Bauelementen bei geöffnetem Schalter und entspannter Einschaltwie
Ausschaltfeder,
- Fig. 3
- die Anordnung nach Fig. 2 nach weitgehend gespannter Einschaltfeder und mit der Einschaltsperre
verriegeltem Sperrglied,
- Fig. 4
- die Anordnung nach Fig. 2 bei über den maximalen Spannhub hinausgeführter Einschaltfeder
und eingelegter Einschaltsperre,
- Fig. 5
- die Anordnung gemäß Fig. 4 nach Auslösung der Einschaltsperre mit eingeschaltetem
Schalter, gespannter Ausschaltfeder und minimalem Spannhub der Einschaltfeder,
- Fig. 6
- die Anordnung nach Fig. 5 bei wiedergespannter Einschaltfeder und eingelegter Einschaltsperre
und
- Fig. 7
- einen abgeänderten Steuerschieber in Draufsicht und in Seitenansicht.
[0011] Eine Antriebseinrichtung für einen elektrischen Schalter 1, der insbesondere für
Mittel- oder Hochspannungzwecke bestimmt ist, ist über eine Koppelstange 2 mit einem
Hebelarm 3a eines Schalthebels 3 verbunden, der um eine Schaltwelle 4 schwenkbar gelagert
ist und dessen zweiter Hebelarm 3b nach einem Verschwenken aus der geöffneten in die
geschlossene Stellung des Schalters 1 mit einer Rastflanke 5 in eine Rastnase 6 einer
Auslösesperre 7 eingreift und zudem mit einem Ende einer Ausschaltfeder 8 verbunden
ist, deren anderes Ende ortsfest in einem Antriebsgehäuse 9 eingehängt ist. Die Ausschaltfeder
8 befindet sich im Ausschaltzustand des Schalters 1 im betriebsmäßig entspannten.
d.h. im teilvorgespannten und bei eingeschaltetem Schalter 1 im betriebsmäßig voll
gespanntem Zustand. Der Schalthebel 3 tastet mittels einer am Hebelarm 3a sitzenden
Rolle 10 eine Schaltkurvenscheibe 11 ab, die auf einer Spannwelle 12 festgesetzt ist
und die zunächst über einen Drehwinkel von 180 Grad einen Bahnabschnitt 11a mit einem
gleichbleibenden Radius aufweist, der anschließend kontinuierlich über eine Kurvenflanke
11b auf einen Wert ansteigt, der beim Verdrehen der Schaltkurvenscheibe 11 den Schalthebel
3 soweit schwenkt, daß der Schalter 1 in seine Schließstellung und die Rastflanke
5 in Eingriff mit der Rastnase 6 gelangt. In dieser Lage bleibt der Schalter 1 verriegelt,
bis die Ausschaltsperre 7 durch einen Ausschalthilfsauslöser 13 oder eine manuelle
betätigte Auslösevorrichtung von der Rastflanke 5 wegbewegt wird.
[0012] Auf der Spannwelle 12 sitzt drehfest ein Exzenter 14, an dessen Exzenterstift 15
ein Ende einer Einschaltfeder 16 angehängt ist, deren anderes Ende ortsfest mit dem
Antriebsgehäuse 9 verbunden ist. Zusätzlich sitzt auf der Spannwelle 12 drehfest ein
Spannrad 17, das als Kettenrad ausgebildet ist und über eine Kette 18 in schlupffreier,
drehstarrer Antriebsverbindung mit einem auf einer Antriebswelle 19 festsitzenden
Antriebsrad 20 steht. Drehfest mit der Antriebswelle 19 sind auch zwei Klinkenräder
21 verbunden, die mit Schubklinken 22 in Eingriff stehen, welche drehwinkelversetzt
über Exzenterantriebe in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt werden, wenn eine
zugehörige Betätigungswelle 24 in Drehung versetzt wird. Dies kann manuell mittels
einer Handkurbel 25 oder mittels eines elektrischen Getriebemotors 26 erfolgen. Den
Schubklinken 22 ist dabei jeweils eine Rückholfeder 22a zugeordnet, die für den Eingriff
mit den Klinkenfedern 21 sorgen.
[0013] Um den Schalter 1 aus der dargestellten Ausschaltstellung in die Einschaltstellung
überführen zu können, wird die Betätigungswelle 24 gedreht, die über die Schubklinken
22 die Klinkenräder 21 und damit das Antriebsrad 20 in Drehung versetzen. Das Antriebsrad
20 ist dabei im Durchmesser kleiner als das Spannrad 17, wobei das Untersetzungsverhältnis
ganzzahlig und vorzugsweise 1:5 betägt. Die mehrmalige Drehung des Antriebsrades 20
überträgt sich auf das Spannrad 17, wodurch der Exzenter 14 aus seiner dargestellten
unteren Totpunktlage, in welcher die Spannwelle 12, der Exzenterstift 15 und der Fußpunkt
16a der Einschaltfeder 16 in einer Linie liegen, die Einschaltfeder 16 also in ihrer
betriebsmäßig entspannten Lage ist, fortschreitend dem oberen Totpunkt zugeführt wird,
an dem die Einschaltfeder 16 betriebsmäßig gespannt ist und die Spannwelle 12, der
Exzenterstift 15 und der Fußpunkt 16a wieder in einer Linie liegen. Die Rolle 10 läuft
dabei auf dem etwa kreisbogenförmigen Kurvenbahnabschnitt 11a ab, so daß der Schalter
1 nicht betätigt wird.
[0014] Um bei einer Weiterdrehung über den oberen Totpunkt hinaus ein sofortiges Einschalten
des Schalters 1 zu vermeiden, ist eine Einschaltsperre 27 vorgesehen, die erst dann
das Weiterdrehen der Antriebswelle 19 verhindert, wenn der Exzenterstift 15 kurz hinter
dem oberen Totpunkt steht. Die Einschaltsperre 27 ist daher abhängig von der Drehstellung
der Spannwelle 12 in entsprechender Weise gesteuert, damit die Einschaltsperre erst
während der letzten Umdrehung der Antriebswelle vor Überschreiten des oberen Totpunkts
mit der Antriebswelle 19 zusammenwirkt.
[0015] Die Antriebseinrichtung gemäß den Fig. 2 bis 6 ist funktionsgleich mit der Antriebseinrichtung
nach Fig. 1, wobei gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind
und nur die örtliche Zuordnung der Funktionselemente geändert ist.
[0016] Der Schaltzustand nach Fig. 2 entspricht demjenigen der Fig. l, wobei die Einschaltsperre
27 in den Fig. 2 bis 6 detailliert dargestellt ist. Die Einschaltsperre 27 weist demnach
einen mit der Antriebswelle 19 verbundenen Sperranschlag 27a, ein quer zur Bewegungsrichtung
der Sperrrolle 27a verstellbar gelagertes Sperrglied 27b und einen an der Spannwelle
12 vorgesehenen Steuerzapfen 27c auf. Das Sperrglied 27b ist um eine ortsfeste Achse
28 schwenkbar im Getriebegehäuse 9 gelagert und als Hebelarm ausgebildet, der in einer
Schwenkstellung mit einer Anlaufflanke 27d in den Verstellweg des Steuerzapfens 27c
und in seiner anderen Schwenkstellung mit einer Sperrflanke 27e in den Verstellweg
der Sperrrolle 27a ragt. Die Achse des Hebelarms 27b liegt dabei entfernt von einer
die Antriebs- und Spannwelle 19, 12 aufnehmenden Ebene, wobei seine Achse 28 parallel
zu diesen Wellen verläuft. Der Hebelarm 27b ist als flacher Blechausschnitt ausgebildet
und greift zwischen den Wellen 19, 12 durch die dieselben aufnehmende Ebene hindurch.
Dem freien Ende des Hebelarms ist dabei ein Einschaltauslöser 29 zugeordnet, der für
das Zusammenwirken mit einer am freien Ende des Hebelarms ausgebildeten Einschaltauslöseflanke
30 bestimmt ist.
[0017] Bei umlaufender Betätigungswelle 24 wird über die Schubklinken 22 und die Klinkenräder
21 die Antriebswelle 20 vorliegend im Uhrzeigersinn in Umdrehung versetzt. Das Spannrad
17 dreht sich in gleicher Drehrichtung und bewegt den Exzenterzapfen 15 im entsprechenden
Kreisbogen nach oben. Der winkelversetzt angeordnete Steuerzapfen 27c folgt dieser
Bewegung und trifft dann, wenn der Exzenterzapfen 15 gemäß Fig. 3 kurz vor dem oberen
Totpunkt steht, auf die Auflaufflanke 27d des Sperrschiebers 27b auf. Dadurch wird
die Sperrflanke 27e des Sperrschiebers 27b in den Umlaufweg der Sperrrolle 27a gestellt,
wobei die Winkelzuordnung so getroffen ist, daß dann wenn der Exzenterzapfen 15 den
oberen Totpunkt überschreitet, die Sperrrolle 27a auf die Sperrflanke 27e aufsetzt.
Bevor der Steuerzapfen 27c das Sperrglied 27b in die Sperrstellung verstellt hat,
ist die Sperrrolle 27a unbehindert von der Sperrflanke 27e daran vorbeigelaufen. Erst
während der letzten Umdrehung der Sperrrolle 27a vor dem Überschreiten des oberen
Totpunkts wird also das Sperrglied 27b in die Sperrstellung gestellt. Sobald das Sperrglied
27b die Sperrstellung erreicht hat, fällt der Einschaltauslöser 29 mit einer Sperrolle
31 durch die Kraft einer am Einschaltauslöser 29 angreifender Feder 32 vor die Auslöseflanke
30 des Sperrglieds 27b. Das Sperrglied 27b ist damit in seiner Sperrstellung verriegelt,
bis der Einschaltauslöser 29 durch einen Einschalthilfsauslöser 34 so verschwenkt
wird, daß die Sperrolle 31 seitlich von der Auslöseflanke 30 abrollt. Da der Exzenterzapfen
15 dann bereits über die Totpunktlage hinausgelaufen ist, erzeugt die Einschaltfeder
16 ein weiterdrehendes Drehmoment, das durch die Krafteinwirkung der Sperrrolle 27a
auf die Sperrflanke 27e das Sperrglied 27b zurück in die Freigabestellung drückt.
Der Steuerzapfen 27c steht dann nicht mehr im Wirkungsbereich der Anlaufflanke 27d.
Die Einschaltfeder 16 kann dadurch das Spannrad 17 ungebremst aus der Stellung gemäß
Fig. 4 in die Stellung gemäß Fig. 5 drehen. Dabei kommt die Schaltkurvenscheibe 11
mit ihrer ansteigenden Kurvenflanke 11b in Wirkverbindung mit der Rolle 10 am Schalthebel
3 (Fig. 4), der dadurch soweit verschwenkt wird, daß der Schalter 1 geschlossen und
die Ausschaltfeder 8 gespannt wird. Gleichzeitig erfolgt die Verriegelung zwischen
Rastflanke 5 und Rastnase 6 der Ausschaltsperre 7, so daß der Schalter 1 in Einschaltstellung
und die Ausschaltfeder in Spannstellung verbleibt. Sobald der Steuerzapfen 15 die
in Fig. 5 dargestellte untere Totpunktlage erreicht, hat die Rolle 10 die Schaltkurvenscheibe
11 verlassen, so daß sie ab diesem Zeitpunkt jederzeit an der steil abfallenden Flanke
11c der Schaltkurvenscheibe 11 zurück in deren Anfangswirkungsbereich schwenken kann.
Durch Betätigen des Ausschalthilfsauslösers 13 kann die als Winkelhebel dargestellte
schwenkbare Ausschaltsperre 7 entgegen der Kraft einer Zugfeder 33 im Gegenuhrzeigersinn
ausgeschwenkt werden, so daß der als Nase 6 unter der Lastnase 5 wegschwenkt und die
Ausschaltfeder über den Schalthebel 3 den Schalter 1 in Ausschaltstellung bringen
kann.
[0018] Gemäß Fig. 6 wird bei nichtbetätigter Ausschaltsperre 7 automatisch der Antrieb der
Betätigungswelle 24 und damit der Spannwelle 12 über den Antriebsmotor 26 fortgesetzt.
Bei ein- oder ausgeschaltetem Schalter 1 wiederholt sich dann der Steuervorgang zum
Spannen der Einschaltfeder 16, der eingangs beschrieben wurde. Wenn der Steuerzapfen
27c wieder die obere Totpunktlage überschritten hat und die Sperrrolle 27a an der
Sperrflanke 27e anliegt und eine Weiterdrehung verhindert, kann ausgehend von der
Stellung gemäß Fig. 6 bei gespannter Einschaltfeder 16 und gespannter Ausschaltfeder
8 zunächst durch Betätigen des Ausschalthilfsauslösers 13 der Schalter 1 in Ausschaltstellung
gebracht werden. Wenn die Ausschaltung dabei nur für kurze Zeit erforderlich war,
weil beispielsweise ein Blitzeinschlag im zu schaltenden Versorgungsnetz stattgefunden
hatte und die entsprechende Störung abgeklungen ist, kann durch Betätigen eines Einschalthilfsauslösers
34, der wie der Ausschalthilfsauslöser nach Art eines elektromagnetischen Hammers
wirkt, der der Sperrolle 31 abgewandte Hebelarm 29a des Einschaltauslösers 29 entgegen
dem Uhrzeigersinn bewegt werden, so daß die Sperrolle 31 wieder die Verriegelungsflanke
30 am Sperrglied 27b freigibt und die Sperrrolle 27a das Sperrglied 27d durch ihree
auf die Sperrflanke 27e ausgeübte Kraftkomponente aus seinem Wirkungsbereich herausdrückt.
Die Schaltkurvenscheibe 11 schließt daraufhin sofort wieder den Schalter 1, der dann
aber bei gespannter Ausschaltfeder 8 sofort wieder über die Ausschaltsperre 7 in Offenstellung
gesteuert werden kann, wenn die Störung im Versorgungsnetz doch nicht wieder abgeklungen
ist. Eine erneute Einschaltung ist dann allerdings erst wieder möglich, wenn die Einschaltfeder
16 in die gespannte Stellung gemäß Fig. 4 oder 6 gebracht ist.
[0019] Nachdem bei Anliegen der Sperrrolle 27a an der Sperrflanke 27e ein weiterer Antrieb
nicht erfolgen darf, wird vorzugsweise mit der Spannwelle 12 ein Steuernocken bewegt,
der einen elektrischen Schalter solange geschlossen hält, wie sich der Steuerzapfen
15 im Spannhub der Einschaltfeder 16 zwischen dem unteren und oberen Totpunkt (Fig.
2 - 4) befindet. Während dieser Zeit ist der Getriebemotor 26 eingeschaltet. Eine
Einschaltung des Getriebemotors 26 erfolgt demnach erst wieder, wenn ein Einschaltvorgang
für den Schalter 1 ausgeführt wurde.
[0020] Daneben ist es auch möglich, gemäß den Fig. 2 bis 6 den Hebelarm des Sperrgliedes
27b an seiner Lagerstelle im Bereich der Achse 28 mit einem Langloch 28a zu versehen,
das eine Verschiebung des Sperrgliedes 27d in den Wirkungsbereich der Schubklinken
22 gegen die Kraft einer Feder 35 ermöglicht. Wenn hierbei die Sperrrolle 27a mit
der Sperrflanke 27e nach dem Überschreiten der oberen Totpunktlage des Steuerzapfens
15 in Anlage gelangt, drückt die dann von der Einschaltfeder 16 erzeugte Kraft das
Sperrglied 27b im Langloch 28a gegen die Kraft der Feder 35 soweit, daß die Schubklinken
22 aus dem Wirkungsbereich der Zahnung am Klinkenrad 21 gedrückt werden. Die Schubklinken
22 arbeiten dann leer. Gleichzeitig wird jedoch mit der Verschiebung des Sperrgliedes
27b eine Steuerschalteranordnung 36 betätigt, die beispielsweise einen in den Stromkreis
des Antriebsmotors 26 eingeschalteten Ruhekontakt 37 aufweist, der nach dem Ausheben
der Schubklinken 22 öffnet und den Antriebsmotor 26 solange stillsetzt, bis ein Einschaltvorgang
ausgelöst wurde. Danach schließt der Ruhekontakt 37 wieder infolge Rückstellung des
Sperrgliedes 27b in die Lage gemäß Fig. 2, in welcher die Schubklinken 22 wieder in
Eingriff mit dem Klinkenrad 21 stehen. Der Antriebsmotor 26 verdreht dann die Spannwelle
12 wieder solange, bis der Exzenter 15 die obere Totpunktstellung überschritten hat.
[0021] Anstelle das Sperrglied 27b insgesamt auf der Achse 28 verschiebbar zu lagern, kann
gemäß Fig. 7 ein Steuerschieber 38 zur Anwendung gelangen, der für sich mit einem
Langloch 28a versehen und gegenüber der Achse 28 entgegen der Kraft einer Feder 35a
diagonal soweit verschoben werden kann, daß die Schubklinken 22 ausgehoben und/oder
die Steuerschalteranordnung 36 umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist der Steuerschieber
38 mit einer Aufsatzflanke 39 versehen, die in Umdrehungsrichtung der Sperrrolle 27a
vor der Steuerflanke 27e steht und die von der Sperrrolle 27a dann gegen die Kraft
der Feder 35a zur Sperrflanke 27e hingedrückt wird, wenn der Steueranschlag 27a in
Wirkanlage mit der Sperrflanke 27e kommt. Zur Verhinderung gegen Schwenken des Steuerschiebers
38 gegenüber der Achse 28 bzw. gegenüber dem Hebelarm 27b ist noch eine Langloch-Steuerführung
40 vorgesehen, die nur eine Parallelverschiebung des Steuerschiebers 38 zuläßt. Der
Steuerschieber besteht dabei aus zwei auf gegenüberliegenden Flächen des Hebelarms
27d geführten Platinen, die jede eine Schubklinke 22 betätigen kann und die auf die
Steuerschalteranordnung 36 einwirken. Neben dem Ruhekontakt 37 können dabei noch Arbeitskontakte
41 und 42 vorgesehen sein, welche einen Stromkreis zur Meldung der Einschaltbereitschaft
und einen Stromkreis für den Einschalthilfsauslöser 34 steuern. Der Einschalthilfsauslöser
34 ist erst dann betätigbar, wenn der Exzenter 15 den oberen Totpunkt überschritten
hat und die Sperrrolle 27a das Sperrglied 27b bzw. den Sperrschieber 38 verschoben
hat. Der Einschaltauslöser kann also nur betätigt werden, wenn die Einschaltfeder
voll gespannt in Einschaltbereitschaft steht.
1. Antrieb für einen Schalter, insbesondere für einen Mittelspannungsschalter, mit einer
durch eine Betätigungseinrichtung verdrehbaren Betätigungswelle, die mit einem drehrichtungsabhängigen
Drehgesperre gekuppelt ist, das andererseits in Antriebsverbindung mit einer Spannwelle
steht, die in nur einer Drehrichtung drehbar ist, die mit dem Schalter gekuppelt und
die drehfest mit einem Exzenter verbunden ist, welcher einendig mit einer Einschaltfeder
in Eingriff steht, deren zweites Ende ortsfest angeordnet, ist und die während des
Drehhubes des Exzenters gespannt und entspannt wird, wobei der Schalter nach dem mittels
einer Einschaltsperre und eines Einschaltauslösers gesteuerten Entspannungshubes eingeschaltet
und eine dem Schalter zugeordnete Ausschaltfeder gespannt sowie in gespannter Stellung
mittels einer Ausschaltsperre lösbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen Betätigungseinrichtung (21, 22, 24) und Spannwelle (12) ein
ganzzahlig untersetzendes Getriebeglied (19, 20) geschaltet ist, und daß die Einschaltsperre
(27) und der Einschaltauslöser (29) mit dem zusätzlichen Getriebeglied (19, 20) in
Wirkverbindung steht und abhängig von der Winkelstellung der Spannwelle (12) gesteuert
ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Betätigungswelle (24)
und Spannwelle (12) eine Antriebswelle (19) mechanisch eingeschaltet ist, daß das
Drehgesperre (21, 22) die Betätigungswelle (24) getrieblich mit der Antriebswelle
(19) kuppelt, daß die Spannwelle (12) ein Spannrad (17) und die Antriebswelle (19)
ein demgegenüber durchmesserkleineres Antriebsrad (20) trägt, daß die Räder (20, 17)
getrieblich starr miteinander und mit den zugehörigen Wellen (19, 12) verbunden sind
sowie ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis aufweisen, und daß der Antriebswelle
(19) die Einschaltsperre (27) und der Einschaltauslöser (29) zugeordnet sind, wobei
bei Überschreiten des maximalen Spannhubes des Exzenters (14, 15) die Einschaltsperre
(27) das Antriebsrad (20) lösbar durch den Einschaltauslöser (29) blockiert und die
Betätigungseinrichtung (21, 22, 24, 25, 26) unwirksam geschaltet ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschalthilfsauslöser
(34) die Blockierung des Antriebsrades (20) löst und die Betätigungseinrichtung zumindest
mittelbar wirksam schaltet.
4. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einschaltsperre (27) einen mit der Antriebswelle (19) verbundene Sperrrolle (27a),
ein quer zur Bewegungsrichtung der Sperrrolle (27a) verstellbar gelagertes Sperrglied
(27b) und einen an der Spannwelle (12) vorgesehenen Steuerzapfen (27c) aufweist, wobei
der Steuerzapfen (27c) (kurz) vor Überschreiten des maximalen Spannhubes des Exzenters
(14, 15) das Sperrglied (27b) in den Verdrehweg der Sperrrolle (27a) verstellt.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrrolle (27a) kurz vor
oder bei Überschreiten des maximalen Spannhubes des Exzenters (14, 15) in einem Winkelabstand
von weniger als 360 Grad und insbesondere weniger als 90 Grad vor dem Sperrglied (27b,
27e) steht.
6. Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltauslöser
(29) das Sperrglied (27d) in seiner Sperrstellung lösbar gegen eine zwischen Sperrrolle
(27a) und Sperrflanke (27e) erzeugte Kraft verriegelt.
7. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Betätigungs-, Antriebs- und Spannwelle (24, 19, 12) parallel zueinander verlaufen.
8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrrolle (27a) am Klinkenrad (21) und der Steuerzapfen (27c) am Spannrad
(17) angeordnet ist.
9. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sperrglied (27b) der Einschaltsperre (27) einen um eine ortsfeste Achse (28) schwenkbaren
Hebelarm aufweist, der in einer Schwenkstellung mit einer Anlaufflanke (27d) in den
Verstellweg des Steuerzapfens (27c) und in seiner anderen Schwenkstellung mit einer
Sperrflanke (27e) in den Verstellweg der Sperrrolle (27a) ragt.
10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (27d) entfernt von
einer die Antriebs- und Spannwelle (19, 12) aufnehmenden Ebene um eine parallel zur
Antriebswelle (19) verlaufende Achse (28) schwenkbar gelagert ist und zwischen den
Wellen (19, 12) durch diese Ebene hindurchragt, und daß dem freien Ende des Hebelarms
(27d) der Einschaltauslöser (29) zugeordnet ist.
11. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Hebelarms
(27d) eine Auslöseflanke (30) vorgesehen ist, die in der Sperrstellung des Hebelarms
(27d) in Eingriff mit einem parallel zur Ebene der Auslöseflanke (30) verstellbaren
Auslösearm des Einschaltauslösers (29) steht.
12. Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebswelle (19) ein Klinkenrad (21) mit einer Klinkenverzahnung aufweist, mit der
wenigstens eine exzentrisch auf der Betätigungswelle (24) gelagerte Schubklinkenanordnung
(22) in Eingriff steht.
13. Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm des Sperrgliedes
(27b) zusammen mit der Sperrflanke (27e) oder ein demgegenüber verschiebbar gehaltener
Steuerschieber (38) auf der Achse (28) in den Wirkungsbereich der Schubklinkenanordnung
(22) verstellbar ist.
14. Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem verschiebbaren Hebelarm
(27d) oder mit dem Steuerschieber (38) eine Steuerschalteranordnung (36) gekuppelt
ist, die wenigstens einen Steuerschalter (37) aufweist, der den Stromkreis eines die
Betätigungswelle (24) antreibenden Motors (26) beherrscht.
15. Antrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
mit der Spannwelle (12) ein Steuernocken verbunden ist, dem eine Steuerschalteranordnung
derart zugeordnet ist, daß mit dem Überschreiten des maximalen Spannhubes des Exzenters
(15) ein Steuerschalter über einen begrenzten Drehwinkel der Spannwelle (12) hinweg
einen die Betätigungswelle (24) antreibenden Motor (26) stillsetzt.