DE19803968A1

DE19803968A1 - Tensioning arrangement e.g. for compression or draw-spring of low voltage (LV) power switch

Info

Publication number: DE19803968A1
Application number: DE1998103968
Authority: DE
Inventors: Ludvik Dipl Ing Godesa; Joerg-Uwe Dipl Ing Dahl; Marc Dipl Ing Liebetruth
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-07-29
Also published as: WO1999038178A1

Abstract

The arrangement includes a latching wheel arranged on a tensioning shaft, which is turned gradually in a rotation direction by device of a transport latch activated through a tensioning lever. The latch wheel tensions during its rotation over lever drive the arrangement up to a locking of a lock arrangement which is released for switching. A reverse turn of the latch wheel is prevented through a pawl. A control disk (9) moving together with the latch wheel (5) is arranged on the tensioning shaft (1). The control disk has a concentric contour over the largest part of its extent, and a nose (10) projecting above the concentric contour over the remaining part of its extent. The transport latch (4) comprises a control pin (11) which engages with the control disk.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für einen Energiespeicher eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem mittels einer durch einen Spannhebel betätigbaren Transportklinke schrittweise in einer Drehrichtung zu drehenden, auf einer Spannwelle sitzenden Klinkenrad. Das Klinkenrad spannt bei seiner Drehbewegung über einen Hebelantrieb die Spanneinrichtung bis zur Sperrung durch eine zum Schalten lösbare Blockiereinrichtung, wobei die Rückwärtsdrehung beim Spannen des Klinkenrades durch eine Sperrklinke verhindert wird. Der Energiespeicher kann dabei beispielsweise eine Druck- oder Zugfeder oder eine Gruppe von Druck- oder Zugfedern sein. Der Spannhebel wird entweder motorisch oder von Hand betätigt.The invention relates to a clamping device for a Energy storage of a low-voltage circuit breaker with one operated by means of a tension lever Transport latch gradually in one direction of rotation rotating ratchet wheel sitting on a tension shaft. The The ratchet wheel spans over its rotation Lever drive the tensioning device until locked by a for switching releasable blocking device, the Reverse rotation when tensioning the ratchet wheel by a Pawl is prevented. The energy storage can for example a compression or tension spring or a group of Compression or tension springs. The cocking lever is either operated by motor or by hand.

Eine solche Spanneinrichtung ist z. B. aus der DE 35 41 093 A1 bekannt. Die Blockiereinrichtung wird hierbei durch einen in die Nocken eines Nockenrades eingreifenden Blockierhebel realisiert, wobei sich das Nockenrad ebenfalls auf der Spannwelle befindet und mit dem Klinkenrad gekoppelt ist.Such a tensioning device is e.g. B. from DE 35 41 093 A1 known. The blocking device is here by a blocking lever engaging the cams of a cam wheel realized, the cam wheel also on the Tension shaft is located and is coupled to the ratchet wheel.

Ist die nötige Spannung des Energiespeichers erreicht, was in dem Augenblick der Fall ist, wenn durch die Drehung des Klinkenrades und des Nockenrades der Hebelantrieb, in diesem Fall ein Kniehebel, seinen Totpunkt überschritten hat, so greift der Blockierhebel im Sinne einer Sperrung in das Nockenrad ein. Die Sperrung kann dann beim Auslösen des Schaltvorganges über einen weiteren Hebel aufgehoben werden.Is the necessary voltage of the energy storage reached, which in the moment when the rotation of the Pawl wheel and the cam wheel the lever drive, in this If a toggle lever has passed its dead center, so the blocking lever engages in the sense of a lock Cam gear on. The lock can then be triggered when the Switching process can be canceled via another lever.

Um zu verhindern, daß auf das Klinkenrad nach erfolgtem Spannen des Energiespeichers durch den Motorantrieb oder von Hand noch weiter eine Kraft aufgebracht werden kann, was zu mechanischen Schäden führen könnte, wird der Klinkenantrieb vom Klinkenrad mechanisch abgekoppelt. Das geschieht durch einen an der Transportklinke angeordneten Stift, der von dem Blockierhebel mitgenommen wird und die Transportklinke aus dem Eingriff mit der Verzahnung des Klinkenrades herausbewegt.To prevent that on the ratchet wheel after Tensioning the energy storage by the motor drive or by Hand still a force can be applied, resulting in The jack drive will cause mechanical damage mechanically decoupled from the ratchet wheel. That happens through a pin arranged on the transport pawl, which of the Blocking lever is taken and the transport pawl out the engagement with the toothing of the ratchet wheel moved out.

Eine ähnliche Lösung ist aus der US 4 095 676 bekannt. Bei der dort beschriebenen Spanneinrichtung wird die Transportklinke vom Klinkenrad dadurch entkoppelt, daß eine mit dem Klinkenrad verbundene Steuerscheibe auf einen in einer Führung gelagerten, federbelasteten Steuerstift einwirkt, der beim Erreichen der Spannstellung durch die Steuerkurve der Steuerscheibe radial nach außen geschoben wird und mit seinem aus der Führung heraustretenden hinteren Ende die Transportklinke aus der Verzahnung des Klinkenrades herausdrückt.A similar solution is known from US 4,095,676. At the clamping device described there is the Transport pawl decoupled from the ratchet wheel in that a control disc connected to the ratchet wheel on an in a spring-loaded control pin mounted on a guide acts that when reaching the clamping position by the Control cam of the control disc pushed radially outwards and with his rear coming out of the lead End the transport pawl from the toothing of the ratchet wheel pushes out.

Beide Lösungen erfordern eine Vielzahl komplizierter mechanischer Einzelteile, die entsprechenden Bauraum beanspruchen und die Anordnung fertigungstechnisch aufwendig werden lassen. Außerdem bergen miteinander gekoppelte, einzeln gelagerte und mit Rückholfedern belastete Einzelteile stets die Gefahr des Verklemmens und gefährden somit die Zuverlässigkeit und Funktion des Schalters.Both solutions require a lot of complicated ones mechanical parts, the corresponding installation space claim and the arrangement is technically complex let be. In addition, coupled, individually stored components loaded with return springs always the risk of jamming and thus endanger the Reliability and function of the switch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und mit der die Funktionssicherheit des Schalters weiter erhöht werden kann.The invention is therefore based on the object To create clamping device of the type mentioned, the is simply constructed and with which the functional safety of the Switch can be increased further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 enthalten.A useful embodiment of the invention is in the claim 2 included.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Spanneinrichtung mit wenigen, einfach zu fertigenden Einzelteilen auskommt und durch die unkomplizierte Funktionsweise eine Erhöhung der Schaltsicherheit des Schalters erreicht wird, indem auf der Spannwelle eine sich mit dem Klinkenrad mitbewegende Steuerscheibe angeordnet ist, die über den größten Teil ihres Umfanges eine konzentrische Kontur und über den verbleibenden Teil ihres Umfanges eine über die konzentrische Kontur überstehende Nase hat und die Transportklinke einen an der Steuerscheibe zur Anlage gebrachten Steuerstift aufweist.The invention has the advantage that the clamping device with few, easy to manufacture individual parts and an increase in the Switching reliability of the switch is achieved by on the Tension shaft a moving with the ratchet Control disc is arranged over most of their Circumference concentric and over the remaining Part of their circumference over the concentric contour protruding nose and the transport pawl one on the Has control disc brought to the control pin.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is based on at least one partially shown in the figures embodiment are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 den Klinkenantrieb der Spanneinrichtung mit dem Steuerstift außerhalb der Hinterschneidung, Fig. 1 the pawl driving the tensioning device to the control pin outside the undercut,

Fig. 2 den Klinkenantrieb der Spanneinrichtung mit dem Steuerstift in Eingriff mit der Hinterschneidung. Fig. 2 shows the pawl drive of the tensioning device with the control pin in engagement with the undercut.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, trägt ein an einer Spannwelle 1 drehbar gelagerter Spannhebel 2 eine an einer Achse 3 drehbare Transportklinke 4. Die Transportklinke 4 steht mit einem Klinkenrad 5 im Eingriff und dreht dieses bei schrittweiser Betätigung des Spannhebels 2 in der angezeigten Pfeilrichtung, wobei über einen hier nicht gezeigten Kniehebel ein Energiespeicher, z. B. eine Druckfeder, gespannt wird. Eine an einer Grundplatte 6 drehbeweglich gelagerte Sperrklinke 7 verhindert eine Rückwärtsdrehung des Klinkenrades 5. As is apparent from FIGS. 1 and 2, a rotatably supported on a tensioning shaft 1 cocking lever 2 carrying a rotatable on an axis 3 Transport pawl 4. The transport pawl 4 is in engagement with a ratchet wheel 5 and rotates it when the tensioning lever 2 is actuated step by step in the direction indicated by the arrow, an energy storage device, for. B. a compression spring is tensioned. A pawl 7 rotatably mounted on a base plate 6 prevents the ratchet wheel 5 from rotating in reverse.

Der Spannhebel 2 kann durch einen Handhebel 8 betätigt werden oder auch durch einen in den Figuren nicht gezeigten motorischen Antrieb.The tensioning lever 2 can be actuated by a hand lever 8 or also by a motor drive, not shown in the figures.

Der Spannhebel 2 wird so lange betätigt, bis der hier ebenfalls nicht gezeigte, z. B. als Kniehebel ausgebildete Hebelantrieb, gerade seinen Totpunkt überschritten hat. Der Energiespeicher ist so ausgelegt, daß er in dieser Stellung den Zustand einer maximalen Energiespeicherung annimmt, d. h., daß z. B. eine Druckfeder in dieser Stellung weitgehend zusammengedrückt ist. Um zu verhindern, daß sich das Klinkenrad 5 über den Totpunkt des Hebelantriebes im Sinne einer Entspannung des Energiespeichers selbsttätig weiterbewegt, wird in dieser Stellung gleichzeitig eine Blockiereinrichtung wirksam, die bei der Auslösung eines Schaltvorganges freigegeben wird. Die Schaltkontakte des Leistungsschalters werden beim Auslösen eines Schaltvorganges durch die Spannwelle 1 betätigt, die durch den Energiespeicher in der gezeigten Drehrichtung stark beschleunigt wird.The tensioning lever 2 is operated until the likewise not shown here, for. B. trained as a toggle lever drive, has just exceeded its dead center. The energy store is designed so that it assumes the state of maximum energy storage in this position, ie that z. B. a compression spring is largely compressed in this position. In order to prevent the ratchet wheel 5 from automatically moving beyond the dead center of the lever drive in the sense of relaxation of the energy store, a blocking device becomes effective in this position, which is released when a switching operation is triggered. The switching contacts of the circuit breaker are actuated when the switching process is triggered by the tensioning shaft 1 , which is strongly accelerated by the energy store in the direction of rotation shown.

Mit dem Klinkenrad 5 fest verbunden ist eine Steuerscheibe 9, die bei Erreichen der Spannstellung des Klinkenrades 5 mit einer angeformten Nase 10 auf einen Steuerstift 11 an der Transportklinke 4 wirkt und damit die Transportklinke 4 aus der Verzahnung des Klinkenrades 5 herausbewegt. Eine weitere Drehung des Klinkenrades 5 durch Betätigen des Spannhebels 2 ist somit nicht mehr möglich.Fixedly connected to the ratchet wheel 5 is a control disk 9, which acts when reaching the clamping position of the ratchet wheel 5 with a molded lug 10 on a control pin 11 on the transport pawl 4 and thus the transportation catch 4 from the toothing of the ratchet wheel 5 moves out. A further rotation of the ratchet wheel 5 by actuating the tensioning lever 2 is therefore no longer possible.

Erst bei einer Schalterauslösung kann sich dann auch das Klinkenrad 5 in der gleichen Drehrichtung wie beim Spannen des Energiespeichers weiterbewegen. Die Nase 10 hat eine solche Abmessung, daß bei einer Weiterdrehung des Klinkenrades 5 um etwa 20° die Transportklinke 4, zweckmäßig unter der Wirkung einer Rückholfeder, wieder in die Verzahnung des Klinkenrades 5 eingreifen kann. Um einen sicheren Eingriff in die Verzahnung bei dem ersten darauffolgenden Spannhub zu garantieren und zu verhindern, daß der Steuerstift 11 bei diesem Spannhub an die Nase 10 stößt und möglicherweise ein Verklemmen von Transportklinke 4 und Klinkenrad 5 verursacht, ist die Nase 10 mit einer auf die ansonsten konzentrische Kontur zurückspringenden Hinterschneidung 12 versehen, in die der Steuerstift 11, wie in Fig. 2 dargestellt, ungehindert eingreifen kann.Only when the switch is triggered can the ratchet wheel 5 then continue to move in the same direction of rotation as when the energy store is tensioned. The nose 10 has such a dimension that when the ratchet wheel 5 is rotated further by approximately 20 °, the transport pawl 4 can expediently engage in the toothing of the ratchet wheel 5 under the action of a return spring. In order to guarantee a secure engagement in the toothing during the first subsequent clamping stroke and to prevent the control pin 11 from bumping against the nose 10 during this clamping stroke and possibly causing jamming of the transport pawl 4 and ratchet wheel 5 , the nose 10 is one on the otherwise provided concentric contour recessed undercut 12 , in which the control pin 11 , as shown in Fig. 2, can freely intervene.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to that shown here Embodiment. Rather, it is possible through Combination and modification of the means mentioned Features to realize other design variants without to leave the scope of the invention.

Claims

1.Tensioning device for an energy storage device of a low-voltage circuit breaker with a ratchet wheel, which can be rotated step-by-step in a direction of rotation by means of a transport pawl which can be actuated by a tensioning lever and which on its turn movement via a lever drive, the tensioning device until it is blocked by a blocking device which can be released by a lever drive tensions, the reverse rotation of the ratchet wheel is prevented by a pawl, characterized in that on the tensioning shaft ( 1 ) with the ratchet wheel ( 5 ) moving control disc ( 9 ) is arranged, which has a concentric contour over most of its circumference and over the remaining part of its circumference has a nose ( 10 ) projecting beyond the concentric contour and the transport pawl ( 4 ) has a control pin ( 11 ) brought into abutment on the control disk ( 9 ).

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the nose ( 10 ) has an undercut ( 12 ) cooperating with the control pin ( 11 ).