DE675372C

DE675372C - Drive for electric circuit breaker

Info

Publication number: DE675372C
Application number: DES115978D
Authority: DE
Inventors: Gabriel Letsch
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1934-11-03
Filing date: 1934-11-03
Publication date: 1939-05-06

Description

Antrieb für elektrische Leistungsschalter Zusatz zum Patent 6733r5 Das Hauptpatent betrifft einen Antrieb für elektrische Leistungsschalter mit Torsionsstabfeder als Federkraftspeicher mit einer beliebig lange Zeit vorrätig zu haltenden und zu beliebiger Zeit willkürlich auslösbaren Speicherkraft. In dem Hauptpatent ist ausführlich geschildert, daß und inwiefern gerade diese Verwendung von Törsionsstabfedern für große Leistungsschalter besondere Vorteile gegenüber der bekannten Verwendung von Zug-, Druck- oder Biegefedern und auch gegenüber der bekannten Verwendung von Torsionsstäben für das Sprungwerk von Drehschaltern sowie zur Abfederung von geradlinig bewegten Maschinenteilen mit sich bringt. Diese bestehen insbesondere in der Ersparnis von Zwischengetrieben und übersetzungen sowie in der besonders guten Raumausnutzung.Drive for electric circuit breakers Addition to patent 6733r5 The main patent relates to a drive for electrical circuit breakers with a torsion bar spring as a spring force store to be kept in stock for any length of time and to any time arbitrarily releasable storage power. The main patent is detailed described that and to what extent this use of Törsionsstabfedern for large circuit breakers have particular advantages over the known use of Tension, compression or bending springs and also compared to the known use of torsion bars for the spring mechanism of rotary switches as well as for cushioning linearly moving ones Machine parts brings with it. These consist in particular in the saving of Intermediate gears and ratios as well as in the particularly good use of space.

Die vorliegende Erfindung stellt eine weitere Verbesserung des im Hauptpatent beschriebenen Schalterantriebes dar und besteht darin, daß die Torsionsfeder aus mehreren Einzelstäben aus normalem Rundstahl besteht, die mit ihren auf ein kurzes Stück winklig abgebogenen Enden in Schlitzen an der Stirn der beiden für das ganze Stabbündel gemeinsamen Fassungskörper lose, jedoch unverdrehbar eingesetzt sind.The present invention provides a further improvement on the im Main patent described switch drive and consists in that the torsion spring consists of several individual rods made of normal round steel, which with their on one short piece of angled ends in slits on the forehead of the two for the whole bundle of rods common socket body inserted loosely, but non-rotatably are.

Bei Unterteilung in n Stäbe ist das von dem einzelnen Stab aufzunehmende Drehmoment der h-te Teil des Gesamtdrehmomentes, die Federlänge -mal der Länge eines Einzelstabes aus gleichem Material bei gleicher Beanspruchung. Durch Verwendung einer Bündelfeder ist es also andererseits auch möglich, bei gleicher Baulänge einen größeren Verdrehungswinkel zu erzielen oder geringer beanspruchtes und daher billigeres Material zu verwenden. Eine Verbilligung ergibt sich aber nicht nur aus den geringeren Kosten des Rohmaterials, sondern auch aus der leichteren Verarbeitung. Während nämlich ein einzelner Stab aus hochwertigem Stahl wegen der hohen spezifischen Beanspruchung einen runden Querschnitt und eine sehr sauber geglättete Oberfläche haben und mit besonders sorgfältig eingepaßten profilierten Kopfenden versehen sein muß, deren Herstellung -wie auch die der die Kopfenden aufnehmenden Fassungen - insbesondere wegen des hohen Werkzeugverschleißes sehr teuer ist, können die einzelnen Stäbe einer Bündelfeder, die ja einen geringeren Durch; messer haben als eine Einstabfeder, sehr leicht'. verarbeitet werden.When subdividing into n bars, the torque to be absorbed by the individual bar is the hth part of the total torque, the length of the spring - times the length of a single bar of the same Material with the same stress. By using a bundle spring, it is also possible, on the other hand, to achieve a larger angle of rotation with the same overall length or to use less stressed and therefore cheaper material. However, the price reduction does not only result from the lower cost of the raw material, but also from the easier processing. While a single rod made of high-quality steel has a round cross-section and a very cleanly smoothed surface due to the high specific stress and must be provided with particularly carefully fitted profiled head ends, the manufacture of which - as well as that of the mounts receiving the head ends - especially because of the high Tool wear is very expensive, the individual rods of a bundle spring, which have a smaller diameter; have knives than a single rod spring, very light '. are processed.

Es ist zwar bekannt, eine stoßausgleichend; Welle in der Weise herzustellen, .daß mittels einer Kreissäge eine Anzahl radialer Längsschnitte in eine feste Welle gemacht sind, die in der Mittelachse der Welle zusammentreffen. Durch. eine derartige Bearbeitung wird aber die Oberfläche der Welle verletzt. Die neu freigelegten Oberflächen sind aber, da sie durch spanabhebende Verformung entstanden sind, weit weniger widerstandsfähig als die durch spanlose Verformung entstandenen Oberflächen der Halbfabrikate, die zur Herstellung einer Bündelfeder gemäß der Erfindung Verw endung finden. Bei der hohen Beanspruchung, der die Torsionsfedern gewachsen sein sollen, kommt es aber gerade auf die Festigkeit der äußeren beanspruchten Faser; also auf die Festigkeit der Oberfläche, ganz besonders an. Außerdem kann die bekannte stoßausgleichende Welle nicht aus vergütetem Stähl bestehen; denn zur Bearbeitung muß der Stahl erst so weich gemacht werden, daß die Bearbeitungswerkzeuge ihn angreifen können. Eine nachträgliche Vergütung ist aber deswegen nicht möglich, weil ein derartig kompliziertes Gebilde sich dabei vollkommen verziehen würde. Angesichts dieser großen Unterschiede bedeutet die erfindungsgemäße Anordnung von Einzelstäben in ,besonderen Fassungen eine bedeutende Verbesserung.While it is known to be a shock compensator; To manufacture shaft in such a way that .that a number of radial longitudinal cuts in a fixed shaft by means of a circular saw are made that meet in the central axis of the shaft. By. such a Machining will damage the surface of the shaft. The newly exposed surfaces however, since they were created by metal-cutting deformation, they are far less resistant than the surfaces of the semi-finished products created by non-cutting deformation, the for the production of a bundle spring according to the invention find Verw end use. In the high stresses that the torsion springs are supposed to be able to withstand, however precisely on the strength of the outer stressed fiber; so on the strength the surface, especially. In addition, the well-known shock-absorbing Shaft not made of quenched and tempered steel; because the steel has to be processed first be made so soft that the machining tools can attack it. One Subsequent remuneration is not possible because it is so complicated Structure would be distorted completely. Given these big differences means the arrangement according to the invention of individual rods in special versions a significant improvement.

Die Zahl der Biegestellen kann weiter erfindungsgemäß dadurch verringert werden; daß jeweils zwei oder mehr Stäbe eines Bündels aus einer zusammenhängenden, ein oder mehrmals umgebogenen Stange bestehen. Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich erfindungsgemäß für vier Einzelstäbe in der Weise, daß je zwei davon auf einer Seite spangenförmig miteinander zusammenhängen, auf der anderen Seite auf ein kurzes Stück abgebogen sind; die beiden Spangen sind mit ihren Biegestellen kreuzweise ,angeordnet.The number of bending points can be further reduced according to the invention; that in each case two or more rods of a bundle consist of a coherent rod bent one or more times. A particularly favorable arrangement is obtained according to the invention for four individual rods in such a manner that each two of them are connected on one side clasp-shaped to each other are bent on the other side on a short distance; the two clasps are arranged crosswise with their bending points.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt: Fig. i zeigt eine Bündelfeder i i; bestehend aus vier Einzelfedern, von denen je zwei zu einer Spange 3o bzw. 31 gebogen sind. Fig. 2 zeigt die Ansicht einer zum linken Ende der in Fig. i gezeichneten Bündelfeder passenden Fassung 16 mit der darin liegenden Bündelfeder i i, letztere in der Ebene C-D geschnitten. Die freien Enden der Spangen 30 und 31 sind rechtwinklig abgebogen und passen in die dazugehörige Fassung 15, wie aus Fig. 4. hervorgeht; Fig. 5 zeigt dieselbe Fassung 15 von der Seite. Die Fassungen 15 und 16 sind durch Einfräsen gerader Schlitze . in zylindrische Körper in einfacher Weise >eigestellt. Die Fassung 16 hat außerdem @s.':ktorförmige Aussparungen, in welche ,`lauen eines passenden Gegenstückes, bei-, "spielsweise einer hohlen Radnabe oder Welle; eingreifen können. In Fig.6 ist die Anordnung von vier zu Spangen gebogenen Stabpaaren 32 bis 35 in einer Fassung 16d dargestellt. Dabei sind die beiden Stabpaare 32, und 33 einander parallel und bilden die eine Gruppe, .die beiden anderen Stabpaäre 34 und 35 sind ebenfalls einander parallel und bilden eine zweite Gruppe, die beiden Gruppen sind kreuzweise zueinander angeordnet..Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures: FIG. I shows a bundle spring ii; Consists of four individual springs, two of which are bent to form a clasp 3o or 31. Fig. 2 shows the view of a fitting 16 to the left end of the bundle spring shown in Fig. I with the bundle spring ii lying therein, the latter cut in the plane CD. The free ends of the clasps 30 and 31 are bent at right angles and fit into the associated socket 15, as can be seen from FIG. 4; Fig. 5 shows the same version 15 from the side. The sockets 15 and 16 are straight slots by milling. in cylindrical bodies in a simple way> adjusted. . The frame 16 also has @s': ktorförmige recesses into which, `warm a suitable counterpart, examples," play, a hollow wheel hub or shaft; intervene In Figure 6 the arrangement is of four bent into clips rod pairs 32nd through 35 in a mount 16d, the two pairs of rods 32 and 33 are parallel to one another and form one group, the other two pairs of rods 34 and 35 are also parallel to one another and form a second group, the two groups are arranged crosswise to one another ..

Die Fig.7 und 8 zeigen vier Einzelstäbe 36 bis 39, die durch Verschweißen mit einer Fassung 15" fest verbunden sind.7 and 8 show four individual rods 36 to 39, which are welded together are firmly connected to a socket 15 ".

Fig. 9 stellt eine Stabbündelfeder als Energiespeicher in Verbindung mit dem Antrieb eines elektrischen Schaltapparates dar. Die Torsionsfeder ii, die aus den beiden Stabpaaren 30 und 31 besteht, ist innerhalb _ einer hohlen Antriebswelle 12 untergebracht. Über ihre Enden greifen die Fassungen 15 und 16. Die Fassung 15 ist im Lager 17 gelagert und mit dem Handrad 18 fest verbunden. Die andere Fassung 16 ruht im Läger i g, und an ihr ist die Hohlwelle 12 befestigt, an der sich der mit dem Schaltgestänge gelenkig verbundene Hebelarm 2i befindet. Von dem Schaltgestänge wird die Federkraft auf den zu bewegenden Teil, beispielsweise das bewegliche Schaltstück _ eines elektrischen Schalters; übertragen. Der Hebelarm 21 wird von einem Sperrstift 22, der in eine Vertiefung 26 am Hebelarm 21 eingreift, in seiner Stellung festgehalten. Den Sperrstift 22 wiederum hält ein im Lagerkörper 17 drehbar gelagerter Doppelhebel 23 gegen die Zugkraft einer Feder 2q.. In der gleichen Ebene wie der Doppelhebel 23 befindet sich ein an der Fassung 15 sitzender Nocken 25.9 shows a rod bundle spring as an energy store in connection with the drive of an electrical switching device. The torsion spring ii, which consists of the two rod pairs 30 and 31, is housed within a hollow drive shaft 12. The sockets 15 and 16 engage over their ends. The socket 15 is mounted in the bearing 17 and is firmly connected to the handwheel 18. The other socket 16 rests in the bearing, and the hollow shaft 12 is attached to it, on which the lever arm 2i, which is articulated to the shift linkage, is located. The spring force is exerted by the switching linkage on the part to be moved, for example the moving contact piece _ of an electrical switch; transfer. The lever arm 21 is held in its position by a locking pin 22 which engages in a recess 26 on the lever arm 21. The locking pin 22 in turn holds a rotatably mounted in the bearing body 17 double lever 23 against the tension of a spring 2q .. In the same plane as the double lever 23 there is a sitting on the holder 15 cams 25th

Die Fig: 9 -und io zeigen den Antrieb in entspanntem und verriegeltem Zustand vor der Betätigung, wobei Fig. io ein Schnitt in der Ebene A-B ist. Durch Verdrehen des Handrades 18 im Uhrzeigersinn wird die Torsionsfeder ii gespannt, da sich das in der Fassung 15 sitzende Ende der Feder mit dem Handrad mitdreht, während das andere Ende der Feder mit der Fassung 16, der Hohlwelle 12 und dem an dieser befindlichen Hebelarm 21 in seiner Stellung stehenbleibt, da der Hebelarm 21 durch den Stift 22 an der Bewegung verhindert ist. Nach einer Drehung des Handrades um etwa go° stößt der Nocken 25 gegen den Doppelhebel 23 und verdreht diesen so daß der Stift 22 von ihm freikommt und durch die Feder a4. aus der Vertiefung 26 herausgezogen wird. Daraus erfolgt die Auslösung und Entspannung der Feder und dadurch die Drehung der Teile 16, 12 und 21.Figures 9 and 10 show the drive in a relaxed and locked position State before actuation, FIG. 10 being a section in the plane A-B. By Turning the handwheel 18 clockwise will tension the torsion spring ii, since the end of the spring sitting in the socket 15 rotates with the handwheel, while the other end of the spring with the socket 16, the hollow shaft 12 and the on this located lever arm 21 remains in its position because the lever arm 21 is prevented from moving by the pin 22. After turning the handwheel the cam 25 pushes against the double lever 23 by about go ° and rotates it in this way that the pin 22 comes free from him and by the spring a4. from the Well 26 is pulled out. This results in the release and relaxation of the Spring and thereby the rotation of parts 16, 12 and 21.

Claims

PA TENT APPLICATION: i. Drive for electrical circuit-breakers with Torsion bar spring as a spring force storage device in stock for any length of time to be held and at any time arbitrarily releasable storage power according to patent 673 315, characterized in that the spring consists of several individual rods from normal Round steel is made, with their ends bent at a short distance in Slits on the forehead of the two socket bodies that are common to the whole bundle of rods are inserted loosely but not rotatable. z. Switch drive according to claim i, characterized characterized in that two or more rods of a spring bundle from a contiguous one or more times bent rod exist. 3. Switch drive according to claim 2, characterized in that two pairs of interrelated clasp-shaped Rods are arranged crosswise to one another. q .. switch drive according to claim 3, characterized in that half of several pairs of rods under each other parallel to each other and the two groups are then arranged crosswise. 5. Switch mechanism according to claim i, characterized in that the spring bundle is in the hollow drive shaft is housed.