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EP1895556A1 - Drive unit - Google Patents

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Info

Publication number
EP1895556A1
EP1895556A1 EP07016227A EP07016227A EP1895556A1 EP 1895556 A1 EP1895556 A1 EP 1895556A1 EP 07016227 A EP07016227 A EP 07016227A EP 07016227 A EP07016227 A EP 07016227A EP 1895556 A1 EP1895556 A1 EP 1895556A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
position indicator
drive
drive unit
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07016227A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef Dipl.-Ing. Körber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Publication of EP1895556A1 publication Critical patent/EP1895556A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a circuit breaker, in particular for a high-voltage circuit breaker, according to the preamble of claim 1.
  • a drive unit for a high-voltage circuit breaker comprises, for example, a drive, as it is known from the EP 0829 892 A1 is known.
  • a drive for a high voltage circuit breaker includes a hydraulic system that acts on a drive rod. The drive rod actuates the circuit breaker.
  • the drive unit further comprises at least one position indicator for detecting the position of the circuit breaker, in particular for detecting the ON position.
  • the drive actuates the position indicator by means of a mechanical transmission, which is designed for example as a lever mechanism.
  • a test of a circuit breaker after manufacture and during commissioning includes a comparatively fast passage through a closing and opening operation, hereinafter referred to as ON-OFF cycle.
  • ON-OFF cycle a closing and opening operation
  • the open circuit breaker is first closed by the drive unit, that is moved from the OFF position to the ON position.
  • the drive unit opens the circuit breaker immediately, so moves it from the ON position back to the OFF position.
  • the invention has for its object to provide a drive unit in which the duration of an ON-OFF cycle is extended.
  • the drive actuates the position indicator for detecting the ON position of the circuit breaker
  • at least one spring element which is arranged in the motion transmission chain between the drive and the position indicator such that the spring element when closing the circuit breaker elastic Deformation learns.
  • the motion transmission chain between the drive and the position indicator comprises the parts of the transmission, which transmit the movement of the drive up to the position indicator.
  • the transmission When the drive of the drive unit according to the invention closes the circuit breaker, the transmission first transmits the movement of the drive along the described motion transmission chain to the spring element.
  • the spring element absorbs the transmitted movement and deforms elastically. Subsequently, ie with a time delay, a return deformation of the spring element takes place in its initial state. In this case, the spring element transmits the recorded movement further along the motion transmission chain described up to the position indicator.
  • the spring element is arranged outside of the motion transmission chain between the drive and the power switch.
  • the motion transmission chain between the drive and the circuit breaker comprises the parts of the transmission, which transmit the movement of the drive up to the circuit breaker.
  • This arrangement of the spring element only extends the time until the detection of the ON position of the circuit breaker, the circuit breaker itself is operated without delay.
  • the spring element is designed as a helical spring.
  • the spring element is designed as a torsion bar.
  • the spring element is designed as an elastically deformable lever.
  • the transmission comprises a damping element.
  • the period until the detection of the ON position of the circuit breaker is further extendable and adjustable.
  • a first embodiment of a drive unit according to the invention is shown with open circuit breaker.
  • a drive 10 is actuated via a translationally movable drive rod 12 and via a schematically shown line of action 22 a circuit breaker 24, which is also shown schematically.
  • the power switch 24 is open and the drive rod 12 is in a first end position.
  • the drive 10 is a hydraulic spring-loaded drive. But other types of drives are conceivable.
  • the circuit breaker 24 is a high voltage circuit breaker for voltages from 100 kV to 400 kV. However, the circuit breaker 24 may also be a medium voltage circuit breaker for voltages from 1 kV to 100 kV or a low voltage circuit breaker for voltages less than 1 kV or a high voltage circuit breaker for voltages greater than 400 kV.
  • a guide rail 14 is perpendicular to their direction of movement attached.
  • a first drive lever 18 is attached at one end to a stationary, rotatably mounted lever shaft 26. Its other end is slidably mounted in the guide rail 14.
  • a second drive lever 20 is also attached at one end to the lever shaft 26.
  • the first drive lever 18 and the second drive lever 20 are rigidly coupled to each other via the lever shaft 26, that is, they always rotate together with the lever shaft 26 about its axis of rotation.
  • a first position indicator lever 30 is attached at one end to a stationary, rotatably mounted first position indicator shaft 28.
  • the first position indicator shaft 28 actuates a position indicator, not shown here which detects the position of the first position indicator shaft 28 and detects the position of the circuit breaker 24, in this example, the OFF position.
  • the first position indicator shaft 28 facing away from the end of the first position indicator lever 30 is connected by a first connecting pin 16 and a second connecting pin 17 with the lever shaft 26 remote from the end of the second drive lever 20.
  • a pressure plate 38 is attached at the second drive lever 20 remote from the end of the first connecting pin 16.
  • a spring capsule 34 is attached at the first position indicator lever 30 remote from the end of the second connecting pin. 17 .
  • the spring capsule 34 has, on the first end face 36 remote from the first position indicator lever 30, an opening 40 through which the first connecting pin 16 projects into the spring encapsulation 34.
  • the pressure plate 38 is thus arranged in the interior of the spring capsule 34.
  • the first connecting bolt 16 and the second connecting bolt 17 are arranged so that their longitudinal axes coincide.
  • the spring capsule 34 acts for the first connecting pin 16 and the pressure plate 38 as a linear guide.
  • the first connecting pin 16 can thus perform a translational movement relative to the second connecting pin 17 along its common longitudinal axis.
  • a first coil spring 32 is disposed so that the pressure plate 38 compresses it when the first connection pin 16 moves toward the second connection pin 17. If the first connecting bolt 16 moves away from the second connecting bolt 17, then the pressure plate 38 engages the first end face 36 of the spring encapsulation 34, without acting on the first helical spring 32.
  • the drive rod 12, the guide rails 14, the first connecting pin 16 with the pressure plate 38, the second connecting pin 17 with the spring capsule 34, the first drive lever 18, the second drive lever 20, the lever shaft 26, the first position indicator shaft 28, the first position indicator lever 30 and the first coil spring 32 are parts of a mechanical transmission, namely a lever mechanism, by means of which the drive 10 actuates the position indicator.
  • the first coil spring 32 is in this transmission, the spring element, which is arranged in the motion transmission chain between the drive 10 and the position indicator.
  • the first coil spring 32 is disposed outside the motion transmission chain between the drive 10 and the power switch 24 in this example.
  • the circuit breaker 24 is open and the position indicator detects the OFF position of the circuit breaker 24.
  • the pressure plate 38 contacts the first end face 36 of the spring capsule 34 and the first coil spring 32 is largely relaxed.
  • the first coil spring 32 is shown here cylindrically, but it may also be formed, for example, conical. Instead of a coil spring 32 is also conceivable to use a plate spring or a plate spring package. The use of a gas spring is conceivable.
  • FIG. 2 the drive unit of FIG. 1 is shown immediately after closing the circuit breaker 24.
  • the drive 10 has actuated the drive rod 12 and closed the circuit breaker 24.
  • the first drive lever 18 and the second drive lever 20 have rotated about the lever shaft 26 and the first connecting pin 16 with the pressure plate 38 on the second connecting pin 17 moves.
  • the pressure plate 38 has compressed the first coil spring 32.
  • the first position indicator lever 30 and the first position indicator shaft 28 have rotated about the first angle of rotation A1 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28.
  • the position detector detects the OFF position or an intermediate position of the circuit breaker 24.
  • an intermediate position of the circuit breaker 24 is a position to understand in which the circuit breaker 24 occupies neither the OFF position nor the ON position.
  • the circuit breaker 24 is thus closed, but the position detector detects the OFF position or an intermediate position instead of the ON position of the circuit breaker 24.
  • the first coil spring 32 is 34-compressed by the pressure plate 38 within the spring enclosure.
  • FIG. 3 shows the drive unit according to FIG. 1 with the circuit breaker closed.
  • the drive rod 12, the guide rail 14, the first drive lever 18, the second drive lever 20 and the lever shaft 26 are each in the same position as shown in Fig. 2.
  • the first position indicator lever 30 and the first position indicator shaft 28 have, based on the illustration of FIG. 1, rotated about the second rotational angle A2 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28, wherein the first rotational angle A1 is smaller than the second rotational angle A2.
  • the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24.
  • the first coil spring 32 is largely relaxed and the pressure plate 38 abuts against the first end face 36 of the spring capsule 34 ,
  • the circuit breaker 24 is thus closed and the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24.
  • the pressure plate 38 contacts the first end face 36 of the spring capsule 34 and the first coil spring 32 is relaxed.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a drive unit according to the invention, which is similar to the drive unit according to FIG. In the following, the differences to the drive unit of FIG. 1 will be discussed.
  • a third Connecting bolt 42 is provided, which is connected at one end to the second drive lever 20.
  • a flexible position indicator lever 44 is provided, which is attached at one end to the stationary first position indicator shaft 28.
  • the drive lever 20 opposite end of the third connecting bolt 42 is connected to the first position indicator shaft 28 opposite end of the flexible position indicator lever 44.
  • the flexible position indicator lever 44 is designed so that it is deformable exclusively in a predetermined direction, which is perpendicular to its longitudinal axis and perpendicular to the longitudinal axis of the position indicator shaft 28.
  • the power switch 24 is open and the position detector detects the OFF position of the power switch 24.
  • the flexible position indicator lever 44 is not deformed.
  • Anstalle of the flexible position indicator lever 44 is also conceivable to use a leaf spring.
  • FIG. 5 the drive unit of FIG. 4 is shown immediately after closing the circuit breaker 24.
  • the drive 10 has actuated the drive rod 12 and closed the circuit breaker 24.
  • the first drive lever 18 and the second drive lever 20 have rotated about the lever shaft 26 and the third connecting pin 42 exerts a force on the flexible position indicator lever 44 from.
  • the flexible position indicator lever 44 is deformed in the predetermined direction and has absorbed deformation energy.
  • the first position indicator shaft 28 has rotated about the third rotation angle A3 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28.
  • the power switch 24 is therefore closed, but the position detector detects the OFF position or an intermediate position instead the ON position of the circuit breaker 24.
  • the flexible position indicator lever 44 is deformed.
  • FIG. 6 shows the drive unit according to FIG. 4 with the circuit breaker closed.
  • the drive rod 12, the guide rail 14, the first drive lever 18, the second drive lever 20 and the lever shaft 26 are each in the same position as shown in Fig. 5.
  • the flexible position indicator lever 44 has delivered the absorbed deformation energy to the drive shaft 28 and deformed back.
  • the first position indicator shaft 28 has rotated about the fourth angle of rotation A4 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28, the third angle of rotation A3 being smaller than the fourth angle of rotation A4.
  • the circuit breaker 24 is thus closed and the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24.
  • the flexible position indicator lever 44 is not deformed.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of a drive unit according to the invention.
  • the actuator 10 moves via a not shown here mechanical lever gear a solid position indicator lever 58.
  • the position indicator lever 58 is attached to a twistable position indicator shaft 46 which is rotatably mounted about its longitudinal axis 56.
  • a position indicator 54 detects the position of the twistable position indicator shaft 46 and detects the position of the circuit breaker 24th
  • the twistable position indicator shaft 46 has a first portion 48, to which the fixed position indicator lever 58 is attached, and a third portion 52, detects the position of the position indicator 54, on.
  • the first portion 48 and the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46 are rigid, that is, a torsion of the first portion 48 or the third portion 52 about the longitudinal axis 56 is not possible.
  • the twistable position indicator shaft 46 has a second section 50 which extends about the longitudinal axis 56 the twistable position indicator shaft 46 is elastically twistable.
  • the second portion 50 acts in this arrangement as a torsion bar. That is, the first portion 48 can be rotated relative to the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46.
  • the drive 10 moves via the mechanical transmission the fixed position indicator lever 58. In this case, this is rotated together with the first portion 48 of the twistable position indicator shaft 46 about its longitudinal axis 56.
  • the second section 50 of the twistable position indicator shaft 46 undergoes a rotation about the longitudinal axis 56.
  • the third section 52 of the twistable position indicator shaft 46 follows the rotation of the first section 48 with a time delay.
  • the position indicator 54 which detects the position of the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46, detects the ON position of the power switch 24 also with a time delay.
  • a damping mass 60 is additionally attached, which increases the moment of inertia of the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46.
  • the third portion 52 follows this rotation, compared with an arrangement without damping mass 60, with an increased time delay.
  • the time delay is adjustable by means of the damping mass 60. This means that the greater the moment of inertia of the third section 52 and the damping mass 60, the greater is the time delay.
  • the drive 10 drives the twistable position indicator shaft 46 by means of a lever mechanism.
  • a lever mechanism instead of the lever mechanism, another type of transmission, for example a toothed belt drive, is used.
  • a pulley is attached to the flexible position indicator shaft 46, which is drivable by means of a toothed belt.
  • damping mass 60 is also conceivable to attach a damping mass 60 to the first position indicator shaft 28 of a drive unit according to FIG. 1 or FIG. 4. This will be the moment of inertia the position indicator shaft 28 increases and the time taken to detect the ON position of the circuit breaker 24 by the position indicator 54 further. Also in this case, the time delay is adjustable by the moment of inertia of the damping mass 60.
  • FIG. 8 shows a hydraulic damping system 70 for a drive unit according to the invention.
  • a cylinder 82 has at a second end face 84 a bore 86 through which a piston rod 72 projects into the interior of the cylinder 82.
  • a piston 74 is attached at the end of the piston rod 72 located inside the cylinder 82.
  • a second coil spring 80 is also provided, which presses on the piston 74.
  • a first attachment point 92 is provided, and at the second end face 84 opposite end of the cylinder 82, a second attachment point 94 is provided.
  • the hydraulic damping system 70 can be integrated in a lever mechanism.
  • the interior of the cylinder 82 is filled with a liquid, such as a hydraulic oil.
  • the piston 74 divides the interior of the cylinder 82 into a spring chamber 88 and a cavity 90.
  • the cavity 90 is the region of the cylinder 82 between the second end face 84 and the piston 74.
  • the spring chamber 88 is located on the side facing away from the second end face 84 of the piston 74 and receives the second coil spring 80.
  • the piston 74 has an aperture 78 through which the liquid in the interior of the cylinder 82 can flow from the spring chamber 88 into the cavity 90 and in the opposite direction.
  • the cross section of the aperture 78 is variably adjustable.
  • the piston 74 has a check valve 76 which is arranged so that liquid can indeed flow from the spring chamber 88 into the cavity 90, but not in the opposite direction.
  • the hydraulic damping system 70 can be integrated in a drive unit similar to that shown in FIG. 1, for example.
  • the hydraulic damping system 70 replaces the first connecting pin 16 with the pressure plate 38 and the second connecting pin 17 with the spring capsule 34 and the first coil spring 32.
  • the first attachment point 92 is thereby attached to the free end of the second drive lever 20 and the second attachment point 94 is attached to a free end of the first position indicator lever 30.
  • the piston 74 contacts the second end face 84 of the cylinder 82 and the second coil spring 80 is relaxed.
  • the position indicator detects the OFF position of the circuit breaker 24.
  • the liquid inside the cylinder 82 is completely in the spring chamber 88.
  • the volume of the cavity 90 goes to zero.
  • the hydraulic damping system 70 assumes the position shown in Fig. 8.
  • the piston 74 has moved away from the second end face 84 of the cylinder 82 and compresses the second coil spring 80.
  • the check valve 76 is opened and allows liquid from the spring chamber 88 to flow through the check valve 76 into the cavity 90.
  • the liquid flows through the aperture 78 from the spring chamber 88 into the cavity 90.
  • the volume of the spring chamber 88 decreases, the volume of the cavity 90 increases.
  • the position indicator still detects the OFF position or an intermediate position.
  • the spring 80 presses on the piston 74 and moves it to the second end face 84 of the cylinder 82.
  • the check valve 76 is closed, and the liquid flows only through the aperture 78 from the cavity 90 in the spring chamber 88.
  • the volume of the spring chamber 88 increases, the volume of the cavity 90 decreases. This movement is thereby damped in that the liquid can only flow through the relatively small cross-section of the orifice 78.
  • the speed at which this movement takes place is adjustable through the aperture 78.
  • the piston 74 When the liquid has almost completely flowed back into the spring chamber 88, the piston 74 again touches the second end face 84 of the cylinder 82 and the second coil spring 80 is relaxed.
  • the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24.
  • the liquid inside the cylinder 82 is completely in the spring chamber 88 and the volume of the cavity 90. goes to zero.
  • the second coil spring 80 is shown here cylindrically, but it can also be formed, for example, conical. Instead of a coil spring 80 is also conceivable to use a plate spring or a plate spring package. The use of a gas spring is conceivable.
  • FIG. 9 shows a drive unit with a plurality of position detectors.
  • the drive unit comprises a first position indicator, not shown here, and a second position indicator, also not shown.
  • the first position indicator is for detecting the OFF position and the second position indicator is for detecting the ON position of the circuit breaker.
  • the drive unit according to FIG. 9 comprises a drive 10 for actuating a circuit breaker 24, a drive rod 12, a guide rail 14, a first drive lever 18, a second drive lever 20, a lever shaft 26, a first position indicator lever 30 and a first position indicator shaft 28. Between the first position indicator lever 30 and the second drive lever 20, a rigid fourth connecting pin 96 is attached. The first position detector detects the position of the first position indicator shaft 28.
  • the second position detector detects the position of a second position indicator shaft 128.
  • a second position indicator lever 130 is attached at one end to the second position indicator shaft 128.
  • An end of the first position indicator lever 30 facing away from the position indicator shaft 28 is connected by a fifth connecting pin 116 and a sixth connecting pin 117 to the end of the second position indicator lever 130 facing away from the second position indicator shaft 128.
  • a spring capsule 34 is attached at the second position indicator lever 130 remote from the end of the sixth connecting pin 117.
  • a pressure plate 38 is attached at the first position indicator lever 30 remote from the end of the fifth connecting pin 116.
  • the fifth connecting bolt 116 protrudes into the spring capsule 34, so that the pressure plate 38 is located inside the spring capsule 34 and presses on a first coil spring 32.
  • the power switch 24 is open, and the first position detector detects the OFF position of the power switch 24.
  • the second position indicator detects that the power switch 24 is not in the ON position.
  • the first position indicator shaft 28 is rotated without delay, and the first position detector detects that the power switch 24 is not in the OFF position.
  • the second position indicator shaft 128 is rotated with a time delay, and the second position detector detects the ON position of the circuit breaker 24 with a time delay.
  • the first position detector for detecting the OFF position of the power switch 24 is always actuated without delay and the second position detector for detecting the ON position of the power switch 24 experiences a delay when the circuit breaker 24 is closed.
  • first position indicator and the second position indicator such that both position indicators respectively detect the OFF position of the circuit breaker 24 and the ON position of the circuit breaker 24.
  • Such an arrangement offers the possibility of always reading the real position of the circuit breaker 24 at the first position indicator, while the ON position of the circuit breaker 24 can be read with a time delay at the second position indicator.
  • a position detector for detecting the ON position of the circuit breaker is often integrated in known drive units in the circuit for driving the trip coil to turn off the circuit breaker that this circuit can only be closed when the position indicator for detecting the ON position, the ON position of the circuit breaker detected.
  • the said tripping coil can only be triggered when the position indicator for detecting the ON position has detected, with a time delay, the ON position of the circuit breaker.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen Leistungsschalter (24), welche einen Antrieb (10) zur Betätigung des Leistungsschalters (24) und einen Stellungsmelder (54) zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters (24) umfasst, wobei der Antrieb (10) mittels eines mechanischen Getriebes den Stellungsmelder (54) betätigt.The invention relates to a drive unit for a circuit breaker (24), which comprises a drive (10) for actuating the circuit breaker (24) and a position indicator (54) for detecting the ON position of the circuit breaker (24), wherein the drive (10) operated by means of a mechanical transmission, the position indicator (54).

Das Getriebe umfasst mindestens ein Federelement (32, 44, 50, 80), welches in der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb (10) und dem Stellungsmelder (54) derart angeordnet ist, dass das Federelement (32, 44, 50, 80) beim Schließen des Leistungsschalters (24) eine elastische Verformung erfährt.

Figure imgaf001
The transmission comprises at least one spring element (32, 44, 50, 80), which is arranged in the motion transmission chain between the drive (10) and the position indicator (54) such that the spring element (32, 44, 50, 80) when closing the circuit breaker (24) experiences an elastic deformation.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen Leistungsschalter, insbesondere für einen Hochspannungsleistungsschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive unit for a circuit breaker, in particular for a high-voltage circuit breaker, according to the preamble of claim 1.

Eine Antriebseinheit für einen Hochspannungsleistungsschalter umfasst beispielsweise einen Antrieb, wie er aus der EP 0829 892 A1 bekannt ist. Ein solcher Antrieb für einen Hochspannungsleistungsschalter. umfasst ein hydraulisches System, welches auf eine Antriebsstange wirkt. Die Antriebsstange betätigt den Leistungsschalter.A drive unit for a high-voltage circuit breaker comprises, for example, a drive, as it is known from the EP 0829 892 A1 is known. Such a drive for a high voltage circuit breaker. includes a hydraulic system that acts on a drive rod. The drive rod actuates the circuit breaker.

Die Antriebseinheit umfasst weiterhin mindestens einen Stellungsmelder zur Detektierung der Position des Leistungsschalters, insbesondere zur Detektierung der EIN-Position. Der Antrieb betätigt den Stellungsmelder mittels eines mechanischen Getriebes, welches beispielsweise als Hebelgetriebe ausgeführt ist.The drive unit further comprises at least one position indicator for detecting the position of the circuit breaker, in particular for detecting the ON position. The drive actuates the position indicator by means of a mechanical transmission, which is designed for example as a lever mechanism.

Eine Prüfung eines Leistungsschalters nach der Fertigung sowie bei der Inbetriebnahme beinhaltet ein vergleichsweise schnelles Durchfahren eines Schließ- und Öffnungsvorgangs, im folgenden als EIN-AUS-Zyklus bezeichnet. Hierbei wird der geöffnete Leistungsschalter von der Antriebseinheit zunächst geschlossen, also von der AUS-Position in die EIN-Position bewegt. Bei Erreichen der EIN-Position, was der Stellungsmelder angezeigt, öffnet die Antriebseinheit den Leistungsschalter unverzüglich wieder, bewegt ihn also von der EIN-Position zurück in die AUS-Position.A test of a circuit breaker after manufacture and during commissioning includes a comparatively fast passage through a closing and opening operation, hereinafter referred to as ON-OFF cycle. In this case, the open circuit breaker is first closed by the drive unit, that is moved from the OFF position to the ON position. When reaching the ON position, what the Position indicator is displayed, the drive unit opens the circuit breaker immediately, so moves it from the ON position back to the OFF position.

Bekannte Antriebseinheiten benötigen für einen solchen EIN-AUS-Zyklus weniger als 30 ms. Diese Zeitspanne ist für manche Leistungsschalter zu kurz; mechanisch bewegte Teile sowie die Kontakte des Leistungsschalters unterliegen bei dieser verhältnismäßig schnellen Bewegung einem erhöhten Verschleiß.Known drive units require less than 30 ms for such an ON-OFF cycle. This period is too short for some circuit breakers; mechanically moving parts and the contacts of the circuit breaker are subject to increased wear in this relatively fast movement.

Bei einer Einschaltung eines Leistungsschalters auf einen Kurzschluss ist bei sehr schnell folgender Ausschaltung noch ein verhältnismäßig hoher Gleichstromanteil zum Zeitpunkt der Lichtbogenlöschung vorhanden, welcher mit der Zeit abklingt. Dieser Gleichstromanteil belastet die Kontakte des Leistungsschalters zusätzlich.When a circuit breaker is switched on for a short circuit, a comparatively high DC component at the time of the arc quenching is present in the case of very rapid subsequent disconnection, which decays with time. This DC component additionally loads the contacts of the circuit breaker.

Bei SF6-Leistungsschaltern besteht bei zu schneller Ausschaltung nach erfolgter Einschaltung die Gefahr, dass das Blasvolumen noch nicht vollständig gefüllt ist und somit zu wenig SF6-Gas zum Ausblasen des Lichtbogens zur Verfügung steht.With SF6 circuit breakers, if the switch is switched off too quickly after switching on, there is the risk that the blowing volume is not yet completely filled and therefore too little SF6 gas is available to blow out the arc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit anzugeben, bei welcher die Dauer eines EIN-AUS-Zyklus verlängert ist.The invention has for its object to provide a drive unit in which the duration of an ON-OFF cycle is extended.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinheit mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a drive unit with the features mentioned in claim 1.

Erfindungsgemäß umfasst das Getriebe der Antriebseinheit, mittels welchem der Antrieb den Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters betätigt, mindestens ein Federelement, welches in der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb und dem Stellungsmelder derart angeordnet ist, dass das Federelement beim Schließen des Leistungsschalters eine elastische Verformung erfährt.According to the transmission of the drive unit, by means of which the drive actuates the position indicator for detecting the ON position of the circuit breaker, at least one spring element, which is arranged in the motion transmission chain between the drive and the position indicator such that the spring element when closing the circuit breaker elastic Deformation learns.

Die Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb und dem Stellungsmelder umfasst dabei die Teile des Getriebes, welche die Bewegung des Antriebs bis zu dem Stellungsmelder übertragen.The motion transmission chain between the drive and the position indicator comprises the parts of the transmission, which transmit the movement of the drive up to the position indicator.

Wenn der Antrieb der erfindungsgemäßen Antriebseinheit den Leistungsschalter schließt, so überträgt das Getriebe die Bewegung des Antriebs entlang der beschriebenen Bewegungsübertragungskette zunächst auf das Federelement. Das Federelement nimmt die übertragene Bewegung auf und verformt sich elastisch. Anschließend, also mit zeitlicher Verzögerung, findet eine Rückverformung des Federelements in seinen Ausgangszustand statt. Dabei überträgt das Federelement die aufgenommene Bewegung weiter entlang der beschriebenen Bewegungsübertragungskette bis zu dem Stellungsmelder.When the drive of the drive unit according to the invention closes the circuit breaker, the transmission first transmits the movement of the drive along the described motion transmission chain to the spring element. The spring element absorbs the transmitted movement and deforms elastically. Subsequently, ie with a time delay, a return deformation of the spring element takes place in its initial state. In this case, the spring element transmits the recorded movement further along the motion transmission chain described up to the position indicator.

Während das Federelement seine ursprüngliche Form zeitverzögert wieder einnimmt, wird der Stellungsmelder betätigt. Erst jetzt wird die EIN-Position des Leistungsschalters erkannt und die Antriebseinheit kann den Leistungsschalter wieder öffnen. Das Getriebe überträgt die Bewegung des Antriebs also mit zeitlicher Verzögerung auf den Stellungsmelder.While the spring element resumes its original shape with a time delay, the position indicator is actuated. Only now the ON position of the circuit breaker is detected and the drive unit can open the circuit breaker again. The gear transmits the movement of the drive so with a time delay on the position indicator.

Durch die so erzielte Verlängerung der Zeitspanne, bis zu welcher die EIN-Position des Leistungsschalters erkannt wird, ist die Dauer eines EIN-AUS-Zyklus verlängert.The thus obtained extension of the period until which the ON position of the circuit breaker is detected, the duration of an ON-OFF cycle is extended.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement außerhalb der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb und dem Leistungsschalter angeordnet. Die Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb und dem Leistungsschalter umfasst dabei die Teile des Getriebes, welche die Bewegung des Antriebs bis zu dem Leistungsschalter übertragen.According to an advantageous embodiment of the invention, the spring element is arranged outside of the motion transmission chain between the drive and the power switch. The motion transmission chain between the drive and the circuit breaker comprises the parts of the transmission, which transmit the movement of the drive up to the circuit breaker.

Durch diese Anordnung des Federelements wird lediglich die Zeitspanne bis zur Erkennung der EIN-Position des Leistungsschalters verlängert, der Leistungsschalter selbst wird jedoch verzögerungsfrei betätigt.This arrangement of the spring element only extends the time until the detection of the ON position of the circuit breaker, the circuit breaker itself is operated without delay.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement als Schraubenfeder ausgebildet.According to a possible embodiment of the invention, the spring element is designed as a helical spring.

Der Einsatz einer Schraubenfeder ist eine verhältnismäßig einfach zu realisierende Lösung.The use of a coil spring is a relatively easy to implement solution.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement als Torsionsstab ausgebildet.According to another possible embodiment of the invention, the spring element is designed as a torsion bar.

Der Einsatz eines Torsionsstabs ist ebenfalls eine verhältnismäßig einfach zu realisierende Lösung.The use of a torsion bar is also a relatively easy to implement solution.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement als elastisch verformbarer Hebel ausgebildet.According to an alternative embodiment of the invention, the spring element is designed as an elastically deformable lever.

Auch dies stellt eine verhältnismäßig einfach zu realisierende Lösung dar.Again, this represents a relatively easy to implement solution.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Getriebe ein Dämpfungselement.According to an advantageous embodiment of the invention, the transmission comprises a damping element.

Mittels eines Dämpfungselementes ist die Zeitspanne bis zur Erkennung der EIN-Position des Leistungsschalter weiter verlängerbar und einstellbar.By means of a damping element, the period until the detection of the ON position of the circuit breaker is further extendable and adjustable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the further subclaims.

Anhand der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, werden die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben.Reference to the drawings, in which embodiments of the invention are shown, the invention, advantageous embodiments and improvements of the invention, and further advantages are explained and described in detail.

Es zeigen:

  • Fig. 1 : eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit bei geöffneten Leistungsschalter,
  • Fig. 2: die Antriebseinheit nach Fig. 1 unmittelbar nach Schließen des Leistungsschalters,
  • Fig. 3: die Antriebseinheit nach Fig. 1 bei geschlossenem Leistungsschalter,
  • Fig. 4: eine zweite Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit bei geöffnetem Leistungsschalter,
  • Fig. 5 : die Antriebseinheit nach Fig. 4 unmittelbar nach Schließen des Leistungsschalters,
  • Fig. 6 : die Antriebseinheit nach Fig. 4 bei geschlossenem Leistungsschalter,
  • Fig. 7 : eine dritte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,
  • Fig. 8 : ein hydraulisches Dämpfungssystem für eine erfindungsgemäße Antriebs einheit,
  • Fig. 9: eine Antriebseinheit mit mehreren Stellungsmeldern.
Show it:
  • 1 shows a first embodiment of a drive unit according to the invention with open circuit breaker,
  • 2 shows the drive unit of FIG. 1 immediately after closing the circuit breaker,
  • 3 shows the drive unit according to FIG. 1 with the circuit breaker closed, FIG.
  • 4 shows a second embodiment of a drive unit according to the invention with the circuit breaker open,
  • 5 shows the drive unit of FIG. 4 immediately after closing the circuit breaker,
  • 6 shows the drive unit according to FIG. 4 with the circuit breaker closed, FIG.
  • 7 shows a third embodiment of a drive unit according to the invention,
  • 8 shows a hydraulic damping system for a drive unit according to the invention,
  • Fig. 9: a drive unit with multiple position indicators.

In Fig. 1 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit bei geöffneten Leistungsschalter dargestellt. Ein Antrieb 10 betätigt über eine translatorisch bewegbare Antriebsstange 12 und über eine schematisch dargestellte Wirkungslinie 22 einen Leistungsschalter 24, welcher ebenfalls schematisch dargestellt ist. In der gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 geöffnet und die Antriebsstange 12 befindet sich in einer ersten Endlage.In Fig. 1, a first embodiment of a drive unit according to the invention is shown with open circuit breaker. A drive 10 is actuated via a translationally movable drive rod 12 and via a schematically shown line of action 22 a circuit breaker 24, which is also shown schematically. In the illustration shown, the power switch 24 is open and the drive rod 12 is in a first end position.

Bei dem Antrieb 10 handelt es sich um einen hydraulischen Federspeicherantrieb. Aber auch andere Arten von Antrieben sind denkbar.The drive 10 is a hydraulic spring-loaded drive. But other types of drives are conceivable.

Bei dem Leistungsschalter 24 handelt es sich um einen Hochspannungsleistungsschalter für Spannungen von 100 kV bis 400 kV. Der Leistungsschalter 24 kann aber ebenso ein Mittelspannungsleistungsschalter für Spannungen von 1 kV bis 100 kV oder ein Niederspannungsleistungsschalter für Spannungen kleiner 1 kV oder ein Hochspannungsleistungsschalter für Spannungen größer 400 kV sein.The circuit breaker 24 is a high voltage circuit breaker for voltages from 100 kV to 400 kV. However, the circuit breaker 24 may also be a medium voltage circuit breaker for voltages from 1 kV to 100 kV or a low voltage circuit breaker for voltages less than 1 kV or a high voltage circuit breaker for voltages greater than 400 kV.

An der Antriebsstange 12 ist senkrecht zu ihren Bewegungsrichtung eine Führungsschiene 14 angebracht. Ein erster Antriebshebel 18 ist an einem Ende an einer ortsfesten, drehbar gelagerten Hebelwelle 26 befestigt. Sein anderes Ende ist in der Führungsschiene 14 verschiebbar gelagert. Ein zweiter Antriebshebel 20 ist ebenfalls an einem Ende an der Hebelwelle 26 befestigt. Der erste Antriebshebel 18 und der zweite Antriebshebel 20 sind starr über die Hebelwelle 26 aneinander gekoppelt, das heißt, sie drehen sich immer gemeinsam mit der Hebelwelle 26 um deren Drehachse.On the drive rod 12, a guide rail 14 is perpendicular to their direction of movement attached. A first drive lever 18 is attached at one end to a stationary, rotatably mounted lever shaft 26. Its other end is slidably mounted in the guide rail 14. A second drive lever 20 is also attached at one end to the lever shaft 26. The first drive lever 18 and the second drive lever 20 are rigidly coupled to each other via the lever shaft 26, that is, they always rotate together with the lever shaft 26 about its axis of rotation.

Ein erster Stellungsmelderhebel 30 ist an einem Ende an einer ortsfesten, drehbar gelagerten ersten Stellungsmelderwelle 28 befestigt. Die erste Stellungsmelderwelle 28 betätigt einen hier nicht dargestellten Stellungsmelder welcher die Lage der ersten Stellungsmelderwelle 28 erfasst und daraus die Position des Leistungsschalters 24 detektiert, in diesem Beispiel die AUS-Position. Das der ersten Stellungsmelderwelle 28 abgewandte Ende des ersten Stellungsmelderhebels 30 ist durch einen ersten Verbindungsbolzen 16 und einen zweiten Verbindungsbolzen 17 mit dem der Hebelwelle 26 abgewandten Ende des zweiten Antriebshebel 20 verbunden.A first position indicator lever 30 is attached at one end to a stationary, rotatably mounted first position indicator shaft 28. The first position indicator shaft 28 actuates a position indicator, not shown here which detects the position of the first position indicator shaft 28 and detects the position of the circuit breaker 24, in this example, the OFF position. The first position indicator shaft 28 facing away from the end of the first position indicator lever 30 is connected by a first connecting pin 16 and a second connecting pin 17 with the lever shaft 26 remote from the end of the second drive lever 20.

An dem dem zweiten Antriebshebel 20 abgewandten Ende des ersten Verbindungsbolzens 16 ist eine Druckplatte 38 angebracht. An dem dem ersten Stellungsmelderhebel 30 abgewandten Ende des zweiten Verbindungsbolzens. 17 ist eine Federkapselung 34 angebracht. Die Federkapselung 34 weist an der dem ersten Stellungsmelderhebel 30 abgewandten ersten Stirnseite 36 eine Öffnung 40 auf, durch welche der ersten Verbindungsbolzen 16 in die Federkapselung 34 hineinragt. Die Druckplatte 38 ist somit im Inneren der Federkapselung 34 angeordnet.At the second drive lever 20 remote from the end of the first connecting pin 16, a pressure plate 38 is attached. At the first position indicator lever 30 remote from the end of the second connecting pin. 17, a spring capsule 34 is attached. The spring capsule 34 has, on the first end face 36 remote from the first position indicator lever 30, an opening 40 through which the first connecting pin 16 projects into the spring encapsulation 34. The pressure plate 38 is thus arranged in the interior of the spring capsule 34.

Der erste Verbindungsbolzen 16 und der zweiten Verbindungsbolzen 17 sind so angeordnet, dass ihre Längsachsen zusammenfallen. Die Federkapselung 34 wirkt dabei für den ersten Verbindungsbolzen 16 und die Druckplatte 38 als Linearführung. Der erste Verbindungsbolzen 16 kann somit eine translatorische Bewegung relativ zum zweiten Verbindungsbolzen 17 entlang ihrer gemeinsamen Längsachse durchführen.The first connecting bolt 16 and the second connecting bolt 17 are arranged so that their longitudinal axes coincide. The spring capsule 34 acts for the first connecting pin 16 and the pressure plate 38 as a linear guide. The first connecting pin 16 can thus perform a translational movement relative to the second connecting pin 17 along its common longitudinal axis.

In der Federkapselung 34 ist eine erste Schraubenfeder 32 so angeordnet, dass die Druckplatte 38 sie komprimiert, wenn der erste Verbindungsbolzen 16 sich auf den zweiten Verbindungsbolzen 17 zu bewegt. Bewegt sich der erste Verbindungsbolzen 16 von dem zweiten Verbindungsbolzen 17 weg, so greift die Druckplatte 38 an der ersten Stirnseite 36 der Federkapselung 34 an, ohne die erste Schraubenfeder 32 zu beaufschlagen.In the spring capsule 34, a first coil spring 32 is disposed so that the pressure plate 38 compresses it when the first connection pin 16 moves toward the second connection pin 17. If the first connecting bolt 16 moves away from the second connecting bolt 17, then the pressure plate 38 engages the first end face 36 of the spring encapsulation 34, without acting on the first helical spring 32.

Die Antriebsstange 12, die Führungsschienen 14, der erste Verbindungsbolzen 16 mit der Druckplatte 38, der zweite Verbindungsbolzen 17 mit der Federkapselung 34, der erste Antriebshebel 18, der zweite Antriebshebel 20, die Hebelwelle 26, die erste Stellungsmelderwelle 28, der erste Stellungsmelderhebel 30 und die erste Schraubenfeder 32 sind Teile eines mechanisches Getriebe, nämlich eines Hebelgetriebes, mittels welchem der Antrieb 10 den Stellungsmelder betätigt.The drive rod 12, the guide rails 14, the first connecting pin 16 with the pressure plate 38, the second connecting pin 17 with the spring capsule 34, the first drive lever 18, the second drive lever 20, the lever shaft 26, the first position indicator shaft 28, the first position indicator lever 30 and the first coil spring 32 are parts of a mechanical transmission, namely a lever mechanism, by means of which the drive 10 actuates the position indicator.

Die erste Schraubenfeder 32 stellt in diesem Getriebe das Federelement dar, welches in der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb 10 und dem Stellungsmelder angeordnet ist. Die erste Schraubenfeder 32 ist in diesem Beispiel außerhalb der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb 10 und dem Leistungsschalter 24 angeordnet.The first coil spring 32 is in this transmission, the spring element, which is arranged in the motion transmission chain between the drive 10 and the position indicator. The first coil spring 32 is disposed outside the motion transmission chain between the drive 10 and the power switch 24 in this example.

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 geöffnet und der Stellungsmelder detektiert die AUS-Position des Leistungsschalters 24. Die Druckplatte 38 berührt die erste Stirnseite 36 der Federkapselung 34 und die erste Schraubenfeder 32 ist weitgehend entspannt.In the illustration shown here, the circuit breaker 24 is open and the position indicator detects the OFF position of the circuit breaker 24. The pressure plate 38 contacts the first end face 36 of the spring capsule 34 and the first coil spring 32 is largely relaxed.

Die erste Schraubenfeder 32 ist hier zylindrisch dargestellt, sie kann aber beispielsweise auch kegelförmig ausgebildet sein. Anstelle einer Schraubenfeder 32 ist auch denkbar, eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket einzusetzen. Auch der Einsatz einer Gasdruckfeder ist denkbar.The first coil spring 32 is shown here cylindrically, but it may also be formed, for example, conical. Instead of a coil spring 32 is also conceivable to use a plate spring or a plate spring package. The use of a gas spring is conceivable.

In Fig. 2 ist die Antriebseinheit nach Fig. 1 unmittelbar nach Schließen des Leistungsschalters 24 dargestellt. Bezogen auf Fig. 1 hat der Antrieb 10 die Antriebsstange 12 betätigt und den Leistungsschalter 24 geschlossen. Der erste Antriebshebel 18 und der zweite Antriebshebel 20 haben sich um die Hebelwelle 26 gedreht und den ersten Verbindungsbolzen 16 mit der Druckplatte 38 auf den zweiten Verbindungsbolzen 17 zu bewegt.2, the drive unit of FIG. 1 is shown immediately after closing the circuit breaker 24. Referring to Fig. 1, the drive 10 has actuated the drive rod 12 and closed the circuit breaker 24. The first drive lever 18 and the second drive lever 20 have rotated about the lever shaft 26 and the first connecting pin 16 with the pressure plate 38 on the second connecting pin 17 moves.

Die Druckplatte 38 hat dabei die erste Schraubenfeder 32 komprimiert. Der erste Stellungsmelderhebel 30 und die erste Stellungsmelderwelle 28 haben sich um den ersten Drehwinkel A1 um die Drehachse der ersten Stellungsmelderwelle 28 gedreht.The pressure plate 38 has compressed the first coil spring 32. The first position indicator lever 30 and the first position indicator shaft 28 have rotated about the first angle of rotation A1 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28.

Aus der hier dargestellten Lage der ersten Stellungsmelderwelle 28 detektiert der Stellungsmelder die AUS-Position oder eine Zwischenposition des Leistungsschalters 24. Unter einer Zwischenposition des Leistungsschalters 24 ist dabei eine Position zu verstehen, in welcher der Leistungsschalter 24 weder die AUS-Position noch die EIN-Position einnimmt.From the position of the first position indicator shaft 28 shown here, the position detector detects the OFF position or an intermediate position of the circuit breaker 24. Under an intermediate position of the circuit breaker 24 is a position to understand in which the circuit breaker 24 occupies neither the OFF position nor the ON position.

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 also geschlossen, der Stellungsmelder detektiert aber die AUS-Position oder eine Zwischenposition anstelle der EIN-Position des Leistungsschalters 24. Die erste Schraubenfeder 32 ist durch die Druckplatte 38 innerhalb der Federkapselung 34-komprimiert.In the illustration shown here, the circuit breaker 24 is thus closed, but the position detector detects the OFF position or an intermediate position instead of the ON position of the circuit breaker 24. The first coil spring 32 is 34-compressed by the pressure plate 38 within the spring enclosure.

In Fig. 3 ist die Antriebseinheit nach Fig. 1 bei geschlossenem Leistungsschalter gezeigt. Die Antriebsstange 12, die Führungsschiene 14, der erste Antriebshebel 18, der zweite Antriebshebel 20 und die Hebelwelle 26 stehen jeweils in der gleichen Position wie in Fig. 2 dargestellt.FIG. 3 shows the drive unit according to FIG. 1 with the circuit breaker closed. The drive rod 12, the guide rail 14, the first drive lever 18, the second drive lever 20 and the lever shaft 26 are each in the same position as shown in Fig. 2.

Der erste Stellungsmelderhebel 30 und die erste Stellungsmelderwelle 28 haben sich, bezogen auf die Darstellung nach Fig. 1, um den zweiten Drehwinkel A2 um die Drehachse der ersten Stellungsmelderwelle 28 gedreht, wobei der erste Drehwinkel A1 kleiner als der zweite Drehwinkel A2 ist.The first position indicator lever 30 and the first position indicator shaft 28 have, based on the illustration of FIG. 1, rotated about the second rotational angle A2 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28, wherein the first rotational angle A1 is smaller than the second rotational angle A2.

Aus der hier dargestellten Lage der ersten Stellungsmelderwelle 28 detektiert der Stellungsmelder die EIN-Position des Leistungsschalters 24. Ähnlich wie in der Darstellung nach Fig. 1 ist die erste Schraubenfeder 32 weitgehend entspannt und die Druckplatte 38 liegt an der ersten Stirnseite 36 der Federkapselung 34 an.From the position of the first position indicator shaft 28 shown here, the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24. Similarly as in the illustration of FIG. 1, the first coil spring 32 is largely relaxed and the pressure plate 38 abuts against the first end face 36 of the spring capsule 34 ,

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 also geschlossen und der Stellungsmelder detektiert die EIN-Position des Leistungsschalters 24. Die Druckplatte 38 berührt die erste Stirnseite 36 der Federkapselung 34 und die erste Schraubenfeder 32 ist entspannt.In the illustration shown here, the circuit breaker 24 is thus closed and the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24. The pressure plate 38 contacts the first end face 36 of the spring capsule 34 and the first coil spring 32 is relaxed.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit dargestellt, welche der Antriebseinheit nach Fig. 1 ähnelt. Im folgenden wird auf die Unterschiede zu der Antriebseinheit nach Fig. 1 eingegangen.FIG. 4 shows a second embodiment of a drive unit according to the invention, which is similar to the drive unit according to FIG. In the following, the differences to the drive unit of FIG. 1 will be discussed.

An Stelle des ersten Verbindungsbolzen 16, des zweiten Verbindungsbolzen 17, der Federkapselung 34, der erste Schraubenfeder 32 und der Druckplatte 38 ist ein dritter Verbindungsbolzen 42 vorgesehen, welcher mit einem Ende mit den zweiten Antriebshebel 20 verbunden ist. An Stelle des ersten Stellungsmelderhebels 30 ist ein flexibler Stellungsmelderhebel 44 vorgesehen, welcher mit einem Ende an der ortsfesten ersten Stellungsmelderwelle 28 befestigt ist.Instead of the first connecting bolt 16, the second connecting bolt 17, the spring capsule 34, the first coil spring 32 and the pressure plate 38 is a third Connecting bolt 42 is provided, which is connected at one end to the second drive lever 20. Instead of the first position indicator lever 30, a flexible position indicator lever 44 is provided, which is attached at one end to the stationary first position indicator shaft 28.

Das dem Antriebshebel 20 gegenüberliegende Ende des dritten Verbindungsbolzens 42 ist mit dem der ersten Stellungsmelderwelle 28 gegenüberliegenden Ende des flexiblen Stellungsmelderhebels 44 verbunden.The drive lever 20 opposite end of the third connecting bolt 42 is connected to the first position indicator shaft 28 opposite end of the flexible position indicator lever 44.

Der flexible Stellungsmelderhebel 44 ist dabei so ausgestaltet, dass er ausschließlich in einer vorgegebenen Richtung, welche senkrecht zu seiner Längsachse und senkrecht zu der Längsachse der Stellungsmelderwelle 28 liegt, verformbar ist.The flexible position indicator lever 44 is designed so that it is deformable exclusively in a predetermined direction, which is perpendicular to its longitudinal axis and perpendicular to the longitudinal axis of the position indicator shaft 28.

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 geöffnet und der Stellungsmelder detektiert die AUS-Position des Leistungsschalters 24. Der flexible Stellungsmelderhebel 44 ist nicht verformt.In the illustration shown here, the power switch 24 is open and the position detector detects the OFF position of the power switch 24. The flexible position indicator lever 44 is not deformed.

Anstalle des flexiblen Stellungsmelderhebels 44 ist auch denkbar, eine Blattfeder einzusetzen.Anstalle of the flexible position indicator lever 44 is also conceivable to use a leaf spring.

In Fig. 5 ist die Antriebseinheit nach Fig. 4 unmittelbar nach Schließen des Leistungsschalters 24 dargestellt. Bezogen auf Fig. 4 hat der Antrieb 10 die Antriebsstange 12 betätigt und den Leistungsschalter 24 geschlossen. Der erste Antriebshebel 18 und der zweite Antriebshebel 20. haben sich um die Hebelwelle 26 gedreht und der dritte Verbindungsbolzen 42 übt eine Kraft auf den flexiblen Stellungsmelderhebel 44 aus.In Fig. 5 the drive unit of FIG. 4 is shown immediately after closing the circuit breaker 24. Referring to FIG. 4, the drive 10 has actuated the drive rod 12 and closed the circuit breaker 24. The first drive lever 18 and the second drive lever 20 have rotated about the lever shaft 26 and the third connecting pin 42 exerts a force on the flexible position indicator lever 44 from.

Der flexible Stellungsmelderhebel 44 ist in der vorgegebenen Richtung verformt und hat dabei Verformungsenergie aufgenommen. Die erste Stellungsmelderwelle 28 hat sich um den dritten Drehwinkel A3 um die Drehachse der ersten Stellungsmelderwelle 28 gedreht.The flexible position indicator lever 44 is deformed in the predetermined direction and has absorbed deformation energy. The first position indicator shaft 28 has rotated about the third rotation angle A3 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28.

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 also geschlossen, der Stellungsmelder detektiert aber die AUS-Position oder eine Zwischenposition anstelle der EIN-Position des Leistungsschalters 24. Der flexible Stellungsmelderhebel 44 ist verformt.In the illustration shown here, the power switch 24 is therefore closed, but the position detector detects the OFF position or an intermediate position instead the ON position of the circuit breaker 24. The flexible position indicator lever 44 is deformed.

In Fig. 6 ist die Antriebseinheit nach Fig. 4 bei geschlossenem Leistungsschalter gezeigt. Die Antriebsstange 12, die Führungsschiene 14, der erste Antriebshebel 18, der zweite Antriebshebel 20 und die Hebelwelle 26 stehen jeweils in der gleichen Position wie in Fig. 5 dargestellt. Der flexible Stellungsmelderhebel 44 hat die aufgenommene Verformungsenergie an die Antriebswelle 28 abgegeben und sich zurückverformt.FIG. 6 shows the drive unit according to FIG. 4 with the circuit breaker closed. The drive rod 12, the guide rail 14, the first drive lever 18, the second drive lever 20 and the lever shaft 26 are each in the same position as shown in Fig. 5. The flexible position indicator lever 44 has delivered the absorbed deformation energy to the drive shaft 28 and deformed back.

Die erste Stellungsmelderwelle 28 hat sich, bezogen auf die Darstellung nach Fig. 4, um den vierten Drehwinkel A4 um die Drehachse der ersten Stellungsmelderwelle 28 gedreht, wobei der dritte Drehwinkel A3 kleiner als der vierte Drehwinkel A4 ist.Referring to the illustration according to FIG. 4, the first position indicator shaft 28 has rotated about the fourth angle of rotation A4 about the axis of rotation of the first position indicator shaft 28, the third angle of rotation A3 being smaller than the fourth angle of rotation A4.

In der hier gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 also geschlossen und der Stellungsmelder detektiert die EIN-Position des Leistungsschalters 24. Der flexible Stellungsmelderhebel 44 ist nicht verformt.In the illustration shown here, the circuit breaker 24 is thus closed and the position detector detects the ON position of the circuit breaker 24. The flexible position indicator lever 44 is not deformed.

In Fig. 7 ist eine dritte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit dargestellt. Der Antrieb 10 bewegt über ein hier nicht dargestelltes mechanisches Hebelgetriebe einen festen Stellungsmelderhebel 58. Der Stellungsmelderhebel 58 ist an einer tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 befestigt, welche um ihre Längsachse 56 drehbar gelagert ist. Ein Stellungsmelder 54 erfasst die Lage der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 und detektiert daraus die Position des Leistungsschalters 24.FIG. 7 shows a third embodiment of a drive unit according to the invention. The actuator 10 moves via a not shown here mechanical lever gear a solid position indicator lever 58. The position indicator lever 58 is attached to a twistable position indicator shaft 46 which is rotatably mounted about its longitudinal axis 56. A position indicator 54 detects the position of the twistable position indicator shaft 46 and detects the position of the circuit breaker 24th

Die tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 weist ein erstes Teilstück 48, an welchem der feste Stellungsmelderhebel 58 befestigt ist, sowie ein drittes Teilstück 52, dessen Lage der Stellungsmelder 54 erfasst, auf. Das erste Teilstück 48 und das dritte Teilstück 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 sind dabei starr ausgeführt, das heißt, eine Torsion des ersten Teilstücks 48 oder des dritten Teilstücks 52 um die Längsachse 56 ist nicht möglich.The twistable position indicator shaft 46 has a first portion 48, to which the fixed position indicator lever 58 is attached, and a third portion 52, detects the position of the position indicator 54, on. The first portion 48 and the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46 are rigid, that is, a torsion of the first portion 48 or the third portion 52 about the longitudinal axis 56 is not possible.

Zwischen dem ersten Teilstück 48 und dem dritten Teilstück 52 weist die tordierbare Stellungsmelderwelle 46 ein zweites Teilstück 50 auf, welches um die Längsachse 56 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 elastisch tordierbar ist. Das zweite Teilstück 50 wirkt in dieser Anordnung wie ein Torsionsstab. Das heißt, das erste Teilstück 48 kann gegenüber dem dritten Teilstück 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 gedreht werden.Between the first section 48 and the third section 52, the twistable position indicator shaft 46 has a second section 50 which extends about the longitudinal axis 56 the twistable position indicator shaft 46 is elastically twistable. The second portion 50 acts in this arrangement as a torsion bar. That is, the first portion 48 can be rotated relative to the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46.

Zum Schließen des Leistungsschalter 24 bewegt der Antrieb 10 über das mechanische Getriebe den festen Stellungsmelderhebel 58. Dabei wird dieser gemeinsam mit dem ersten Teilstück 48 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 um deren Längsachse 56 gedreht. Das zweite Teilstück 50 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 erfährt dabei eine Verdrehung um die Längsachse 56. Das dritte Teilstück 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 folgt der Drehung des ersten Teilstücks 48 mit zeitlicher Verzögerung. Der Stellungsmelder 54, welcher die Lage des dritten Teilstücks 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 erfasst, detektiert die EIN-Position des Leistungsschalter 24 ebenfalls mit zeitlicher Verzögerung.To close the circuit breaker 24, the drive 10 moves via the mechanical transmission the fixed position indicator lever 58. In this case, this is rotated together with the first portion 48 of the twistable position indicator shaft 46 about its longitudinal axis 56. The second section 50 of the twistable position indicator shaft 46 undergoes a rotation about the longitudinal axis 56. The third section 52 of the twistable position indicator shaft 46 follows the rotation of the first section 48 with a time delay. The position indicator 54, which detects the position of the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46, detects the ON position of the power switch 24 also with a time delay.

An dem dritten Teilstück 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 ist zusätzlich eine Dämpfungsmasse 60 angebracht, welche das Trägheitsmoment des dritten Teilstücks 52 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 erhöht. Bei einer Drehung des ersten Teilstücks 48 der tordierbaren Stellungsmelderwelle 46 folgt das dritte Teilstück 52 dieser Drehung, verglichen mit einer Anordnung ohne Dämpfungsmasse 60, mit vergrößerter zeitlicher Verzögerung. Die zeitliche Verzögerung ist mittels der Dämpfungsmasse 60 einstellbar. Das bedeutet, je größer das Trägheitsmoment des dritten Teilstück 52 und der Dämpfungsmasse 60 ist, um so größer wird auch die zeitliche Verzögerung.At the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46, a damping mass 60 is additionally attached, which increases the moment of inertia of the third portion 52 of the twistable position indicator shaft 46. Upon rotation of the first portion 48 of the twistable position indicator shaft 46, the third portion 52 follows this rotation, compared with an arrangement without damping mass 60, with an increased time delay. The time delay is adjustable by means of the damping mass 60. This means that the greater the moment of inertia of the third section 52 and the damping mass 60, the greater is the time delay.

In der Antriebseinheit gemäß Fig. 7 treibt der Antrieb 10 die tordierbare Stellungsmelderwelle 46 mittels eines Hebelgetriebes an. Es ist auch denkbar, dass an Stelle des Hebelgetriebes eine andere Getriebeform, beispielsweise ein Zahnriementrieb, verwendet wird. In diesem Fall ist an Stelle des festen Stellungsmelderhebels 58 eine Riemenscheibe an der flexiblen Stellungsmelderwelle 46 befestigt, welche mittels eines Zahnriemens antreibbar ist.In the drive unit according to FIG. 7, the drive 10 drives the twistable position indicator shaft 46 by means of a lever mechanism. It is also conceivable that, instead of the lever mechanism, another type of transmission, for example a toothed belt drive, is used. In this case, instead of the fixed position indicator lever 58, a pulley is attached to the flexible position indicator shaft 46, which is drivable by means of a toothed belt.

Es ist auch denkbar, eine Dämpfungsmasse 60 an der ersten Stellungsmelderwelle 28 einer Antriebseinheit nach Fig. 1oder Fig. 4 anzubringen. Hierdurch wird das Trägheitsmoment der Stellungsmelderwelle 28 erhöht und die Zeitspanne bis zur Erkennung der EIN-Position des Leistungsschalter 24 durch den Stellungsmelder 54 weiter vergrößert. Auch in diesem Fall ist die zeitliche Verzögerung durch das Trägheitsmoment der Dämpfungsmasse 60 einstellbar.It is also conceivable to attach a damping mass 60 to the first position indicator shaft 28 of a drive unit according to FIG. 1 or FIG. 4. This will be the moment of inertia the position indicator shaft 28 increases and the time taken to detect the ON position of the circuit breaker 24 by the position indicator 54 further. Also in this case, the time delay is adjustable by the moment of inertia of the damping mass 60.

Weiterhin ist denkbar, anstelle des zweiten Teilstücks 50, welches wie ein Torsionsstab wirkt, eine Spiralfeder oder eine Drehfeder einzusetzen.Furthermore, it is conceivable, instead of the second portion 50, which acts as a torsion bar to use a coil spring or a torsion spring.

In Fig. 8 ist ein hydraulisches Dämpfungssystem 70 für eine erfindungsgemäße Antriebseinheit dargestellt. Ein Zylinder 82 weist an einer zweiten Stirnseite 84 eine Bohrung 86 auf, durch welche eine Kolbenstange 72 in das Innere des Zylinder 82 hineinragt. An dem im Inneren des Zylinder 82 befindlichen Endes der Kolbenstange 72 ist ein Kolben 74 befestigt. Im Inneren des Zylinder 82 ist ferner eine zweite Schraubenfeder 80 vorgesehen, welche auf den Kolben 74 drückt.FIG. 8 shows a hydraulic damping system 70 for a drive unit according to the invention. A cylinder 82 has at a second end face 84 a bore 86 through which a piston rod 72 projects into the interior of the cylinder 82. At the end of the piston rod 72 located inside the cylinder 82, a piston 74 is attached. Inside the cylinder 82, a second coil spring 80 is also provided, which presses on the piston 74.

An dem dem Kolben 74 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 72 ist ein erster Befestigungspunkt 92 vorgesehen, und an dem der zweiten Stirnseite 84 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 82 ist ein zweiter Befestigungspunkt 94 vorgesehen. Mittels der Befestigungspunkte 92 und 94 ist das hydraulische Dämpfungssystem 70 in ein Hebelgetriebe integrierbar.At the opposite end of the piston rod 72 to the piston 72, a first attachment point 92 is provided, and at the second end face 84 opposite end of the cylinder 82, a second attachment point 94 is provided. By means of the attachment points 92 and 94, the hydraulic damping system 70 can be integrated in a lever mechanism.

Der Innenraum des Zylinder 82 ist mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einem Hydrauliköl, gefüllt. Der Kolben 74 teilt den Innenraum des Zylinder 82 in einen Federraum 88 und einen Hohlraum 90. Der Hohlraum 90 ist der Bereich des Zylinders 82 zwischen der zweiten Stirnseite 84 und den Kolben 74. Der Federraum 88 befindet sich auf der der zweiten Stirnseite 84 abgewandten Seite des Kolben 74 und nimmt die zweite Schraubenfeder 80 auf.The interior of the cylinder 82 is filled with a liquid, such as a hydraulic oil. The piston 74 divides the interior of the cylinder 82 into a spring chamber 88 and a cavity 90. The cavity 90 is the region of the cylinder 82 between the second end face 84 and the piston 74. The spring chamber 88 is located on the side facing away from the second end face 84 of the piston 74 and receives the second coil spring 80.

Der Kolben 74 weist eine Blende 78 auf durch welche die Flüssigkeit im Innenraum des Zylinders 82 vom Federraum 88 in den Hohlraum 90 und in umgekehrte Richtung fließen kann. Der Querschnitt der Blende 78 ist variabel einstellbar. Ferner weist der Kolben 74 ein Rückschlagventil 76 auf, welches so angeordnet ist, dass Flüssigkeit zwar vom Federraum 88 in den Hohlraum 90 fließen kann, aber nicht in umgekehrte Richtung.The piston 74 has an aperture 78 through which the liquid in the interior of the cylinder 82 can flow from the spring chamber 88 into the cavity 90 and in the opposite direction. The cross section of the aperture 78 is variably adjustable. Furthermore, the piston 74 has a check valve 76 which is arranged so that liquid can indeed flow from the spring chamber 88 into the cavity 90, but not in the opposite direction.

Das hydraulische Dämpfungssystem 70 ist beispielsweise in einer Antriebseinheit ähnlich der in Fig. 1 gezeigten integrierbar. Das hydraulische Dämpfungssystem 70 ersetzt dabei den ersten Verbindungsbolzen 16 mit der Druckplatte 38 und den zweiten Verbindungsbolzen 17 mit der Federkapselung 34 und die erste Schraubenfeder 32. Der erste Befestigungspunkt 92 wird dabei an dem freien Ende des zweiten Antriebshebels 20 befestigt und der zweite Befestigungspunkt 94 wird einem freien Ende des ersten Stellungsmelderhebels 30 befestigt.The hydraulic damping system 70 can be integrated in a drive unit similar to that shown in FIG. 1, for example. The hydraulic damping system 70 replaces the first connecting pin 16 with the pressure plate 38 and the second connecting pin 17 with the spring capsule 34 and the first coil spring 32. The first attachment point 92 is thereby attached to the free end of the second drive lever 20 and the second attachment point 94 is attached to a free end of the first position indicator lever 30.

Bei geöffnetem Leistungsschalter 24 berührt der Kolben 74 die zweite Stirnseite 84 des Zylinders 82 und die zweite Schraubenfeder 80 ist entspannt. Der Stellungsmelder detektiert die AUS-Position des Leistungsschalters 24. Die Flüssigkeit im Inneren Zylinders 82 befindet sich vollständig im Federraum 88. Das Volumen des Hohlraums 90 geht gegen Null.When the circuit breaker 24 is open, the piston 74 contacts the second end face 84 of the cylinder 82 and the second coil spring 80 is relaxed. The position indicator detects the OFF position of the circuit breaker 24. The liquid inside the cylinder 82 is completely in the spring chamber 88. The volume of the cavity 90 goes to zero.

Unmittelbar nach Schließen des Leistungsschalter 24 durch den Antrieb 10 nimmt das hydraulische Dämpfungssystem 70 die in Fig. 8 gezeigte Position ein. Der Kolben 74 hat sich von der zweiten Stirnseite 84 des Zylinders 82 weg bewegt und komprimiert die zweite Schraubenfeder 80. Das Rückschlagventil 76 ist geöffnet und ermöglicht, dass Flüssigkeit aus dem Federraum 88 durch das Rückschlagventil 76 in den Hohlraum 90 strömt. Ebenso strömt die Flüssigkeit durch die Blende 78 vom Federraum 88 in den Hohlraum 90. In dem Maß, wie sich das Volumen des Federraums 88 verkleinert, vergrößert sich das Volumen des Hohlraums 90.Immediately after closing the circuit breaker 24 by the drive 10, the hydraulic damping system 70 assumes the position shown in Fig. 8. The piston 74 has moved away from the second end face 84 of the cylinder 82 and compresses the second coil spring 80. The check valve 76 is opened and allows liquid from the spring chamber 88 to flow through the check valve 76 into the cavity 90. Likewise, the liquid flows through the aperture 78 from the spring chamber 88 into the cavity 90. As the volume of the spring chamber 88 decreases, the volume of the cavity 90 increases.

Der Leistungsschalter 24 ist in diesem Zustand zwar geschlossen, der Stellungsmelder detektiert aber noch die AUS-Position oder eine Zwischenposition.Although the circuit breaker 24 is closed in this state, the position indicator still detects the OFF position or an intermediate position.

Anschließend drückt die Feder 80 auf den Kolben 74 und bewegt diesen auf die zweite Stirnseite 84 des Zylinders 82 zu. Hierbei ist das Rückschlagventil 76 geschlossenen, und die Flüssigkeit strömt lediglich durch die Blende 78 vom Hohlraum 90 in den Federraum 88. In dem Maß, wie sich das Volumen des Federraum 88 vergrößert, verkleinert sich das Volumen des Hohlraums 90. Diese Bewegung wird dadurch gedämpft, dass die Flüssigkeit lediglich durch den verhältnismäßig kleinen Querschnitt der Blende 78 strömen kann.Subsequently, the spring 80 presses on the piston 74 and moves it to the second end face 84 of the cylinder 82. In this case, the check valve 76 is closed, and the liquid flows only through the aperture 78 from the cavity 90 in the spring chamber 88. As the volume of the spring chamber 88 increases, the volume of the cavity 90 decreases. This movement is thereby damped in that the liquid can only flow through the relatively small cross-section of the orifice 78.

Die Geschwindigkeit, mit der diese Bewegung erfolgt, ist durch die Blende 78 einstellbar. Je kleiner der Querschnitt der Blende 78 ist, desto langsamer erfolgt die Bewegung des Kolben 74 zur zweiten Stirnseite 84 des Zylinders 82.The speed at which this movement takes place is adjustable through the aperture 78. The smaller the cross section of the aperture 78, the slower the movement of the piston 74 to the second end face 84 of the cylinder 82 takes place.

Wenn die Flüssigkeit annähernd vollständig in den Federraum 88 zurück geströmt ist, berührt der Kolben 74 wieder die zweite Stirnseite 84 des Zylinders 82 und die zweite Schraubenfeder 80 ist entspannt. Der Stellungsmelder detektiert die EIN-Position des Leistungsschalters 24. Die Flüssigkeit im Inneren Zylinders 82 befindet sich vollständig im Federraum 88 und das Volumen des Hohlraums 90.geht gegen Null.When the liquid has almost completely flowed back into the spring chamber 88, the piston 74 again touches the second end face 84 of the cylinder 82 and the second coil spring 80 is relaxed. The position detector detects the ON position of the circuit breaker 24. The liquid inside the cylinder 82 is completely in the spring chamber 88 and the volume of the cavity 90. goes to zero.

Die zweite Schraubenfeder 80 ist hier zylindrisch dargestellt, sie kann aber beispielsweise auch kegelförmig ausgebildet sein. Anstelle einer Schraubenfeder 80 ist auch denkbar, eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket einzusetzen. Auch der Einsatz einer Gasdruckfeder ist denkbar.The second coil spring 80 is shown here cylindrically, but it can also be formed, for example, conical. Instead of a coil spring 80 is also conceivable to use a plate spring or a plate spring package. The use of a gas spring is conceivable.

In Fig. 9 ist eine Antriebseinheit mit mehreren Stellungsmeldern dargestellt. Die Antriebseinheit umfasst einen hier nicht dargestellten ersten Stellungsmelder und einen ebenfalls nicht dargestellten zweiten Stellungsmelder. Beispielsweise dient der erste Stellungsmelder zur Detektierung der AUS-Position und der zweite Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters.FIG. 9 shows a drive unit with a plurality of position detectors. The drive unit comprises a first position indicator, not shown here, and a second position indicator, also not shown. For example, the first position indicator is for detecting the OFF position and the second position indicator is for detecting the ON position of the circuit breaker.

Ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Antriebseinheit umfasst die Antriebseinheit nach Fig. 9 einen Antrieb 10 zur Betätigung eines Leistungsschalter 24, eine Antriebsstange 12, eine Führungsschiene 14, einen ersten Antriebshebel 18, einen zweiten Antriebshebel 20, eine Hebelwelle 26, einen ersten Stellungsmelderhebels 30 und eine erste Stellungsmelderwelle 28. Zwischen dem ersten Stellungsmelderhebel 30 und dem zweiten Antriebshebel 20 ist ein starrer vierter Verbindungsbolzen 96 angebracht. Der erste Stellungsmelder erfasst die Position der ersten Stellungsmelderwelle 28.Similar to the drive unit shown in FIG. 1, the drive unit according to FIG. 9 comprises a drive 10 for actuating a circuit breaker 24, a drive rod 12, a guide rail 14, a first drive lever 18, a second drive lever 20, a lever shaft 26, a first position indicator lever 30 and a first position indicator shaft 28. Between the first position indicator lever 30 and the second drive lever 20, a rigid fourth connecting pin 96 is attached. The first position detector detects the position of the first position indicator shaft 28.

Der zweite Stellungsmelder erfasst die Position einer zweiten Stellungsmelderwelle 128. Ein zweiter Stellungsmelderhebel 130 ist mit einem Ende an der zweiten Stellungsmelderwelle 128 befestigt.The second position detector detects the position of a second position indicator shaft 128. A second position indicator lever 130 is attached at one end to the second position indicator shaft 128.

Ein der Stellungsmelderwelle 28 abgewandtes Ende des ersten Stellungsmelderhebels 30 ist durch einen fünften Verbindungsbolzen 116 und einen sechsten Verbindungsbolzen 117 mit dem der zweiten Stellungsmelderwelle 128 abgewandten Ende des zweiten Stellungsmelderhebels 130 verbunden.An end of the first position indicator lever 30 facing away from the position indicator shaft 28 is connected by a fifth connecting pin 116 and a sixth connecting pin 117 to the end of the second position indicator lever 130 facing away from the second position indicator shaft 128.

An dem dem zweiten Stellungsmelderhebel 130 abgewandten Ende des sechsten Verbindungsbolzens 117 ist eine Federkapselung 34 angebracht. An dem dem ersten Stellungsmelderhebel 30 abgewandten Ende des fünften Verbindungsbolzens 116 ist eine Druckplatte 38 angebracht. Der fünfte Verbindungsbolzens 116 ragt in die Federkapselung 34 hinein, so dass die Druckplatte 38 sich im Inneren der Federkapselung 34 befindet und auf eine erste Schraubenfeder 32 drückt.At the second position indicator lever 130 remote from the end of the sixth connecting pin 117, a spring capsule 34 is attached. At the first position indicator lever 30 remote from the end of the fifth connecting pin 116, a pressure plate 38 is attached. The fifth connecting bolt 116 protrudes into the spring capsule 34, so that the pressure plate 38 is located inside the spring capsule 34 and presses on a first coil spring 32.

In der gezeigten Darstellung ist der Leistungsschalter 24 geöffnet, und der erste Stellungsmelder detektiert die AUS-Position des Leistungsschalters 24. Der zweite Stellungsmelder detektiert, dass der Leistungsschalter 24 sich nicht in der EIN-Position befindet.In the illustrated illustration, the power switch 24 is open, and the first position detector detects the OFF position of the power switch 24. The second position indicator detects that the power switch 24 is not in the ON position.

Wenn nun der Antrieb 10 den Leistungsschalter 24 schließt, so wird die erste Stellungsmelderwelle 28 verzögerungsfrei gedreht, und der erste Stellungsmelder detektiert, dass der Leistungsschalter 24 sich nicht in der AUS-Position befindet. Die zweite Stellungsmelderwelle 128 wird jedoch mit zeitlicher Verzögerung gedreht, und der zweite Stellungsmelder detektiert mit zeitlicher Verzögerung die EIN-Position des Leistungsschalters 24.Now, when the drive 10 closes the power switch 24, the first position indicator shaft 28 is rotated without delay, and the first position detector detects that the power switch 24 is not in the OFF position. However, the second position indicator shaft 128 is rotated with a time delay, and the second position detector detects the ON position of the circuit breaker 24 with a time delay.

In der Antriebseinheit nach Fig. 9 wird also der erste Stellungsmelder zur Detektierung der AUS-Position des Leistungsschalters 24 stets verzögerungsfrei betätigt und der zweite Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters 24 erfährt beim Schließen des Leistungsschalters 24 eine Verzögerung.In the drive unit according to FIG. 9, therefore, the first position detector for detecting the OFF position of the power switch 24 is always actuated without delay and the second position detector for detecting the ON position of the power switch 24 experiences a delay when the circuit breaker 24 is closed.

Anstelle des fünften Verbindungsbolzens 116 mit der Druckplatte 38 und des sechsten Verbindungsbolzens 117 mit der Federkapselung 34 und der ersten Schraubenfeder 32 ist auch beispielsweise ein hydraulisches Dämpfungssystem 70 in eine Antriebseinheit mit mehreren Stellungsmelder integrierbar.Instead of the fifth connecting bolt 116 with the pressure plate 38 and the sixth connecting bolt 117 with the spring capsule 34 and the first coil spring 32 and a hydraulic damping system 70, for example, in a drive unit with multiple position indicator integrated.

Denkbar ist auch den ersten Stellungsmelder und den zweiten Stellungsmelder so auszugestalten, dass beide Stellungsmelder jeweils die AUS-Position des Leistungsschalters 24 und die EIN-Position des Leistungsschalters 24 erfassen. Eine solche Anordnung bietet die Möglichkeit, an dem ersten Stellungsmelder stets die reale Position des Leistungsschalters 24 abzulesen, während an dem zweiten Stellungsmelder die EIN-Position des Leistungsschalters 24 mit zeitlicher Verzögerung ablesbar ist.It is also conceivable to design the first position indicator and the second position indicator such that both position indicators respectively detect the OFF position of the circuit breaker 24 and the ON position of the circuit breaker 24. Such an arrangement offers the possibility of always reading the real position of the circuit breaker 24 at the first position indicator, while the ON position of the circuit breaker 24 can be read with a time delay at the second position indicator.

Ein Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters ist bei bekannten Antriebseinheiten häufig derart in den Stromkreis zur Ansteuerung der Auslösespule zum Ausschalten des Leistungsschalters integriert, dass dieser Stromkreis nur geschlossen werden kann, wenn der Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position die EIN-Position des Leistungsschalters detektiert. Bei dieser Bauart kann die besagte Auslösespule erst angesteuert werden, wenn der Stellungsmelder zur Detektierung der EIN-Position zeitverzögert die EIN-Position des Leistungsschalters detektiert hat.A position detector for detecting the ON position of the circuit breaker is often integrated in known drive units in the circuit for driving the trip coil to turn off the circuit breaker that this circuit can only be closed when the position indicator for detecting the ON position, the ON position of the circuit breaker detected. With this type of construction, the said tripping coil can only be triggered when the position indicator for detecting the ON position has detected, with a time delay, the ON position of the circuit breaker.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Antriebdrive
1212
Antriebsstangedrive rod
1414
Führungsschieneguide rail
1616
erster Verbindungsbolzenfirst connecting bolt
1717
zweiter Verbindungsbolzensecond connecting bolt
1818
erster Antriebshebelfirst drive lever
2020
zweiter Antriebshebelsecond drive lever
2222
Wirkungslinieline of action
2424
Leistungsschalterbreakers
2626
Hebelwellelever shaft
2828
erste Stellungsmelderwellefirst position indicator shaft
3030
erster Stellungsmelderhebelfirst position indicator lever
3232
erste Schraubenfederfirst coil spring
3434
Federkapselungspring enclosure
3636
erste Stirnseitefirst end face
3838
Druckplatteprinting plate
4040
Öffnungopening
4242
dritter Verbindungsbolzenthird connecting bolt
4444
flexibler Stellungsmelderhebelflexible position indicator lever
4646
tordierbare Stellungsmelderwelletwistable position indicator shaft
4848
erstes Teilstück der tordierbaren Stellungsmelderwellefirst part of the twistable position indicator shaft
5050
zweites Teilstück der tordierbaren Stellungsmelderwellesecond section of the twistable position indicator shaft
5252
drittes Teilstück der tordierbaren Stellungsmelderwellethird section of the twistable position indicator shaft
5454
Stellungsmelderposition indicator
5656
Längsachse der tordierbaren StellungsmelderwelleLongitudinal axis of the twistable position indicator shaft
5858
fester Stellungsmelderhebelfixed position indicator lever
6060
Dämpfungsmassedamping mass
7070
Dämpfungssystemcushioning system
7272
Kolbenstangepiston rod
7474
Kolbenpiston
7676
Rückschlagventilcheck valve
7878
Blendecover
8080
zweite Schraubenfedersecond coil spring
8282
Zylindercylinder
8484
zweite Stirnseitesecond end face
8686
Bohrungdrilling
8888
Federraumspring chamber
9090
Hohlraumcavity
9292
erster Befestigungspunktfirst attachment point
9494
zweiter Befestigungspunktsecond attachment point
9696
vierter Verbindungsbolzenfourth connecting bolt
116116
fünfter Verbindungsbolzenfifth connecting bolt
117117
sechster Verbindungsbolzensixth connecting bolt
128128
zweite Stellungsmelderwellesecond position indicator shaft
130130
zweiter Stellungsmelderhebelsecond position indicator lever
A1A1
erster Drehwinkelfirst rotation angle
A2A2
zweiter Drehwinkelsecond angle of rotation
A3A3
dritter Drehwinkelthird rotation angle
A4A4
vierter Drehwinkelfourth angle of rotation

Claims (10)

Antriebseinheit für einen Leistungsschalter (24), umfassend einen Antrieb (10) zur Betätigung des Leistungsschalters (24) und einen Stellungsmelder (54) zur Detektierung der EIN-Position des Leistungsschalters (24), wobei der Antrieb (10) mittels eines mechanischen Getriebes den Stellungsmelder (54) betätigt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebe mindestens ein Federelement (32, 44, 50, 80) umfasst, welches in der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb (10) und dem Stellungsmelder (54) derart angeordnet ist, dass das Federelement (32, 44, 50, 80) beim Schließen des Leistungsschalters (24) eine elastische Verformung erfährt.Drive unit for a circuit breaker (24), comprising a drive (10) for actuating the circuit breaker (24) and a position indicator (54) for detecting the ON position of the circuit breaker (24), wherein the drive (10) by means of a mechanical transmission Position indicator (54) operated,
characterized in that
the transmission comprises at least one spring element (32, 44, 50, 80) which is arranged in the motion transmission chain between the drive (10) and the position indicator (54) such that the spring element (32, 44, 50, 80) when closing the circuit breaker (24) experiences an elastic deformation. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (32, 44, 50, 80) außerhalb der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Antrieb (10) und dem Leistungsschalter (24) angeordnet ist.Drive unit according to claim 1, characterized in that the spring element (32, 44, 50, 80) outside the motion transmission chain between the drive (10) and the power switch (24) is arranged. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Schraubenfeder (32, 80) ausgebildet ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element is designed as a helical spring (32, 80). Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Torsionsstab (50) ist.Drive unit according to one of claims 1 to 2, characterized in that the spring element as a torsion bar (50). Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als elastisch verformbarer Hebel (44) ausgebildet ist.Drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the spring element is designed as an elastically deformable lever (44). Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe mindestens ein Dämpfungselement (60, 70) umfasst.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission comprises at least one damping element (60, 70). Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement als Dämpfungsmasse (60) ausgebildet ist.Drive unit according to claim 7, characterized in that the damping element is designed as a damping mass (60). Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement als hydraulisches Dämpfungssystem (70) ausgebildet ist, welches einen Kolben (74) und einen Zylinder (82) umfasst.Drive unit according to claim 7, characterized in that the damping element is designed as a hydraulic damping system (70) which comprises a piston (74) and a cylinder (82). Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (24) ein Hochspannungsleistungsschalter ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the power switch (24) is a high-voltage circuit breaker. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (24) ein Mittelspannungsleistungsschalter oder ein Niederspannungsleistungsschalter ist.Drive unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the power switch (24) is a medium-voltage circuit breaker or a low-voltage circuit breaker.
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