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Title:
DEVICE FOR TENSIONING THE CUT-IN SPRING IN ACTUATOR UNITS FOR CIRCUIT BREAKERS, IN PARTICULAR VACUUM CIRCUIT BREAKERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/027992
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a device for tensioning the cut-in spring in actuator units for circuit breakers, in particular vacuum circuit breaker, the cut-in spring (7) being designed as a tensioning spring which is in contact with a cam (2) mounted on the cut-in shaft (5) and which can be tensioned both by an electric motor (20) and by a hand-turned shaft (21) through a spur-gear train, the last spur gearwheel (1) also being mounted on the cut-in shaft (5). The aim of the invention is to design a tensioning device in which the spur-gear train operates without overrunning, and reversing of the cam (2) is prevented or limited by the cut-in spring (7). This is achieved by virtue of the fact that the last spur gearwheel (1) in the spur-gear train is disposed over an overrunning bearing (6) on the cut-in shaft (5) in such a way that, when cut-in spring tensioning begins, the cam (2) and hence also the cut-in shaft (5), are carried directly by the last spur gearwheel (1) out of a position in which they are located past the bottom dead centre position (9) of the shaft (5) as the cam (2) rotates upwards, while, during the cut-in phase, the last spur gearwheel (1) is locked in position, when the cut-in shaft (5) turns through bottom dead centre (9), by the overrunning bearing (6) and by the operative connection with the other spur gearwheels in the spur-gear train.

Inventors:
MUECKSCH DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/001232
Publication Date:
October 19, 1995
Filing Date:
April 04, 1995
Export Citation:
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Assignee:
HOLEC SYST & COMPONENTEN (NL)
MUECKSCH DIETMAR (DE)
International Classes:
H01H3/22; F16H35/00; H01H3/30; H01H33/40; H01H33/66; (IPC1-7): H01H3/30
Foreign References:
DE2518599B11976-09-09
US4762971A1988-08-09
US4039058A1977-08-02
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Claims:
Patentansprüche
1. Einrichtung zum Spannen der Einschaltfeder von Antriebsein¬ richtungen für elektrische Leistungsschalter, insbesondere Vakuumleistungsschalter, bei der die als Zugfeder ausgebil dete Einschaltfeder mit dem auf der Einschaltwelle aufge¬ brachten Exzenter in Verbindung steht und sowohl durch einen elektrischen Motor als auch durch eine Handaufzugs¬ welle unter Zwischenschaltung eines Stirnradgetriebes spannbar ist, wobei dessen letztes Stirnrad ebenfalls auf der Einschaltwelle angeordnet ist, die auch die Klinke zur Freigabe eines Einschaltvorganges durch die Einschaltwelle sowie die mit dem Einschalthebel in Wirkverbindung stehende Kurvenscheibe trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Stirnrad (1) des Stirnradgetriebes über ein Freilauflager (6) auf der Einschaltwelle (5) angeordnet ist, derart, daß bei Beginn des Spannens der Einschaltfeder (7) der Exzenter (2) und damit die Einschaltwelle (5) aus einer Lage, in der sie sich in einer Stellung befinden, die in Drehrichtung des Exzenters (2) nach oben hinter dem unteren Totpunkt (9) der Einschaltwelle (5) liegt, unmittelbar durch das letzte Stirnrad (1) mitnehmbar ist, während in der Phase des Ein¬ schaltVorganges bei Drehung der Einschaltwelle (5) über ihren unteren Totpunkt (9) hinaus das letzte Stirnrad (1) durch das Freilauflager (6) sowie durch die Wirkverbindung mit den anderen Stirnrädern des Stirnradgetriebes in sei¬ ner Lage arretiert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Freilauflager (6) aus dem Freilauf (10) und aus je einem zu beiden Seiten des Freilaufes (10) angeordneten Stützlager (11) besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Freilauf (10) als auch die Stützlager (11) des Freilauflagers (6) Nadellager sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring des Freilaufes (10) des Freilauflagers (6) durch die äußere Umfangsfläche der Einschaltwelle (5) gebildet ist, daß der Durchmesser der Nadeln (14) des Frei¬ laufes (10) kleiner ist als der Abstand zwischen der äuße ren Umfangsfläche der Einschaltwelle (5) und dem inneren Umfang des Außenringes (13) des Freilaufes (10) und daß gleichmäßig verteilt am inneren Umfang es Außenringes (13) sägezahnförmige Flächen (15) angeordnet sind, derart, daß ihr größter Abstand zum inneren Umfang des Außenringes (13) immer auf der in Drehrichtung gegenüberliegenden Seite der sägezahnformigen Flächen (15) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am inneren Umfang des Außenringes (13) des Freilaufes (10) angeordneten sägezahnformigen Flächen (15) eine ge¬ ringe Steigung besitzen.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (14) des Freilaufes (10) des Freilauflagers (6) unter der Kraft von Federkörpern (16) stehen, derart, daß sie auf die sägezahnformigen Flächen (15) des Außen¬ ringes (13) des Freilaufes (10) , also in Klemmrichtung, drückbar sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkörper (16) Federbügel sind, die sich am Außen¬ ring (13) des Freilaufes (10) des Freilauflagers (6) ab¬ stützen.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem letzten, über dem Freilauflager (6) auf der Einschaltwelle (5) angeordneten Stirnrad (18) ein ein¬ stufiges Stirnradgetriebe (17) in Verbindung steht, dessen Stirnrad (23) mit dem größten Durchmesser mit einem auf der Handaufzugswelle (21) befestigten Stirnrad (24) mit kleinem Durchmesser in Eingriff steht, und daß auf der Handaufzugs welle (21) weiterhin ein Freilauflager(25) angeordnet ist, das eine mit einem Bund(26) versehene Buchse (27) aufnimmt, auf deren äußeren Umfang eine Rückstellfeder(28) angeordnet ist, deren eines Ende (29) an einem an der mit einem Bund (26) versehene Buchse (27) angeordneten Anschlagelement (30) und deren zweites Ende (31) an einem Anschlagelement (33) von zwei an der Rückwand(34) des Schalterantriebes angeord¬ neten Anschlagelementen (33;35) befestigt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (28) auf dem Schaft (32) der mit einem Bund (26) versehenen Buchse (27) angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (28) als eine Drehfeder ausgebildet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an der Rückwand (34) des Schaltantriebes befestigten Anschlagelemente (33;35) um einen vorbestimm¬ ten Winkel vorzugsweise von 180° versetzt zueinander ange¬ ordnet sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Handaufzugswelle (21) einerseits in der Rückwand(34) und andererseits in der Vorderwand (36) des Schaltantriebes gelagert ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl nach dem Einschalten des Leistungsschalters der Rückdrehwinkel des Exzenters (2) als auch nach dem Anschlag der mit der Einschaltwelle (5) verbundenen Klinke (4) an der Einschaltklinke (19) der Rückdrehwinkel der Klinke (4) be¬ grenzt ist, indem nach dem Anschlag des mit der mit einem Bund (26) versehenen Buchse (27) in Verbindung stehenden Anschlagelementes (30) an dem in Drehrichtung der Buchse (15) zunächst liegenden, an der Rückwand (34) des Schalter¬ antriebes angeordneten Anschlagelement (33) beide Anschlag elemente (30;33) gemeinsam mit dem Freilauflager (25) und der Buchse (27) für das einstufige Stirnradgetriebe (17) und damit für die Einschaltwelle (5) eine Rücklaufsperre (22) bilden.
14. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anschlag des mit der Buchse (27) in Verbindung ste henden Anschlagelementes (30) an dem in Drehrichtung der Buchse (27) zunächst liegende, an der Rückwand (34) des Schalterantriebes angeordneten Anschlagelement (33) die Rückstellfeder (28) gespannt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorbereiten des Leistungsschalters für den nächsten Einschaltvorgang durch Betätigung des einstufigen Stirnrad¬ getriebes (17) über den elektrischen Motor (20) als Aufzugs¬ motor beziehungsweise der Handaufzugswelle (21) das Frei lauflager (25) die mit einem Bund (26) versehene Buchse (27) freigibt, so daß durch Entspannung der Rückstellfeder (28) die Buchse (27) in entgegengesetzter Richtung drehbar ist, bis das mit der Buchse (27) in Verbindung stehende Anschlag¬ element (30) am zweiten an der Rückwand (34) des Schalter antriebes angeordneten Anschlagelement (35) anschlägt.
16. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das einstufige Stirnradgetriebe (17) eine große Unter¬ setzung aufweist.
17. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das einstufige Stirnradgetriebe (17) großer Untersetzung aus einer elliptischen, auf die Welle des elektrischen Mo¬ tors (20) aufbringbare Buchse besteht, die an ihrem äußeren Umfang über ein Kugellager einen außenverzahnten elastischen Ring aufnimmt, der in seiner großen Ellipsenachse in die ■ konzentrisch zur Welle des elektrischen Motors (20) ange¬ ordnete Innenverzahnung von zwei übereinander angeordneten Ringen (37;38) eingreift, von denen der eine Ring (37) am Gehäuse (39) des elektrischen Motors (20) befestigt ist und der zweite Ring (38) ein Doppelstirnrad (40) trägt, von dem das Stirnrad (41) mit dem kleinsten Durchmesser mit dem letz¬ ten auf der Einschaltwelle (5) angeordneten Stirnrad (18) in Eingriff steht, wobei der außenverzahnte elastische Ring we¬ niger Zähne besitzt als einer der beiden mit einer Innenver zahnung versehenen, übereinander angeordneten Ringe (37;38), wobei der andere mit einer Innenverzahnung versehene Ring die gleiche Anzahl Zähne besitzt wie der außenverzahnte elasti¬ sche Ring.
Description:
Einrichtung zum Spannen der Einschaltfeder von Antriebsein¬ richtungen für elektrische Leistungsschalter, insbesondere Vakuumleistungsschalter

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Spannen der Ein¬ schaltfeder von Antriebseinrichtungen für elektrische Lei¬ stungsschalter, insbesondere Vakuumleistungsschalter, bei der die als Zugfeder ausgebildete Einschaltfeder mit dem auf der Einschaltwelle aufgebrachten Exzenter in Verbindung steht und sowohl durch einen elektrischen Motor als auch durch eine Hand¬ aufzugswelle unter Zwischenschaltung eines Stirnradgetriebes spannbar ist, wobei dessen letztes Stirnrad ebenfalls auf der Einschaltwelle angeordnet ist, die auch die Klinke zur Freigabe eines Einschaltvorganges durch die Einschaltwelle sowie die mit dem Einschalthebel in Wirkverbindung stehende Kurvenscheibe trägt.

Ist bei elektrischen Schaltgeräten, so bei Leistungsschaltern hoher Spannung, insbesondere Vakuumleistungsschaltern, der Ein¬ schaltvorgang beendet, kommt es darauf an, den Vakuumleistungs- schalter wieder für den nächsten Einschaltvorgang vorzuberei¬ ten, so daß eine Schaltfolge AUS - EIN - AUS gewährleistet wird. Das setzt voraus, daß nach Beendigung des Einschaltvor¬ ganges die den Einschaltvorgang bewirkende Einschaltfeder wieder gespannt wird, so daß der nächste Einschaltvorgang vor¬ bereitet ist. Dabei steht bei bekannten Antriebseinrichtungen für Vakuumleistungsschalter die Einschaltfeder mit einem auf einer Einschaltwelle befindlichen Exzenter in Verbindung, so daß bei Freigabe einer ebenfalls auf der Einschaltwelle ange¬ ordneten Klinke eine weiterhin auf der Einschaltwelle vorge¬ sehene Kurvenscheibe bei ihrer Drehung um ca. 180°, bedingt durch die Wirkung der als Zugfeder ausgebildeten Einschalt- feder, den mit der Kurvenscheibe in Wirkverbindung stehenden Einschalthebel in eine Lage drückt, die der Einschaltstellung entspricht.

Die Vorbereitung der als Zugfeder ausgebildeten Einschaltfeder für den nächsten Einschaltvorgang, also ihr Spannen, kann da¬ durch erfolgen, wie beispielsweise der VEM-Firmenschrift

l arme Innenraum-Leistungsschalter" Hn/65/77- 10000-7.77-IV/l/ 17-565 - April 1976, des VEB Schaltgerätewerk Muskau entnommen werden kann, indem durch Anlegen einer Steuerspannung an einem elektrischen Motor unter Zwischenschaltung eines Getriebes, das mit einer Schubstange zusammenarbeitet, eine Ratschenscheibe gedreht wird, so daß die exzentrisch an dieser Ratschenscheibe befestigte Einschaltfeder gespannt wird. Ein derartiges Getrie¬ be ist auch zum Betätigen des beweglichen Schaltkontaktes in Hochspannungsschaltgeräten nach der DD 296 378 A5 vorgesehen.

Bei der bekannten Antriebseinrichtung für Vakuumleistungsschal- ter, bei der die Einschaltfeder mit einem auf der Einschalt- welle befindlichen Exzenter in Verbindung steht, ist das zwi¬ schen dem elektrischen Motor und der Einschaltwelle angeordnete Getriebe ein Stirnradgetriebe, dessen letztes Stirnrad auf der Einschaltwelle lose gelagert ist. Wird bei dieser Antriebs¬ einrichtung die auf der Einschaltwelle angeordnete Klinke freigegeben, so wird durch die damit verbundene Freigabe der gespannten Einschaltfeder der Exzenter und damit auch die Einschaltwelle mit der Kurvenscheibe um ca. 180° gedreht. Bei diesem Bewegungsablauf der Einschaltwelle läuft der auf dieser befindliche Exzenter an der Klinke einer Rücklaufsperre, be¬ dingt durch die Bewegungsenergie, vorbei, so daß dadurch die Einschaltfeder wieder teilweise gespannt wird. Bei der daran sich anschließenden Bewegungsumkehr der Einsehaltwelle und damit auch des Exzenters entspannt sich die teilweise gespannte Einschaltfeder wieder und beschleunigt die Einschaltwelle mit ihrem Exzenter in umgekehrter Drehrichtung, und zwar solange, bis der Exzenter an der Klinke der Rücklaufsperre anschlägt.

Um nun bei dieser bekannten Antriebseinrichtung die Einschalt- feder für den nächsten Einschaltvorgang vorzubereiten, besitzt das letzte auf der Einschaltwelle lose gelagerte Stirnrad des Stirnradgetriebes im Bereich der Einschaltwelle einen in axia¬ ler Richtung verlaufenden, kreissegmentförmigen Vorsprung. Nach Durchlauf eines Leerlaufbereiches schlägt der kreissegmentför-

mige Vorsprung des lose gelagerten Stirnrades an einem fest mit der Einschaltwelle verbundenen Mitnehmerstift an, nimmt die Einschaltwelle und damit den Exzenter durch eine Drehung wieder um ca. 180° mit, und die Einschaltfeder ist gespannt, so daß der Vakuumleistungsschalter für den nächsten Einschaltvorgang vorbereitet ist.

Die Positionen, die die Einschaltwelle und damit der Exzenter einnehmen, sind nicht an die Verwendung eines elektrischen Motors gebunden, sondern diese Positionen nehmen die Einschalt- welle und damit der Exzenter und die auf der Einschaltwelle angeordnete Klinke auch dann ein, wenn die Betätigung des Stirnradgetriebes und damit des letzten, auf der Einschaltwelle angeordneten Stirnrades zum Spannen der Einschaltfeder durch eine Handaufzugswelle betätigbar ist, deren zusätzliche Anord- nung nicht nur zur Durchführung von Revisionen erforderlich ist, sondern auch von vielen Betreibern eines Vakuumleistungs- schalters, neben dem elektrischen Motor als Antrieb, gefordert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Spannen der Einschaltfeder von Antriebseinrichtungen für elek¬ trische Leistungsschalter, insbesondere Vakuumleistungsschal- ter, bei der die als Zugfeder ausgebildete Einschaltfeder mit dem auf der Einschaltwelle aufgebrachten Exzenter in Verbindung steht und sowohl durch einen elektrischen Motor ' als auch durch eine Handaufzugswelle unter Zwischenschaltung eines Stirnrad¬ getriebes spannbar ist, wobei dessen letztes Stirnrad eben¬ falls auf der Einschaltwelle angeordnet ist, die auch die Klinke zur Freigabe eines EinsehaltVorganges durch die Ein- schaltwelle sowie die mit dem Einschalthebel in Wirkverbindung stehende Kurvenscheibe trägt, zu schaffen, bei der das Stirn¬ radgetriebe ohne Leerlauf arbeitet und ein Rückdrehen des Exzenters durch die Einschaltfeder nach dem Einschalten verhin¬ dert beziehungsweise begrenzt sowie ein Festklemmen der Ein- schaltklinke an der mit der Einschaltwelle verbundenen Klinke

bei der Vorbereitung des Leistungsschalters für den nächsten Einschaltvorgang vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß das letzte Stirnrad des Stirnradgetriebes über ein Freilauflager auf der Einschaltwelle angeordnet ist, derart, daß bei Beginn des Span- nens der Einschaltfeder der Exzenter und damit die Einschalt- welle aus einer Lage, in der sie sich in einer Stellung befin¬ den, die in Drehrichtung des Exzenters nach oben hinter dem un¬ teren Totpunkt der Einschaltwelle liegt, unmittelbar durch das letzte Stirnrad mitnehmbar ist, während in der Phase des Ein- schaltvorganges bei Drehung der Einschaltwelle über ihren unte¬ ren Totpunkt hinaus das letzte Stirnrad durch das Freilauflager sowie durch die Wirkverbindung mit den anderen Stirnrädern des Stirnradgetriebes in seiner Lage arretiert ist.

Dabei ist es zweckmäßig, um eine lange FunktionsSicherheit des Freilauflagers und damit eine große Lebensdauer der Antriebs¬ einrichtung für den Leistungsschalter zu gewährleisten, wenn das Freilauflager aus dem eigentlichen Freilauf und aus je ei- nem zu beiden Seiten des Freilaufes angeordneten Stützlager besteht. Sowohl der Freilauf als auch die beiden Stützlager des Freilauflagers sind vorzugsweise Nadellager, wobei auch jedes andere Lager zur Anwendung kommen kann ohne die Funktion des Freilauflagers einzuschränken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung iε't der Innenring des Freilaufes des Freilauflagers durch die äußere Umfangsfläche der Einschaltwelle gebildet sowie der Durchmesser der Nadeln des Freilaufes kleiner als der Abstand zwischen der äußeren Um- fangsfläche der Einschaltwelle und dem inneren Umfang des

Außenringes des Freilaufes, und es sind gleichmäßig verteilt am inneren Umfang des Außenringes sägezahnförmige Flächen angeord¬ net, derart, daß ihr größter Abstand zum inneren Umfang des Außenringes immer auf der in Drehrichtung gegenüberliegenden Seite der sägezahnformigen Flächen vorgesehen ist. Um die Funk¬ tionssicherheit dieses Freilaufes zu sichern, besitzen die am

inneren Umfang des Außenringes des Freilaufes angeordneten sägezahnformigen Flächen eine geringe Steigung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stehen die Nadeln des Freilaufes des Freilauflagers, die beim Spannen der Einschalt- feder gegen die sägezahnformigen Flächen geringer Steigung wir¬ ken, unter der Kraft von Federkörpern, derart, daß sie auf die sägezahnformigen Flächen des Außenringes des Freilaufes, also in Klemmrichtung, drückbar sind, so daß gesichert ist, daß un¬ mittelbar bei Betätigung des mehrstufigen Stirnradgetriebes durch einen elektrischen Motor oder durch eine Handaufzugswelle durch das letzte Zahnrad, das auf der Einschaltwelle sitzt, die Einschaltwelle und damit auch der auf der Einschaltwelle ange¬ ordnete Exzenter mitgenommen wird, so daß die mit dem Exzenter in Verbindung stehende Einschaltfeder zur Vorbereitung des nächsten Einschaltvorganges gespannt wird. Durch die unverzüg¬ liche Mitnahme der Einschaltwelle und damit des Exzenters erge¬ ben sich für das Spannen der Einschaltfeder nicht nur kürzere Spannzeiten, sondern dadurch, daß nunmehr das Stirnradgetriebe unter Last anläuft, also keinen Leerlauf mehr besitzt, wird auch der Verschleiß desselben verringert.

Als Federkörper, die auf die Nadeln des Freilaufes des Frei¬ lauflagers wirken, kommen vorzugsweise Federbügel zur Anwen¬ dung, die sich am Außenring des Freilaufes des Freilauflagers abstützen. Selbstverständlich schließt die Erfindung die Ver¬ wendung jedes anderen Federkörpers, der auf die Nadeln des Freilaufes wirkt und von dem Federbügel abweicht, mit ein.

Damit wird durch die Erfindung eine Einrichtung zum Spannen der Einschaltfeder von Antriebseinrichtungen für elektrische Lei¬ stungsschalter, insbesondere Vakuumleistungsschalter, geschaf¬ fen, bei der das letzte Stirnrad des Stirnradgetriebes über ein Freilauflager mit der Einschaltwelle verbunden ist. Dadurch werden kürzere Spannzeiten für das Spannen der Einschaltfeder erzielt und außerdem wird erreicht, daß das Stirnradgetriebe

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unter Last anläuft, so daß sein Verschleiß gemindert wird.

Während des Einschaltvorganges dreht sich das letzte Stirnrad, unter Berücksichtigung des Freilauflagers, über das es auf der Einschaltwelle angeordnet ist, aber auch dadurch, daß die Zähne dieses Stirnrades mit den Zähnen des nächstfolgenden Stirnrades des Stirnradgetriebes in Eingriff stehen, nicht mit.

Eine bevorzugte Ausbildung der Einrichtung besteht darin, daß mit dem letzten, über dem Freilauflager auf der Einschaltwelle angeordneten Stirnrad ein einstufiges Stirnradgetriebe in Ver¬ bindung steht, dessen Stirnrad mit dem größten Durchmesser, mit einem auf der Handaufzugswelle befestigten Stirnrad mit klei¬ nerem Durchmesser in Eingriff steht, und auf der Handaufzugs¬ welle weiterhin ein Freilauflager angeordnet ist, das eine mit einem Bund versehene Buchse aufnimmt, auf deren äußerem Umfang eine Rückstellfeder angeordnet ist, deren eines Ende an einem an der mit einem Bund versehenen Buchse angeordneten Anschlag¬ element und deren zweites Ende an einem Anschlagelement, von zwei an der Rückwand des Schalterantriebes angeordneten An- schlagelementen befestigt ist.

Während die Rückstellfeder, die vorteilhaft eine Drehfeder ist, auf dem Schaft der mit einem Bund versehenen Buchse angeordnet sein kann, können die beiden an der Rückwand des Schalteran- triebes befestigten Anschlagelemente um beispielsweise 180° versetzt zueinander angeordnet sein. Es ist möglich, die durch die zueinander versetzte Anordnung der Anschlagelemente erziel¬ te Wirkung auch bei einem anderen Winkel zu erreichen, so bei¬ spielsweise, wenn diese um 30° zueinander versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise in der Rückwand des Schalterantriebes und auch in seiner Vorderwand ist die Handaufzugswelle gelagert.

Um nach dem Einschalten des Leistungsschalters, insbesondere Vakuumleistungschalters, ein Rückdrehen des Exzenters durch die Einschaltfeder in Richtung des unteren Totpunktes der Ein-

schaltwelle zu vermeiden, zumindest aber so zu begrenzen, daß bei Beginn des Spannens der Einschaltfeder der Exzenter und da¬ mit die Einschaltwelle eine Stellung einnehmen, die in Dreh¬ richtung des Exzenters nach oben hinter dem unteren Totpunkt der Einschaltwelle liegt, aber besonders auch, um nach dem An- schlag der mit der Einschaltwelle verbundenen Klinke, bei der Vorbereitung des Vakuumleistungsschalters für den nächsten Ein¬ schaltvorgang ein Festklemmen der Einschaltklinke zu verhin¬ dern, ist sowohl nach dem Einschalten des Leistungsschalters der Rückdrehwinkel des Exzenters als auch nach dem Anschlag der mit der Einschaltwelle verbundenen Klinke an der Einschaltwelle der Rückdrehwinkel der Klinke begrenzt.

Dieses erfolgt dadurch, daß nach dem Anschlag des mit der mit einem Bund versehenen Buchse in Verbindung stehenden Anschlag- elementes an dem in Drehrichtung der Buchse zunächst liegenden, an der Rückwand des Schalterantriebes angeordneten Anschlag¬ element, beide Anschlagelemente gemeinsam mit dem Freilauflager und der mit einem Bund versehenen Buchse, für das einstufige Stirnradgetriebe und damit für die Einschaltwelle eine Rück- laufsperre bilden. Dabei ist bei dem Anschlag des mit der Buchse in Verbindung stehenden Anschlagelementes an dem in Drehrichtung der Buchse zunächst liegenden, an der Rückwand des Schalterantriebes angeordneten Anschlagelement, die Rückstell¬ feder gespannt.

Durch die Schaffung eines Rückdrehwinkels, der durch die Rück¬ laufsperre begrenzt ist, wird nicht nur nach dem Einschaltvor¬ gang eine mögliche Bewegungsumkehr der Einschaltwelle mit ihren Bauteilen verhindert, sondern es wird auch gewährleistet, daß nach dem harten Anschlag der Klinke an die Einschaltklinke, die mit der Einschaltwelle in Verbindung stehende Klinke sich um einen geringen Winkel zurückdrehen kann. Durch die daraus re¬ sultierende Entspannung der Anschlagskraft wird nicht nur eine Blockierung der Einschaltklinke aufgehoben, sondern es wird auch sichergestellt, daß bei einem Aufzug der Einschaltfeder

d urc h den elektrischen Motor bzw. beim Aufziehen per Handkur¬ bel über die Handaufzugswelle keine Störungen eintreten.

Vorteilhaft ist es dabei, daß bei der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung das Freilauflager beim Vorbereiten des Leistungs- Schalters für den nächsten Einschaltvorgang, durch Betätigung des einstufigen Stirnradgetriebes über den elektrischen Motor als Aufzugsmotor bzw. der Handaufzugswelle die mit einem Bund versehene Buchse freigibt, so daß durch Entspannung der Rück¬ stellfeder die Buchse in entgegengesetzter Richtung drehbar ist, bis das mit der Buchse in Verbindung stehende Anschlag¬ element am zweiten, an der Rückwand des Schalterantriebes ange¬ ordneten Anschlagelement anschlägt.

Damit das Spannen der Einschaltfeder unter Berücksichtigung eines geringen Motordrehmomentes vorgenommen werden kann, aber auch um eine niedrige Drehzahl des letzten Stirnrades und damit der Einschaltwelle zu erreichen, weist das einstufige Getriebe eine große Untersetzung auf.

Dabei ist es zweckmäßig, daß als ein einstufiges Stirnradge¬ triebe großer Untersetzung ein Getriebe verwendet wird, das aus einer elliptischen, auf die Welle des elektrischen Motors auf¬ bringbaren Buchse besteht, die an ihrem äußeren Umfang über ein Kugellager einen außenverzahnten elastischen Ring aufnimmt, der in seiner großen Ellipsenachse in die konzentrisch zur Welle des elektrischen Motors angeordnete Innenverzahnung von zwei übereinander angeordneten Ringen eingreift, von dem der eine Ring am Gehäuse des elektrischen Motors befestigt ist und der zweite Ring ein Doppelstirnrad trägt, von dem das Stirnrad mit dem kleinsten Durchmesser mit dem letzten auf der Einschalt¬ welle angeordneten Stirnrad in Eingriff steht, wobei der au¬ ßenverzahnte elastische Ring weniger Zähne besitzt, als eine der beiden mit einer Innenverzahnung versehenen, übereinander angeordneten Ringe, wobei der andere mit einer Innenverzahnung versehene Ring die gleiche Anzahl Zähne besitzt wie der außen-

verzahnte elastische Ring.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen :

Fig. 1 die Einschaltwelle mit dem auf ihr aufgebrachten letzten Stirnrad eines Stirnradgetriebes in der Ausschaltstel¬ lung, Fig. 2 die Einschaltwelle mit dem auf ihr aufgebrachten letzten Stirnrad nach Fig. 1 in der Einschaltstellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Freilaufes eines Frei¬ lauflagers, über das das letzte Stirnrad auf der Ein¬ schaltwelle angeordnet ist, Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung des Freilaufes nach Fig. 3 in der Vorderansicht in Verbindung mit an den Stirnseiten angeordneten Stützlagern,

Fig. 5 die Einschaltwelle in der Ausschaltstellung nach Fig.l in Wirkverbindung mit einem einstufigen Stirnradgetriebe sowie der Handaufzugswelle,

Fig. 6 die Einschaltwelle nach Fig. 5 in der Einschaltstellung,

Fig. 7 die Draufsicht auf die Einschaltwelle nach Fig. 6.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist neben dem letzten Stirnrad 1 eines nicht weiter gezeigten mehrstufigen Stirnradgetriebes auch ein Exzenter 2, eine Kurvenscheibe 3 sowie eine Klinke 4, über die der Einschaltvorgang ausgelöst wird, auf der Einschaltwelle 5 einer Antriebseinrichtung für einen elektrischen Leistungs- schalter, insbesondere Vakuumleistungsschalter angeordnet. Wäh- rend der Exzenter 2, die Kurvenscheibe 3 und die Klinke 4 fest auf der Einschaltwelle 5 angeordnet sind, ist das letzte Stirn¬ rad 1 des mehrstufigen Stirnradgetriebes über ein Freilauflager 6, das in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt ist, auf der Ein¬ schaltwelle 5 angeordnet. In der hier gezeigten Ausschaltstel- lung ist die mit dem Exzenter 2 in Verbindung stehende, als

Zugfeder ausgebildete Einschaltfeder 7 gespannt, d.h., daß die Antriebseinrichtung zur Auslösung eines Einschaltvorganges am Vakuumleistungsschalter vorbereitet ist. Die Auslösung des Ein¬ schaltVorganges erfolgt durch Freigabe der Klinke 4 durch eine weitere, ebenfalls nicht weiter dargestellte Klinke, die zur Antriebseinrichtung gehört. Ist der Einschaltvorgang durch

Freigabe der Klinke 4 ausgelöst, so wird durch die Einschalt¬ feder 7 nicht nur die Klinke 4, sondern auch der Exzenter 2 und damit die Einschaltwelle 5 und die Kurvenscheibe 3, die dabei mit einem ebenfalls nicht weiter gezeigten Einschalthebel in Wirkverbindung gebracht wird, um ca. 180° in Pfeilrichtung 8 gedreht. Dabei durchläuft der Exzenter 2, bedingt durch die Bewegungsenergie, den unteren Totpunkt 9 der Einschaltwelle 5, bis schließlich die Einschaltwelle 5, der Exzenter 2 und die Klinke 4 die in Fig. 2 gezeigte Lage einnehmen, in der die Ein- schaltfeder 7 entspannt ist.

Soll nunmehr die Einschaltfeder 7 gespannt werden, um die Aus¬ lösung eines weiteren EinsehaltVorganges vorzubereiten, sollen also die Einschaltwelle 5, der Exzenter 2 mit der Einschaltfe- der 7, die Kurvenscheibe 3 und die Klinke 4 von der aus Fig. 2 ersichtlichen Lage in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht wer¬ den, in der die Einschaltfeder 7 gespannt ist, so wird durch das letzte Stirnrad 1 des mehrstufigen Stirnradgetriebes unmit¬ telbar bei Beginn der Betätigung des mehrstufigen Stirnradge- triebes über den Freilauf 6 die Einschaltwelle 5 und damit der Exzenter 2 mitgenommen, bis der Exzenter 2 die Stellung ent¬ sprechend Fig. 1 hat, in der die Einschaltfeder 7 gespannt, also zur Auslösung des nächsten Einschaltvorganges vorbereitet ist. Dadurch, daß die Einschaltwelle 5 und der Exzenter 2 un- mittelbar durch das mehrstufige Stirnradgetriebe mitgenommen werden, verkürzen sich die Spannzeiten der Einschaltfeder 7. Das mehrstufige Stirnradgetriebe läuft unter Last an, dadurch tritt kein Leerlauf ein und der Verschleiß wird erheblich reduziert. Bei Verwendung eines einstufigen Stirnradgetriebes ergeben sich die gleichen Vorteile.

Gemäß Fig. 4 besteht das Freilauflager 6, über das das letzte Stirnrad 1 des mehrstufigen Stirnradgetriebes nach Fig. 1 und 2 auf der Einschaltwelle 5 angeordnet ist, aus dem eigentlichen Freilauf 10 und den beiden Stützlagern 11, die den Freilauf 10 stirnseitig begrenzen. Sowohl der Freilauf 10 als auch die Stützlager 11 sind Nadellager. Wie in Verbindung mit Fig. 3 er ¬ sichtlich ist, ist der Innenring des Freilaufes 10 des Frei¬ lauflagers 6 durch die äußere Umfangsfläche der Einschaltwelle 5 gebildet, und in dem Zwischenraum 12 zwischen dieser Umfangs¬ fläche und dem inneren Umfang des Außenringes 13 des Freilaufes 10 sind Nadeln 14 angeordnet, deren Durchmesser kleiner ist als der Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche der Einschalt¬ welle 5 und dem inneren Umfang des Außenringes 13 des Freilau¬ fes 10. Diese Nadeln 14 stehen mit sägezahnformigen Flächen 15 geringer Steigung in Wirkverbindung, die gleichmäßig verteilt am inneren Umfang des Außenringes 13 des Freilaufes 10 angeord¬ net sind, und zwar so, daß ihr größter Abstand zum inneren Umfang des Außenringes 13 immer auf der in Drehrichtung (Pfeil- richtung 8 - Fig. 1 und 2) gegenüberliegenden Seite der säge¬ zahnformigen Flächen 15 vorgesehen ist. Dabei stehen die Nadeln 14 des Freilaufes 10 des Freilauflagers 6 unter der Kraft von Federkörpern 16, die als Federbügel ausgebildet sind, so daß die Nadeln 14 auf die sägezahnformigen Flächen 15 des Außen¬ ringes 13 des Freilaufes 10, also in Klemmrichtung, drückbar sind. Damit sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß unmittelbar bei Einleitung der Betätigung des mehrstufigen Stirnradgetriebes, also auch der Drehung des letzten Stirnra¬ des 1 zwecks Spannen der Einschaltfeder 7, die Einschaltwelle 5 und damit auch der Exzenter 2 durch das letzte Stirnrad 1 mit¬ genommen wird, bis nach Drehung um ca. 180° der Spannvorgang der Einschaltfeder 7 vollzogen ist.

Bei der Einrichtung gemäß Fig.5;6 und 7 wird zunächst von der Verwendung eines einstufigen Stirnradgetriebes 17 ausgegangen. Neben dem letzten Stirnrad 18 desselben sind auf der Einschalt- welle 5 des Schaltantriebes auch wieder ein Exzenter 2, eine

Kurvenscheibe 3 und eine Klinke 4 über die der Einschaltvorgang nach Freigabe durch eine Einschaltklinke 19 ausgelöst wird, an¬ geordnet. Dabei sind der Exzenter 2, die Kurvenscheibe 3 und die Klinke 4 fest auf der Einschaltwelle 5 angeordnet, während das letzte Stirnrad 18 des einstufigen Stirnradgetriebes 17 über das Freilauflager 6 auf der Einschaltwelle 5 angeordnet ist.

Während in der aus Fig.5 ersichtlichen Ausschaltstellung, die mit dem Exzenter 2 in Verbindung stehende, als Zugfeder ausge- bildete Einschaltfeder 7 gespannt ist, so daß die Antriebsein¬ richtung zur Auslösung eines Einschaltvorganges am Vakuumlei¬ stungsschalter vorbereitet ist, geht aus Fig.6 hervor, daß die Einschaltfeder 7 entspannt ist, wobei die Einschaltfeder 7, der Exzenter 7 und damit die Einschaltwelle 5 sich in einer Stel- lung befinden, die in Drehrichtung des Exzenters 2 nach oben hinter dem unteren Totpunkt 9 der Einschaltwelle 5 liegt.

Wenn, ausgehend von der aus Fig. 6 dargestellten Position der Einschaltfeder 7, diese zur Auslösung eines weiteren Ein- schaltVorganges gespannt werden soll, ist es erforderlich die Einschaltwelle 5, den Exzenter 2 mit der Einschaltfeder 7, die Kurvenscheibe 3 und die Klinke 4 von der aus Fig. 6 ersichtli¬ chen Lage in die Lage gemäß Fig. 5 zu bringen. Hierzu wird durch das letzte Stirnrad 18 des einstufigen Stirnradgetriebes 17 unmittelbar nach seiner Betätigung durch einen elektrischen Motor 20 als Aufzugsmotor, nachdem dieser eine SteuerSpannung erhalten hat, oder aber durch die Handaufzugswelle 21 (Fig.7) die Einschaltwelle 5 und damit der Exzenter 2 mitgenommen. Diese Mitnahme erfolgt bis der Exzenter 2 die in Fig. 5 er- sichtliche Lage eingenommen hat, in der die Einschaltfeder 7 gespannt also zur Auslösung des nächsten EinsehaltVorganges vorbereitet ist.

Um nun aber zu gewährleisten, daß nach dem harten Anschlag der Klinke 4 an die Einschaltklinke 19, sich die mit der Einschalt-

welle 5 in Verbindung stehende Klinke 4 um einen geringen Win¬ kel zurückdrehen kann, ist zusätzlich eine Rücklaufsperre 22, wie in Fig.7 gezeigt, vorgesehen, durch die für das Zurückdre¬ hen der Klinke 4 ein begrenzter Rückdrehwinkel zur Verfügung gestellt wird. Das aber bedeutet, daß sich die Anschlagkraft entspannen kann und somit eine Blockierung der Einsehaltklinke 19 aufgehoben wird. Durch die Rücklaufsperre 22 wird gleichzei¬ tig aber auch erreicht, daß nach dem Einschaltvorgang eine mög¬ liche Bewegungsumkehr der Einschaltwelle 5 mit ihren Bauteilen, also auch der Einschaltfeder 7, verhindert zumindest aber be- grenzt wird.

Wie in Fig.7 gezeigt, steht das Stirnrad 23 mit dem größten Durchmesser des einstufigen Stirnradgetriebes 17 mit einem auf der Handaufzugswelle 21 befestigten Stirnrad 24 mit einem klei- nem Durchmesser in Eingriff. Weiterhin ist auf der Handaufzugs- welle 21 ein Freilauflager 25 angeordnet, das eine mit einem Bund 26 versehene Buchse 27 aufnimmt, auf deren äußeren Umfang eine Rückstellfeder 28 angeordnet ist. Während das eine Ende 29 der Rückstellfeder 28 an einem an der Buchse 27 angeordneten Anschlagelement 30 befestigt ist, ist das zweite Ende 31 der auf dem Schaft 32 der Buchse 27 angeordneten Rückstellfeder 28, mit einem Anschlagelement 33, von zwei um 180° versetzt zuein¬ ander an der Rückwand 34 des Schalterantriebes befestigten An¬ schlagelementen 33;.35, verbunden. Bei dieser Ausbildung ist die Handaufzugswelle 21 nicht nur in der Rückwand 34 sondern auch in der Vorderwand 36 des Schalterantriebes gelagert.

Durch die, im wesentlichen durch die Buchse 27, die Rück¬ stellfeder 28, die Anschlagelemente 30;33;35 und durch das Freilauflager 25 gebildete Rücklaufsperre 22 wird sowohl nach dem Einschalten des Vakuumleistungsschalters der Rückdrehwinkel des Exzenters 2 als auch nach dem Anschlag der mit der Ein¬ schaltwelle 5 verbundenen Klinke 4 an der Einschaltklinke 19 der Rückdrehwinkel begrenzt. Dieses erfolgt, indem nach dem Anschlag des mit der Buchse 27 in Verbindung stehenden An-

schlagelementes 30 an dem in Drehrichtung der Buchse 27 nächst- liegende Anschlagelement 33, beide Anschlagelemente 30; 33 gemeinsam mit dem Freilauflager 25 und der Buchse 27 für das einstufige Stirnradgetriebe 17 und damit für die Einschaltwelle 5 eine Rücklaufsperre 22 bilden. Stehen beide Anschlagelemente 30,-33 miteinander in Berührung, so ist die Rückstellfeder 28 gespannt.

Dagegen gibt in der Phase der Vorbereitung des Vakuumlei¬ stungsschalters für den nächsten Einschaltvorgang und zwar durch Betätigung des einstufigen Stirnradgetriebes 17 über den elektrischen Motor 20 als Aufzugsmotor bzw. der Handaufzugs¬ welle 21 das Freilauflager 25 die mit einem Bund 26 versehene Buchse 27 frei, so daß durch Entspannung der Rückstellfeder 28 die Buchse 27 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. Diese Drehung erfolgt so lange, bis das mit der Buchse 27 in Verbin¬ dung stehende Anschlagelement 30 an das zweite, an der Rückwand 34 des Schalterantriebes angeordneten Anschlagelement 35, an¬ schlägt.

Als einstufiges Stirnradgetriebe 17 ist ein solches mit großer Untersetzung vorgesehen, wie es auch als Harmonic-drive-Getrie- be bekannt ist. Dabei ist der eine Ring 37 von zwei übereinan¬ der angeordneten Ringen 37;38 dieses Getriebes am Gehäuse 39 des elektrischen Motors 20 befestigt und der zweite Ring 38 trägt ein DoppelStirnrad 40, dessen Stirnrad 41 mit dem klein¬ sten Durchmesser mit dem letzten auf der Einschaltwelle 5 an¬ geordneten Stirnrad 18 in Eingriff steht. Durch die Verwendung des einstufigen Stirnradgetriebes 17 und seiner Anpassung an die Verhältnisse des Schalterantriebes für einen Leistungs- Schalter, insbesondere einen Vakuumleistungsschalter unter

Berücksichtigung der Handaufzugswelle 21, aber auch der Rück¬ laufsperre 22 wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung gleichzeitig Einfluß genommen auf eine Reduzierung des umbauten Raumes in bezug auf das Stirnradgetriebe und damit auf die Kosten.