NO158558B - Manoevermekanisme for elektriske brytere. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en ma,nøvermekanisme av den type som er angitt i innledningen til patentkrav 1. Manøver-mekanismen ifølge oppfinnelsen er særlig egnet ved hånd-manøvrerte lastbrytere for lavspenning (opptil 1000 V systemspenning), men den kan i prinsipp også anvendes i andre forbindelser.

Lastbrytere av ovennevnte type utføres vanlig-vis for såkalt uavhengig håndmanøver, hvilket innebærer at kontaktbevegelsens hastighet ved tilslag og fraslag og den respektive manøvers fullførelse til endestillingen er uavhengig av den kraft med hvilken håndtaket manøvreres.

For dette kreves en fjæranordning som lagrer energien fra håndtaket og avgir energien til kontaktene etter at tilstrekkelig energi er lagret.

For manøvrering av mindre, elektriske brytere, såsom manøverbrytere og liknende, har man tidligere foreslått å benytte en mekanisme som omfatter en forskyvbar sleid som påvirkes av like overfor hverandre, på begge sider av sleiden anordnede bladfjærer (DE-patentskrift 1 078 213).

Den manøverkraft som kan oppnås med denne konstruksjon, er imidlertid forholdsvis begrenset, og konstruksjonen er derfor mindre egnet for større koplingsapparater.

Ved en annen tidligere foreslått manøvermeka-nisme som er beregnet for lastbrytere, har man på begge sider av en forskyvbar manøversleid anordnet skruefjærer som er montert på i bryterstativet dreibart lagrede styre-pinner (svensk patentsøknad nr. 7907711-1). Denne anordning har den ulempe at den inneholder et stort antall forskjellige deler som er kostbare å fremstille og montere.

Det er videre blitt foreslått å utføre en man-øvermekanisme med en i en lineært forskyvbar kassett beliggende, langstrakt bladfjær som er forsynt med tre eller flere spennben. Bladfjæren er plan i uspent tilstand og strekker seg i kassettens forskyvningsretning. Spennbenene er forskjøvet i forhold til hverandre langs bladfjæren og anordnet vekselvis på den ene henholdsvis den andre side av fjæren (svensk patentsøknad nr. 8007967-6). En ulempe med denne konstruksjon er at den krever forholdsvis stor

plass.

En manøvermekanisme av den type som er angitt

i innledningen til krav 1, er også kjent fra svensk patentskrift 223 001. Denne mekanisme inneholder en fjær som må tåle forholdsvis stor formendring ved manøvrering, eksempelvis en smidd fjær. Sådanne fjærer er dyre å fremstille.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe

en manøvermekanisme av den i innledningen til krav 1 angitte type ved hvilken de ovennevnte ulemper ved tidligere kjente utførelser unngås. Dette oppnås ved hjelp av de foranstalt-ninger som er angitt i den karakteriserende del av krav 1.

Hovedelementet i mekanismen ifølge oppfinnelsen er en fjær som er utstanset av en plate av fjærstål og som belastes- i sitt plan (på høykant). Fjæren utsettes for bøyende belastning og det belastede tverrsnitt har en konstant bredde lik platens tykkelse. Ved at detaljen utstanses eller utskjæres av en plate, kan tverrsnittet gisen varierende høyde og dermed en konstant bøyepåkjenning, hvilket gir optimal utnyttelse av materiale og plass.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. la og lb viser prinsippet for en manøvermekanisme ifølge oppfinnelsen i sin enkleste form beregnet for lastbrytere av den type som har en koritaktfører i form av en sleid som beveger seg rettlinjet mellom sine to endestillinger, fig. 2a og 2b viser prinsippet for en videreutviklet utførelse av en sådan mekanisme, fig. 3a og 3b viser prinsippet for en ytterligere videreutviklet utførelse av denne mekanisme,

fig. 4 viser et sideriss av en praktisk utførelsesform av oppfinnelsen ifølge det på fig. 3a og 3b viste prinsipp,

fig. 5 viser utførelsesformen ifølge fig. 4 i grunnriss,

og fig. 6 og 7 viser grunnriss av en for lastbrytere med roterende kamskive beregnet manøvermekanisme i sine to endestillinger.

De manøvermekanismer som skal beskrives i

det følgende i forbindelse med fig. 1 - 5, er beregnet for lastbrytere av den type som har en kontaktfører i form av

en sleid som beveger seg rettlinjet mellom sine to endestillinger. Fjærmekanismen skal derved overføre manøver-

kraften eksempelvis fra et dreibart manøverhåndtak til en kon-taktsleid som beveger seg rettlinjet, vinkelrett på håndtakets dreieakse.

De prinsipputførelser som er vist skjematisk

på fig. 1-3, har en U-formet hovedfjær 1, og mellom fjærbenenes 2, 3 endepunkter er anordnet en spennanordning i form av to spennarmer 4, 5. Ved utførelsen ifølge fig. 1 er disse spennarmer rette og stive og er ved sin ene ende leddbart koplet til endepunktet av hvert sitt av fjærbenene 2„ 3 og ved sin andre ende dreibart lagret i lagringspunkter 6,. 7 som er fast anordnet i mekanismehuset.

Når hovedfjæren 1 forskyves i sin lengderetning (pilretning A) fra den på fig. la viste, ene endestilling til den på fig. lb viste, andre endestilling, vil benene 2, 3 under den første del av manøverbevegelsen bli trykket fra hverandre av armene 4, 5. Når armene har passert dødpunk-tet, kan benene fjære tilbake idet fjæren fremdeles beveger seg fremover og nå avgir den energi som under den første del av bevegelsen ble lagret inn i fjæren.

For å øke slaglengden med bibeholdt størrelse av hovedfjæren, må armene 4, 5 gjøres lengre. Dette kan gju-res ved at armene formes i bue og legges om hverandre slik fig. 2a og 2b viser. Disse bueformede armer kan med fordel-fremstilles av fjærstål og dimensjoneres slik at de får høy påkjenning. De vil da fungere som fjærer og arbeide i serie med hovedfjæren 1 og bidra til det totale fjærarbeid.

Ved utførelsesformene ifølge fig. la - 2b

er lagringsstedene 6, 7 for spennarmenes faste ender anordnet i et stivt hus. For å øke fjærarbeidet kan et fjerde fjær-element tilføres mekanismen ved at armenes faste ende lagres i en likeledes U-formet fjær 8, slik fig. 3a og 3b viser. Fjærens 8 basisparti er her fast anordnet i mekanismehuset.

Fig. 4 og 5 viser en manøvermekanisme som er utført i overensstemmelse med det på fig. 3a og 3b viste prinsipp med en hovedf jær 1, to fjærarmer 4, 5 og en fast fjær 8. Mekanismen inneholder videre en drivaksel 9 med et håndtak 10. Ved hjelp av en primær arm 11 og en sekundær arm 12 kan håndtakets dreiemoment omvandles til en lineær drivkraft på hovedfjæren 1. Den primære arm 11 er fast forbundet med drivakselen 9 og har et spor 13 i hvilket en rull 14 løper. Rullen 14 er på sin side anbrakt på den sekundære arm 12. Ved hjelp av utformingen av sporet 13

og plasseringen av rullen 14 kan en ønsket utveksling oppnås mellom den primære og den sekundære arm.

Sekundærarmen 12 er dreibar i en i mekanismehuset fast anordnet lagring 15 og driver hovedfjæren 1 ved hjelp av to på denne anbrakte medbringertapper 16 og 17. De sarrme medbringertapper benyttes ved sin forlengelse på den andre side av hovedfjæren til å drive en kontaktfører 18.

Fig. 6 og 7 viser en ifølge oppfinnelsen ut-ført manøvermekanisme som er beregnet for den type lastbryter der kontaktføreren beveger seg i manøverhåndtakets akseret-ning, dvs. vinkelrett på den foran beskrevne.

I denne type lastbryter er kontaktføreren forsynt med to kammer som samvirker med to liknende kammer på en roterende skive på en slik måte at kontaktføreren skyves bort fra skiven når denne roterer en fjerdedels omdreining. Når skiven dreies tilbake, returnerer kontaktføreren ved hjelp av kraften fra kontaktfjærene.

For å tilveiebringe en såkalt uavhengig hånd-manøver, er en fjærmekanisme innsatt mellom håndtaket og kamskiven. Denne mekanisme fungerer slik at fjæren spennes med håndtaket under den første del av manøveren, og først etter at tilstrekkelig energi er opplagret i fjæren veksler kamskiven stilling, drevet av fjærkraften. Av fig. 6 og 7 fremgår hvordan man kan tilveiebringe en sådan f jærmekanisme ved hjelp av tynne fjærelementer som samtlige er utskåret av platemateriale og ved hvilke kraften og utbøyningen ligger i platens plan.

Den på fig. 6 og 7 viste manøvermekanisme inngår i en lastbryter 19 som har en sentral drivaksel 20 på hvilken et ikke vist manøverhåndtak er montert. Mekanismen inneholder en hovedfjær eller sentrumsfjær 21, to fjærbuer 22, 23 og to rammefjærer 24, 25.

Drivakselen 20 går gjennom et konturstanset hull 26 i sentrumsfjærens midte, slik at dreiemoment kan overføres fra drivakselen til sentrumsfjæren. Utenfor navet er det i sentrumsfjæren anordnet to uttagninger 27, 28 der to medbringesegmenter 29, 30 på bryterens kamskive stikker opp. Sentrumsfjæren har to spiralformede armer 31, 32 som utgjør den fjærende del. Fjæringsbevegelsen er i hovedsaken radial.

De to fjærbuer 22, 23 danner to ledd som for-binder sentrumsfjæren 21 med rammefjærene 24, 25. En tapp i hvert forbindelsespunkt 33, 34, 35, 36 gjør forbindelsen leddbar. F jæringsbevegelsen skjer ved at avstanden mellom endepunktene av hvert ledd økes.

De to rammefjærer 24, 25 danner til santen en fast ytre ramme. Fjæringsbevegelsen skjer ved at avstanden mellom leddpunktene 34 r 36 forkortes.

Fig. 6 og 7 viser fjærmekanismen i sine to endestillinger. Mekanismen arbeider på følgende måte: Akselen 20 dreier sentrumsfjæren 21 idet samtlige fjærelementer spennes på grunn av den påtvungne de-formasjon .

Når de fire leddpunkter 33 - 36 ligger på linje, er fjærene maksimalt spent, men det dreiende moment er null ettersom momentarmen er lik null. Ved ytterligere dreining veksler momentarmen og dermed også momentet fortegn. Heretter avgir fjærene dreiemoment samtidig som de avlastes.. Det drivende moment opptas av de to medbringersegmenter 29„ 30 som er anbrakt på kamskiven.

Ved å utforme medbringersegmentene slik at

det dannes en klaring som er like stor som halve sentrums-fjærbevegelsen, oppnås at kamskiven står stille mens fjær-systemet spennes, samt at kamskiven påvirkes først etter at fjærenergien er blitt utløst.

En tilsvarende klaring mellom sentrumsfjæren

og drivakselen gjør at den sistnevnte ikke trenger å aksel-lereres av fjærene, hvilket ville ha blitt oppfattet som et slag i håndtaket.

Fordelen med det beskrevne fjærarrangement er at mekanismen blir tynn og således krever liten plass.

Ved å stanse ut fjærene kan en optimal påkjenning sikres langs hele fjærlengden. Samtidig kan fjærelementene til-deles ytterligere funksjoner, såsom lagring, styring, arm-funksjon og medbringerfunksjon. Antallet detaljer i mekanismen kan derved reduseres.

Claims (10)

1. Manøvermekanisme for elektriske brytere, omfat-tende et stativ i hvilket en for påvirkning av en bevegelig kontakt anordnet kontaktfører (18) er forskyvbar mellom to endestillinger under påvirkning av minst én med en spennanordning (4, 5) forsynt hovedfjær (1; 21) som er innrettet til under den første del av manøverbevegelsen å spennes for der-etter på det nærmeste nesten momentant å omstille kontakten fra tilstillingen til frastillingen eller omvendt, idet spennan-ordningen utgjøres av to dreibart lagrede spennarmer (4,5;

22, 23) som er leddbart koplet til hver sin av hovedfjærens begge ender, KARAKTERISERT VED at hovedfjæren (1; 21) utgjøres av en av en metallplate utskåret planfjær som er slik anordnet i forhold til spennarmene at spennkreftene og hovedfjærens derav forårsakede utbøyning under .nanøverbevegelsen ligger i metallplatens plan.

2. Manøvermekanisme ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at hovedfjæren (1) har to fra et basisparti utragende, i hovedsaken parallelle ben (2, 3) hvis ender er leddbart koplet til hver sin dreibart lagret spennarm (4, 5), og at hovedfjæren (1) er forskyvbar i benretningen.

3. Manøvermekanisme ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at spennarmene (4, 5) ligger mellom fjærbenenes (2,

3) endepartier og er bueformede og lagt om hverandre.

4. Manøvermekanisme ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at spennarmene (4, 5) er fjærende og fortrinnsvis utgjøres av fra en metallplate utskårne planfjærer.

5. Manøvermekanisme ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at spennarmene (4, 5) er lagret i hvert sitt av to i hovedsaken parallelle ben av en i stativet fast anordnet fjær (8).

6. Manøvermekanisme ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at også den faste fjær (8) utgjøres av en fra en metallplate utskåret planfjær.

7. Manøvermekanisme ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at de nevnte fjærer (1, 4, 5, 8) er utformet med varierende tverrsnittsflate på en slik måte at bøyepåkjenningen i den respektive fjær blir i hovedsaken konstant langs hele fjærens lengde.

8. Manøvermekanisme ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at det på hovedfjæren (1) er anordnet medbringertapper (16, 17) for overføring av manøverbevegelse fra et håndtak (10) e.l. til kontaktføreren (18).

9. Manøvermekanisme ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at hovedfjæren (21) har et sentralt hull (26) for koplings-inngrep med en drivaksel (20) og er utformet sentralsymmetrisk med en avlang midtdel og to fra hver sin ende av midtdelen i samme dreieretning forløpende, fjærende ben (31, 32) og er omsluttet av en rammefjær (24, 25), idet to bueformede planfjærer (22, 23) danner koplingsledd mellom endene av hovedfjærens ben (31, 32) og to diametralt beliggende koplingspunkter (34, 36) på rammefjæren (24, 25).

10. Manøvermekanisme ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at rammefjæren utgjøres av to bueformede, i de nevnte koplingspunkter (34, 36) forbundne planfjærer (24, 25).