DE112019000690B4

DE112019000690B4 - Doppelter energiespeicher-betriebsmechanismus eines trennschalters

Info

Publication number: DE112019000690B4
Application number: DE112019000690.8T
Authority: DE
Inventors: Jianyong Huang; Renyuan Wang; Laiyuan Yu; Shijun Sun
Original assignee: Zhejiang Benyi Electrical Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Benyi Electrical Co Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2039-07-13
Also published as: US20230115069A1; CN110189955A; DE112019000690T5; WO2020252832A1; CN110189955B; US11756755B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen doppelten Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters. Ein erster Energiespeichermechanismus (7) und ein zweiter Energiespeichermechanismus (8) sind zwischen einem Antriebsrad (6) und einem Gehäuse (1) bzw. zwischen dem Antriebsrad (6) und einem Abtriebsrad (4) oder einer ersten Abtriebswelle (3) montiert. Das Abtriebsrad (4) weist einen Begrenzungsmechanismus (5) auf. Mit dem Begrenzungsmechanismus (5) wird eine Sperrwirkung erzeugt, die auf das Abtriebsrad (6) ausgeübt wird, wenn der erste Energiespeichermechanismus (7) Energie speichert, damit der zweite Energiespeichermechanismus (8) gleichzeitig Energie speichern kann. Wenn der erste Energiespeichermechanismus (7) damit beginnt, Energie freizusetzen, lässt die Sperrwirkung des Begrenzungsmechanismus (5) nach, damit das Abtriebsrad (6) und die erste Abtriebswelle (3) rotiert werden können, während der erste Energiespeichermechanismus (7) und der zweite Energiespeichermechanismus (8) gleichzeitig Energie freisetzen, um einen doppelten verstärkenden Effekt zum Speichern der Energie zu erzeugen. Der Drehwinkel der ersten Abtriebswelle (3) ist größer, um die elektrische und mechanische Leistung des Trennschalters zu verbessern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen doppelten Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters.
Stand der Technik
Bei einem Trennschalter wird in der Ausschaltposition ein Isolationsabstand zwischen den Kontakten definiert, der die Anforderung erfüllt, wobei eine Trennmarkierung vorgesehen wird. In einer Einschaltposition kann er den Strom unter normalen Schaltkreisbedingungen und den Strom unter anormalen Bedingungen innerhalb einer bestimmten Zeit tragen.
Der Betriebsmechanismus eines Trennschalters ist in der Regel mit einem Energiespeicher, z.B. einer Feder, ausgestattet. Dieser Energiespeicher ist zum Speichern der Energie und unverzüglichen Freisetzen der Energie konfiguriert, um die Kontaktstruktur unverzüglich zu verbinden oder abzutrennen, damit die Verbindungsdauer in der Einschaltposition und die Trennungszeit in der Ausschaltposition nicht von der Betriebsgeschwindigkeit des Bedienungsgriffs abhängig sind, um so die elektrische und mechanische Leistung zu verbessern.
Dokument CN 106128840 A offenbart eine Betätigungseinrichtung für einen Trennschalter, die ein Gehäuse aufweist, in dem eine Antriebswelle und eine Antriebswelle drehbar montiert sind, wobei jeweils ein Ende der Antriebswelle und der Antriebswelle aus dem Gehäuse ragen, wobei ein Antriebsrad koaxial mit der Antriebswelle verbunden ist und eine Verbindungsnut aufweist, wobei ferner ein Energiespeichermechanismus bereitgestellt ist, der zwischen einer Gestängescheibe und dem Gehäuse montiert ist. In der Regel verfügt ein konventioneller Betriebsmechanismus des Trennschalters, wie er z.B. in der chinesischen Patentveröffentlichung CN 106128840 A (Anmeldenr. CN201610764579.8 ) beschrieben ist, folglich über nur einen Energiespeichermechanismus. Der Energiespeicher besteht aus zwei Federn, die zwischen einer Gelenkscheibe und einem Gehäuse befestigt sind. Diese Struktur weist jedoch einige Nachteile auf. In der Ausschaltposition wird der Drehwinkel der Abtriebswelle durch die vom Energiespeicher freigesetzte Energie angetrieben. Diese durch den Energiespeicher freigesetzte Energie ist beschränkt, weswegen der Drehwinkel begrenzt ist. Dies führt dazu, dass der Drehwinkel der Abtriebswelle den Erwartungen nicht entsprechen kann, d.h. die Öffnung kann in der Ausschaltposition unzureichend sein.
Des Weiteren sei zum Stand der Technik noch auf Druckschrift DE 10 2009 034 627 B3 hingewiesen, welche einen Laststufenschalter mit einem Kraftspeicher mittels zweier Federelemente beschreibt, der zur Umwandlung einer kontinuierlichen Drehbewegung einer Antriebswelle in eine sprungartige, schnelle Drehbewegung einer Abtriebswelle konfiguriert ist.
Aufgabe der Erfindung
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Umgehung der Nachteile der Ausführungsart nach dem Stand der Technik und in der Schaffung eines doppelten Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters.
Die technischen Lösungen, die bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen, sind unten beschrieben. Ein doppelter Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters umfasst ein Gehäuse. Eine erste Antriebswelle und eine erste Abtriebswelle sind rotierbar im Gehäuse montiert. Mindestens ein Ende der ersten Abtriebswelle ragt als eine Abtriebsseite aus dem Gehäuse und ist mit dem Trennschalter verbunden. Mindestens ein Ende der ersten Antriebswelle ragt als ein Betätigungsende aus dem Gehäuse. Ein Antriebsrad, ein Abtriebsrad und ein Begrenzungsmechanismus sind im Gehäuse montiert. Das Antriebsrad ist koaxial mit der ersten Abtriebswelle montiert. Das Abtriebsrad ist koaxial mit der ersten Abtriebswelle montiert und umlaufend befestigt. Der Begrenzungsmechanismus weist mindestens einen elastischen Teil auf und ist umlaufend befestigt. Das Abtriebsrad weist einen ersten begrenzenden Teil und eine Verbindungsnut auf. Der Begrenzungsmechanismus weist einen zweiten begrenzenden Teil und einen ersten Schiebeteil mit einer Schubschräge auf. Das Antriebsrad besteht aus einem verbindenden Glied, das teilweise in der Verbindungsnut angeordnet ist, und einem zweiten Schiebeteil, der mit dem ersten Schiebeteil zusammenwirkt. Zwei Enden der Verbindungsnut sind zum Übereinstimmen mit dem verbindenden Glied mit Verbindungsflächen ausgebildet. Mit der ersten Antriebswelle wird das Antriebsrad zum Rotieren in mindestens einem Teil eines Rotationswegs der ersten Antriebswelle angetrieben. Der zweite Schiebeteil funktioniert zusammen mit dem elastischen Teil des Begrenzungsmechanismus. In einem Rotationsweg des Antriebsrads ist der zweite Schiebeteil mit der Schubschräge in Berührung, so dass der Begrenzungsmechanismus eine erste Position, in der der zweite begrenzende Teil mit dem ersten begrenzenden Teil in Eingriff ist, um das Abtriebsrad umlaufend zu sperren, und eine zweite Position aufweist, in der der zweite begrenzende Teil aus dem ersten begrenzenden Teil ausgerückt wird, um das Abtriebsrad in einem rotierbaren Status zu entsperren.
Ein erster Energiespeichermechanismus ist zwischen dem Antriebsrad und dem Gehäuse montiert.
Ein zweiter Energiespeichermechanismus ist zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad oder der ersten Abtriebswelle montiert.
Der erste Energiespeichermechanismus weist im Rotationsweg der ersten Antriebswelle aus einer Einschaltposition in eine Ausschaltposition einen Energiespeicherstatus und einen Energiefreisetzstatus auf. Wenn der erste Energiespeichermechanismus im Energiespeicherstatus ist, gleitet das verbindende Glied in der Verbindungsnut, der Begrenzungsmechanismus ist in der ersten Position und der zweite Energiespeichermechanismus ist im Energiespeicherstatus. Wenn der erste Energiespeichermechanismus im Energiefreisetzstatus ist, stößt das verbindende Glied an die Verbindungsfläche, der Begrenzungsmechanismus ist in der zweiten Position und der zweite Energiespeichermechanismus ist in einem Energiefreisetzstatus.
Der Begrenzungsmechanismus ist zwischen dem Abtriebsrad und einer Innenwand des Gehäuses montiert.
Der Begrenzungsmechanismus besteht weiter aus einem Rückhalteteil. Der zweite begrenzende Teil, der erste Schiebeteil und der Rückhalteteil sind der Reihe nach befestigt. Der Rückhalteteil ist an der Innenwand des Gehäuses befestigt. Der erste begrenzende Teil ist als ein erhöhter abgestufter Teil ausgebildet. Der zweite begrenzende Teil stößt an den ersten begrenzenden Teil. Der erste Schiebeteil ist schräg zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Abtriebsrad montiert. Der erste Schiebeteil besteht aus einem elastischen Material.
Der Begrenzungsmechanismus besteht aus zwei Rückhalteteilen, die relativ zu einer Achse der ersten Abtriebswelle symmetrisch angeordnet sind. Zwei Seiten der Rückhalteteile stehen nach außen und schräg zum Abtriebsrad vor, um zwei bogenförmige erste Schiebeteile zu bilden. Jeder der ersten Schiebeteile steht nahe einem Außenende des Abtriebsrads vor, um den zweiten begrenzenden Teil zu bilden. Das Antriebsrad weist zwei zweite Schiebeteile auf, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind. Das Abtriebsrad weist zwei erste begrenzende Teile auf, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind.
Der erste begrenzende Teil weist eine geneigte Führungsfläche auf. Die geneigte Führungsfläche ist zum Erzeugen einer Führungswirkung dem Abtriebsrad entlang auf den zweiten begrenzenden Teil in eine Richtung aus der Ausschaltposition in die Einschaltposition konfiguriert.
Die Innenwand des Gehäuses weist in Übereinstimmung mit dem Rückhalteteil eine begrenzende Vertiefung auf. Der Rückhalteteil ist mit der begrenzenden Vertiefung in Eingriff.
Der Begrenzungsmechanismus ist als eine ringförmige elastische Platte aus einem Metallmaterial gebildet.
Der zweite Schiebeteil ist ein Ende des verbindenden Glieds. Das verbindende Glied führt durch die Verbindungsnut, während das Ende des verbindenden Glieds mit der Schubschräge im Rotationsweg des Antriebsrads in Berührung bleibt.
Der zweite Energiespeichermechanismus ist als eine Feder ausgebildet. Zwei Enden der Feder stoßen an das verbindende Glied bzw. an das Abtriebsrad an.
Das Abtriebsrad weist eine Ringnut und eine erste Begrenzungsnut auf, wobei letztere mit der Ringnut verbunden ist. Der zweite Energiespeichermechanismus ist in der Ringnut montiert. Ein Ende des zweiten Energiespeichermechanismus ist in der ersten Begrenzungsnut gesichert, während das andere Ende des zweiten Energiespeichermechanismus in einer zweiten Begrenzungsnut gesichert ist, um mit dem verbindenden Glied zusammenzuwirken.
Der erste Energiespeichermechanismus ist als eine Feder ausgebildet. Zwei Enden der Feder sind am Antriebsrad bzw. am Gehäuse befestigt.
Die erste Antriebswelle weist ein koaxiales erstes Zahnrad auf, das umlaufend befestigt ist. Das Antriebsrad weist ein koaxiales zweites Zahnrad auf, das umlaufend befestigt ist. Das erste Zahnrad ist senkrecht zum zweiten Zahnrad angeordnet. Ein Übertragungsmechanismus ist zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad montiert. Der Übertragungsmechanismus weist eine erste Verzahnung, mit der das erste Zahnrad in Eingriff ist, und eine zweite Verzahnung auf, mit der das zweite Zahnrad in Eingriff ist. Der Übertragungsmechanismus ermöglicht ein Rotieren des zweiten Zahnrads in mindestens einem Teil eines Rotationswegs des ersten Zahnrads.
Der Übertragungsmechanismus weist ein erstes Rack und ein zweites Rack auf. Das zweite Rack weist in Übereinstimmung mit dem ersten Rack eine erste Gleitnut auf. Das erste Rack ist zum linearen Gleiten und Zusammenwirken mit dem zweiten Rack in der Gleitnut angeordnet. Die erste Verzahnung ist am ersten Rack ausgebildet. Die zweite Verzahnung ist am zweiten Rack ausgebildet. Zwei Enden der ersten Gleitnut sind zum Blockieren des ersten Racks mit Verschlüssen ausgebildet.
Die Innenwand des Gehäuses weist in Übereinstimmung mit dem Übertragungsmechanismus eine zweite Gleitnut auf. Der Übertragungsmechanismus ist zum linearen Gleiten im Gehäuse in der zweiten Gleitnut angeordnet.
Ein elastisches Metallblech ist unter dem Übertragungsmechanismus in der zweiten Gleitnut eingebettet. Das Metallblech ist gebogen, um eine Schubkraft auf den Übertragungsmechanismus zum ersten Zahnrad auszuüben.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind unten beschrieben.
Der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus sind zwischen dem Antriebsrad und dem Gehäuse bzw. zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad oder der ersten Abtriebswelle montiert. Das Abtriebsrad besteht aus dem Begrenzungsmechanismus. Mit dem Begrenzungsmechanismus wird eine Sperrwirkung auf das Abtriebsrad ausgeübt, wenn der erste Energiespeichermechanismus Energie speichert, damit mit dem zweiten Energiespeichermechanismus gleichzeitig Energie gespeichert werden kann. Wenn der erste Energiespeichermechanismus damit beginnt, Energie freizusetzen, lässt auch die Sperrwirkung des Begrenzungsmechanismus nach, um das Antriebsrad und die erste Abtriebswelle rotieren zu können, wobei der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus gleichzeitig Energie freisetzen, um einen doppelten verstärkenden Effekt zum Speichern der Energie zu erzeugen. Der Drehwinkel der ersten Abtriebswelle ist größer, um die elektrische und mechanische Leistung des Trennschalters zu verbessern.
Figurenliste
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie eine bevorzugte Art der Anwendung sollen anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen eingehender beschrieben werden.

1 zeigt eine schematische Ansicht des Betriebsmechanismus;
2 zeigt eine Querschnittansicht entlang dem Schnitt A-A in 1;
3 zeigt eine Querschnittansicht entlang dem Schnitt B-B in 1;
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Kreises D in der 3;
5 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen des Innenaufbaus des Betriebsmechanismus;
6 zeigt eine schematische Ansicht des Begrenzungsmechanismus;
7 zeigt eine schematische Ansicht der 5 ohne Begrenzungsmechanismus;
8 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Verbindung des zweiten Energiespeichermechanismus und des Abtriebsrads;
9 zeigt eine schematische Ansicht des Betriebsmechanismus ohne Begrenzungsmechanismus, des Abtriebsrads und der ersten Abtriebswelle;
10 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Verbindung des Begrenzungsmechanismus und des Gehäuses;
11 zeigt eine schematische Ansicht entlang dem Schnitt C-C in 1;
12 zeigt eine schematische Ansicht des Übertragungsmechanismus;
13 zeigt eine schematische Ansicht des Antriebsrads;
14 zeigt eine schematische Ansicht der zweiten Antriebswelle;
15 zeigt eine schematische Ansicht der zweiten Abtriebswelle; und
16 zeigt eine schematisch Ansicht zum Darstellen, dass der zweite Schiebeteil, das Abtriebsrad und der Begrenzungsmechanismus zusammen mit der Antriebswelle (a) in einem Einschaltstatus rotiert werden; (b) der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus in einem Energiespeicherstatus sind und das Antriebsrad aus der Einschaltposition um 45° in die Ausschaltposition rotiert wird; (c) der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus in einem Energiefreisetzstatus sind, das Antriebsrad und das Abtriebsrad zum Rotieren aus der Einschaltposition in die Ausschaltposition verbunden sind und der Drehwinkel vorzugsweise 90° beträgt.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Für ein besseres Verständnis der Ziele, technischen Lösungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung soll die vorliegende Erfindung unten detaillierter unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen beschrieben werden.
Es soll angemerkt werden, dass sämtliche Begriffe „erste“ und „zweite“ in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hier zur Beschreibung verschiedener Elemente oder Komponenten verwendet werden können. Diese Begriffe werden verwendet, um ein Element oder eine Komponente von einem anderen Element oder einer anderen Komponente zu unterscheiden. Diese Elemente oder Komponenten sollten nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Sie werden in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nicht einzeln beschrieben.
Richtungs- und Positionsbegriffe, die in der vorliegenden Erfindung erwähnt werden, wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „innen“, „außen“, „obere“, „untere“, „seitlich“ und dergleichen, stellen lediglich die Richtungen oder Positionen in Bezug auf die Zeichnungen dar. Daher werden die Richtungs- und Positionsbegriffe verwendet, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und diese für ein besseres Verständnis darzustellen, und nicht, um den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
Die 1-3 zeigen, dass ein doppelter Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters ein Gehäuse 1 umfasst. Eine erste Antriebswelle 2 und eine erste Abtriebswelle 3 sind rotierbar im Gehäuse 1 montiert. Mindestens ein Ende der ersten Abtriebswelle 3 ragt als eine Abtriebsseite aus dem Gehäuse 1 und ist mit dem Trennschalter verbunden. Mindestens ein Ende der ersten Antriebswelle 2 ragt als ein Betätigungsende aus dem Gehäuse 1. Ein Antriebsrad 6, ein Abtriebsrad 4 und ein Begrenzungsmechanismus 5 sind im Gehäuse 1 montiert. Das Antriebsrad 6 ist koaxial mit der ersten Abtriebswelle 3 angeordnet. Das Abtriebsrad 4 ist koaxial mit der ersten Abtriebswelle 3 angeordnet und umlaufend befestigt. Der Begrenzungsmechanismus 5 weist mindestens einen elastischen Teil auf und ist umlaufend gesperrt. Das Abtriebsrad 4 weist einen ersten begrenzenden Teil 401 und eine Verbindungsnut 402 auf. Der Begrenzungsmechanismus 5 weist einen zweiten begrenzenden Teil 501 und einen ersten Schiebeteil 502 mit einer Schubschräge 506 auf. Das Antriebsrad 6 besteht aus einem verbindenden Glied 601, das teilweise in der Verbindungsnut 402 angeordnet ist, und einem zweiten Schiebeteil 602, der mit dem ersten Schiebeteil 502 zusammenwirkt. Zwei Enden der Verbindungsnut 402 sind mit Verbindungsflächen 403 ausgebildet, um mit dem verbindenden Glied 601 übereinzustimmen. Mit der ersten Antriebswelle 2 wird das Antriebsrad 6 zum Rotieren in mindestens einem Teil des Rotationswegs der ersten Antriebswelle 2 angetrieben. Der zweite Schiebeteil 602 funktioniert zusammen mit dem elastischen Teil des Begrenzungsmechanismus 5. Im Rotationsweg des Antriebsrads 6 ist der zweite Schiebeteil 602 stets mit der Schubschräge 506 in Berührung, so dass der Begrenzungsmechanismus 5 eine erste Position, in der der zweite begrenzende Teil 501 mit dem ersten begrenzenden Teil 401 in Eingriff ist, um das Abtriebsrad 4 umlaufend zu sperren, und eine zweite Position aufweist, in der der zweite begrenzende Teil 501 aus dem ersten begrenzenden Teil 401 ausgerückt wird, um das Abtriebsrad 4 in einen rotierbaren Status zu entsperren.
Ein erster Energiespeichermechanismus 7 ist zwischen dem Antriebsrad 6 und dem Gehäuse 1 montiert.
Ein zweiter Energiespeichermechanismus 8 ist zwischen dem Antriebsrad 6 und dem Abtriebsrad 4 oder der ersten Abtriebswelle 3 montiert.
Im Rotationsweg der ersten Antriebswelle 2 aus einer Einschaltposition in eine Ausschaltposition weist der erste Energiespeichermechanismus 7 einen Energiespeicherstatus und einen Energiefreisetzstatus auf. Wenn der erste Energiespeichermechanismus 7 im Energiespeicherstatus ist, gleitet das verbindende Glied 601 in der Verbindungsnut 402, der Begrenzungsmechanismus 5 ist in der ersten Position und der zweite Energiespeichermechanismus 8 ist in einem Energiespeicherstatus. Wenn der erste Energiespeichermechanismus 7 im Energiefreisetzstatus ist, stößt das verbindende Glied 601 an die Verbindungsfläche 403, der Begrenzungsmechanismus 5 ist in der zweiten Position und der zweite Energiespeichermechanismus 8 ist im Energiefreisetzstatus.
Der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus sind zwischen dem Antriebsrad und dem Gehäuse bzw. zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad oder der ersten Abtriebswelle montiert. Das Abtriebsrad verfügt über den Begrenzungsmechanismus. Mit dem Begrenzungsmechanismus wird eine Sperrwirkung auf das Abtriebsrad ausgeübt, wenn der erste Energiespeichermechanismus Energie speichert, damit mit dem zweiten Energiespeichermechanismus gleichzeitig Energie gespeichert werden kann. Wenn der erste Energiespeichermechanismus damit beginnt, Energie freizusetzen, lässt auch die Sperrwirkung des Begrenzungsmechanismus nach, um das Antriebsrad und die erste Abtriebswelle rotieren zu können, wobei der erste Energiespeichermechanismus und der zweite Energiespeichermechanismus gleichzeitig Energie freisetzen, um einen doppelten verstärkenden Effekt zum Speichern der Energie zu erzeugen. Der Drehwinkel der ersten Abtriebswelle ist größer, was die elektrische und mechanische Leistung des Trennschalters verbessert.
Die 5-7 zeigen, dass der Begrenzungsmechanismus 5 zwischen dem Abtriebsrad 4 und der Innenwand des Gehäuses 1 montiert ist. Der Begrenzungsmechanismus 5 weist weiter ein Rückhalteteil 503 auf. Der zweite begrenzende Teil 501, der erste Schiebeteil 502 und der Rückhalteteil 503 sind der Reihe nach befestigt. Der Rückhalteteil 503 ist an der Innenwand des Gehäuses 1 befestigt. Der erste begrenzende Teil 401 ist ein erhöhter abgestufter Teil. Der zweite begrenzende Teil 501 stößt an den ersten begrenzenden Teil 401 an. Der erste Schiebeteil 502 ist schräg zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und dem Abtriebsrad 4 montiert. Der erste Schiebeteil 502 besteht aus einem elastischen Material.
Der Begrenzungsmechanismus 5 weist zwei Rückhalteteile 503 auf, die relativ zur Achse der ersten Abtriebswelle 3 symmetrisch angeordnet sind. Zwei Seiten der Rückhalteteile 503 erstrecken sich nach außen und schräg zum Abtriebsrad 4, um zwei bogenförmige erste Schiebeteile 502 zu bilden. Jeder der ersten Schiebeteile 502 steht nahe dem Außenende des Abtriebsrads 4 vor, um den zweiten begrenzenden Teil 501 zu bilden. Das Antriebsrad 6 besteht aus zwei zweiten Schiebeteilen 602, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind. Das Abtriebsrad 4 besteht aus zwei ersten begrenzenden Teilen 401, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind.
Die 6 zeigt, dass der Begrenzungsmechanismus 5 als eine ringförmige elastische Platte ausgebildet ist, die einstückig aus einem Metallmaterial besteht, von beiden Seiten des Rückhalteteils 503 gebogen ist und am Außenende vorsteht, um den zweiten begrenzenden Teil 501 zu bilden.
Die 7 zeigt, dass der erste begrenzende Teil 401 eine geneigte Führungsfläche 405 aufweist. Die geneigte Führungsfläche 405 ist zum Erzeugen einer Führungswirkung dem Abtriebsrad 4 entlang auf den zweiten begrenzenden Teil 501 in eine Richtung aus der Ausschaltposition in die Einschaltposition konfiguriert. Die Innenwand des Gehäuses 1 weist in Übereinstimmung mit dem Rückhalteteil 503 eine begrenzende Vertiefung 101 auf. Der Rückhalteteil 503 ist mit der begrenzenden Vertiefung 101 in Eingriff. Die geneigte Führungsfläche 405 erleichtert den Rücklauf des Begrenzungsmechanismus 5, wenn dieser in der Einschaltposition ist.
Der zweite Schiebeteil 602 ist das Ende des verbindenden Glieds 601. Das verbindende Glied 601 führt durch die Verbindungsnut 402, während dessen Ende im Rotationsweg des Antriebsrads 6 mit der Schubschräge 506 in Berührung bleibt.
Der zweite Energiespeichermechanismus 8 ist als eine Feder ausgebildet. Zwei Enden der Feder stoßen an das verbindende Glied 601 bzw. an das Abtriebsrad 4 an.
Das Abtriebsrad 4 weist eine Ringnut 406 und eine erste Begrenzungsnut 407 auf, wobei letztere mit der Ringnut 406 verbunden ist. Der zweite Energiespeichermechanismus 8 ist in der Ringnut 406 montiert. Ein Ende des zweiten Energiespeichermechanismus 8 ist in der ersten Begrenzungsnut 407 gesichert, während das andere Ende des zweiten Energiespeichermechanismus 8 in einer zweiten Begrenzungsnut 408 gesichert ist, um mit dem verbindenden Glied 601 zusammenzuwirken.
Der erste Energiespeichermechanismus 7 ist als eine Feder ausgebildet. Zwei Enden der Feder sind am Antriebsrsd 6 bzw. am Gehäuse 1 befestigt.
Das Abtriebsrad 4 kann an dessen Kante und anderen Teilen verriegelt und entriegelt werden.
Der Rückhalteteil 503 kann mit einem Haftstoff oder einer Schraube befestigt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Begrenzungsmechanismus zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Abtriebsrad 4 montiert, während der Begrenzungsmechanismus selbst über eine gewisse Elastizität verfügt, damit der Rückhalteteil 503 mit der Schubkraft des Abtriebsrads 4 und des zweiten Schiebeteils 602, die gegen den Begrenzungsmechanismus wirkt, sicher in der begrenzenden Vertiefung 101 gehalten wird, um die Montage zu erleichtern.
Die 11-13 zeigen, dass die erste Antriebswelle 2 über ein koaxiales erstes Zahnrad 9 verfügt, das umlaufend befestigt ist. Das Antriebsrad 6 verfügt über ein koaxiales zweites Zahnrad 10, das ebenfalls umlaufend befestigt ist. Das erste Zahnrad 9 ist senkrecht zum zweiten Zahnrad 10 angeordnet. Ein Übertragungsmechanismus 11 ist zwischen dem ersten Zahnrad 9 und dem zweiten Zahnrad 10 montiert. Der Übertragungsmechanismus 11 weist eine erste Verzahnung 1101 auf, mit der das erste Zahnrad 9 in Eingriff ist, während das zweite Zahnrad 10 mit der zweiten Verzahnung 1102 in Eingriff ist. Der Übertragungsmechanismus 11 ermöglicht es dem zweiten Zahnrad 10, mindestens in einem Teil des Rotationswegs des ersten Zahnrads 9 zu rotieren. Mit diesem Aufbau ist die Übertragung stabiler und präziser.
Der Übertragungsmechanismus 11 besteht aus einem ersten Rack 1103 und einem zweiten Rack 1104. Das zweite Rack 1104 weist eine erste Gleitnut 1105 in Übereinstimmung mit dem ersten Rack 1103 auf. Das erste Rack 1103 ist zum linearen Gleiten und Zusammenwirken mit dem zweiten Rack 1104 in der ersten Gleitnut 1105 vorgesehen. Die erste Verzahnung 1101 ist am ersten Rack 1103 ausgebildet. Die zweite Verzahnung 1102 ist am zweiten Rack 1104 ausgebildet. Zwei Enden der ersten Gleitnut 1105 sind mit einem Verschluss 1106 ausgebildet, um das erste Rack 1103 zu blockieren.
Die Innenwand des Gehäuses 1 weist in Übereinstimmung mit dem Übertragungsmechanismus 11 eine zweite Gleitnut 102 auf. Der Übertragungsmechanismus 11 ist zum linearen Gleiten im Gehäuse 1 in der zweiten Gleitnut 102 vorgesehen.
Beim Rotieren eines Bedienungsgriffs 13 wird das erste Rack 1103 zum Gleiten in der ersten Gleitnut 1105 zuerst angetrieben. Wenn das erste Rack 1103 an einem Ende mit dem Verschluss 1106 in Berührung ist, wird das zweite Rack 1104 zum Gleiten in der zweiten Gleitnut 102 mit dem ersten Rack 1103 angetrieben, um dadurch das zweite Zahnrad 10 und das Antriebsrad 6 zu rotieren. Weiter ist in der zweiten Gleitnut 102 unter dem Übertragungsmechanismus 11 ein elastisches Metallblech 12 vorgesehen. Das Metallblech 12 ist gebogen, um eine Schubkraft auf den Übertragungsmechanismus 11 zum ersten Zahnrad 9 auszuüben. Dank dem oben beschriebenen Design der Verbindung ist das erste Zahnrad 9 besser und zuverlässiger mit der ersten Verzahnung 1101 in Eingriff. Außerdem kann der Reibungskoeffizient zwischen dem Übertragungsmechanismus und der zweiten Gleitnut 102 reduziert werden, um die mechanische Lebensdauer erheblich zu verbessern.
Das Antriebsrad 6 weist ein Aufnahmeloch 603 auf. Je nach verschiedenen Arbeitsbedingungen ist eine zweite Antriebswelle 14, die umlaufend mit dem Antriebsrad 6 befestigt ist, im Aufnahmeloch 603 durch Steckverbindung aufgenommen, um die Betriebsposition anzupassen. Statt der zweiten Antriebswelle 14 kann die zweite Abtriebswelle 15 verwendet werden, die mit der ersten Abtriebswelle 3 verbunden ist, um eine Betriebsstruktur mit doppelten Ausgangsenden zu bilden.
Die 16 zeigt, dass am Beispiel des Betriebsmechanismus mit einem Drehwinkel von 90° die Eingangswelle von der Einschaltposition in die Ausschaltposition und dann wieder in die Einschaltposition gedreht wird, um die Veränderung des Positionsverhältnisses zwischen dem zweiten Schiebeteil, dem Abtriebsrad und dem Begrenzungsmechanismus darzustellen. Die 16(a) zeigt, dass der erste Schiebeteil 502 des Begrenzungsmechanismus 5 in der Einschaltposition auf einer Seite des ersten begrenzenden Teils 401 (abgestufter Teil) des Abtriebsrads 4 blockiert ist, so dass das Abtriebsrad nicht rotiert werden kann. Die 16(b) zeigt, dass der Betriebsmechanismus um 45° aus der Einschaltposition in Gegenuhrzeigerrichtung in die Ausschaltposition rotiert wird, der erste Energiespeichermechanismus 7 die Energiespeicherung vervollständigt, der zweite Energiespeichermechanismus 7 die Energiespeicherung vervollständigt und der erste Schiebeteil 502 von der Seite des ersten begrenzenden Teils (abgestufter Teil) mit dem zweiten Schiebeteil 602 weggeschoben wird. Gleichzeitig ist das verbindende Glied 601 mit der Verbindungsfläche 403 in Berührung, der erste Energiespeichermechanismus 7 setzt zum Schieben des Antriebsrads 4 zum Rotieren in Gegenuhrzeigerrichtung die Energie frei, während der zweite Energiespeichermechanismus 8 die Energie freisetzt, um das Abtriebsrad 4 in Gegenuhrzeigerrichtung zu rotieren. Die 16(c) zeigt, dass beim Ausschalten der Begrenzungsmechanismus 5 an die geneigte Führungsfläche 405 anstößt.
Trotz der detaillierten Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Darstellung können verschiedene Modifikationen und Ausbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung nur durch die angehängten Patentansprüche eingeschränkt sein.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
101: begrenzende Vertiefung
102: zweite Gleitnut
2: erste Antriebswelle
3: erste Abtriebswelle
4: Abtriebsrad
401: erster begrenzender Teil
402: Verbindungsnut
403: Verbindungsfläche
405: geneigte Führungsfläche
406: Ringnut
407: erste Begrenzungsnut
408: zweite Begrenzungsnut
5: Begrenzungsmechanismus
501: zweiter begrenzender Teil
502: erster Schiebeteil
503: Rückhalteteil
506: Schubschräge
6: Antriebsrad
601: verbindendes Glied
602: zweiter Schiebeteil
603: Aufnahmeloch
7: erster Energiespeichermechanismus
8: zweiter Energiespeichermechanismus
9: erstes Zahnrad
10: zweites Zahnrad
11: Übertragungsmechanismus
1101: erste Verzahnung
1102: zweite Verzahnung
1103: erstes Rack
1104: zweites Rack
1105: erste Gleitnut
1106: Verschluss
12: Metallblech
13: Bedienungsgriff
14: zweite Antriebswelle
15: zweite Abtriebswelle

Claims

Ein doppelter Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters, umfassend ein Gehäuse (1), eine erste Antriebswelle (2) und eine erste Abtriebswelle (3), die rotierbar im Gehäuse (1) montiert sind, wobei mindestens ein Ende der ersten Abtriebswelle (3) als eine Abtriebsseite aus dem Gehäuse (1) ragt und mit dem Trennschalter verbunden ist, wobei mindestens ein Ende der ersten Antriebswelle (2) als ein Betätigungsende aus dem Gehäuse (1) ragt; ein Antriebsrad (6), ein Abtriebsrad (4) und ein Begrenzungsmechanismus (5), die im Gehäuse (1) montiert sind, wobei das Antriebsrad (6) koaxial mit der ersten Abtriebswelle (3) angeordnet ist, wobei das Abtriebsrad (4) koaxial mit der ersten Abtriebswelle (3) angeordnet und umlaufend befestigt ist, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) mindestens einen elastischen Teil aufweist und umlaufend gesperrt ist, wobei das Abtriebsrad (4) einen ersten begrenzenden Teil (401) und eine Verbindungsnut (402) aufweist, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) einen zweiten begrenzenden Teil (501) und einen ersten Schiebeteil (502) mit einer Schubschräge (506) aufweist, wobei das Antriebsrad (6) ein verbindendes Glied (601), das teilweise in der Verbindungsnut (402) angeordnet ist, und ein zweites Schiebeteil (602) umfasst, das mit dem ersten Schiebeteil (502) zusammenwirkt, wobei zwei Enden der Verbindungsnut (402) mit Verbindungsflächen (403) ausgebildet sind, um mit dem verbindenden Glied (601) übereinzustimmen; wobei das Antriebsrad (6) mit der ersten Antriebswelle (2) angetrieben wird, um mindestens in einem Teil des Rotationswegs der ersten Antriebswelle (2) zu rotieren, wobei der zweite Schiebeteil (602) zusammen mit dem elastischen Teil des Begrenzungsmechanismus (5) zusammenwirkt, wobei der zweite Schiebeteil (602) in einem Rotationsweg des Antriebsrads (6) mit der Schubschräge (506) in Berührung ist, so dass der Begrenzungsmechanismus (5) eine erste Position, in der der zweite begrenzende Teil (501) mit dem ersten begrenzenden Teil (401) in Eingriff ist, um das Abtriebsrad (4) umlaufend zu sperren, und eine zweite Position aufweist, in der der zweite begrenzende Teil (501) aus dem ersten begrenzenden Teil (401) ausgerückt wird, um das Abtriebsrad (4) in einem rotierbaren Status zu entsperren; einen ersten Energiespeichermechanismus (7), der zwischen dem Antriebsrad (6) und dem Gehäuse (1) montiert ist, einen zweiten Energiespeichermechanismus (8), der zwischen dem Antriebsrad (6) und dem Abtriebsrad (4) oder der ersten Abtriebswelle (3) montiert ist, wobei der erste Energiespeichermechanismus (7) im Rotationsweg der ersten Antriebswelle (2) aus einer Einschaltposition in eine Ausschaltposition einen Energiespeicherstatus und einen Energiefreisetzstatus aufweist, wobei, wenn der erste Energiespeichermechanismus (7) im Energiespeicherstatus ist, das verbindende Glied (601) in der Verbindungsnut (402) gleitet, der Begrenzungsmechanismus (5) in der ersten Position und der zweite Energiespeichermechanismus (8) in einem Energiespeicherstatus ist, wobei, wenn der erste Energiespeichermechanismus (7) im Energiefreisetzstatus ist, das verbindende Glied (601) an die Verbindungsfläche (403) anstößt, der Begrenzungsmechanismus (5) in der zweiten Position und der zweite Energiespeichermechanismus (8) in einem Energiefreisetzstatus ist.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 1, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) zwischen dem Abtriebsrad (4) und der Innenwand des Gehäuses (1) montiert ist.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 2, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) weiter ein Rückhalteteil (503) aufweist, wobei der zweite begrenzende Teil (501), der erste Schiebeteil (502) und der Rückhalteteil (503) der Reihe nach befestigt sind, wobei der Rückhalteteil (503) an der Innenwand des Gehäuses (1) befestigt ist und der erste begrenzende Teil (401) ein erhöhter abgestufter Teil ist, wobei der zweite begrenzende Teil (501) an den ersten begrenzenden Teil (401) anstößt und der erste Schiebeteil (502) schräg zwischen der Innenwand des Gehäuses (1) und dem Abtriebsrad (4) montiert ist, wobei der erste Schiebeteil (502) aus einem elastischen Material besteht.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 3, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) aus zwei Rückhalteteilen (503) besteht, die relativ zur Achse der ersten Abtriebswelle (3) symmetrisch angeordnet sind, wobei zwei Seiten der Rückhalteteile (503) nach außen und schräg zum Abtriebsrad (4) ragen, um die zwei bogenförmigen ersten Schiebeteile (502) zu bilden, und jeder der ersten Schiebeteile (502) nahe dem Außenende des Abtriebsrads (4) vorsteht, um den zweiten begrenzenden Teil (501) zu bilden, wobei das Antriebsrad (6) zwei zweite Schiebeteile (602) aufweist, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind, und das Abtriebsrad (4) zwei erste begrenzende Teilen (401) umfasst, die relativ zur Achse symmetrisch angeordnet sind.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 3 oder 4, wobei der erste begrenzende Teil (401) eine geneigte Führungsfläche (405) aufweist und die geneigte Führungsfläche (405) zum Erzeugen einer Führungswirkung dem Abtriebsrad (4) entlang auf den zweiten begrenzenden Teil (501) in Richtung aus der Ausschaltposition in die Einschaltposition entlang konfiguriert ist.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach den Ansprüchen 3 oder 4, wobei die Innenwand des Gehäuses (1) in Übereinstimmung mit dem Rückhalteteil (503) eine begrenzende Vertiefung (101) aufweist und der Rückhalteteil (503) mit der begrenzenden Vertiefung (101) in Eingriff ist.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach den Ansprüchen 3 oder 4, wobei der Begrenzungsmechanismus (5) als eine ringförmige elastische Platte ausgebildet ist, die einstückig aus einem Metallmaterial besteht.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der zweite Schiebeteil (602) als ein Ende des verbindenden Glieds (601) ausgebildet ist und das verbindende Glied (601) durch die Verbindungsnut (402) führt, während das Ende des verbindenden Glieds (601) im Rotationsweg des Antriebsrads (6) mit der Schubschräge (506) in Berührung bleibt.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 8, wobei der zweite Energiespeichermechanismus (8) als eine Feder ausgebildet ist und zwei Enden der Feder an das verbindende Glied (601) oder an das Abtriebsrad (4) anstoßen.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 9, wobei das Abtriebsrad (4) eine Ringnut (406) und eine erste Begrenzungsnut (407) aufweist, die mit der Ringnut (406) verbunden ist, und der zweite Energiespeichermechanismus (8) in der Ringnut (406) montiert ist, wobei ein Ende des zweiten Energiespeichermechanismus (8) in der ersten Begrenzungsnut (407) gesichert ist, während ein anderes Ende des zweiten Energiespeichermechanismus (8) in einer zweiten Begrenzungsnut (408) gesichert ist, um mit dem verbindenden Glied (601) zusammenzuwirken.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 1, wobei der erste Energiespeichermechanismus (7) als eine Feder ausgebildet ist und zwei Enden der Feder am Antriebsrad (6) oder am Gehäuse (1) befestigt sind.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 1, wobei die erste Antriebswelle (2) ein koaxiales erstes Zahnrad (9) aufweist, das umlaufend befestigt ist, und das Antriebsrad (6) ein koaxiales zweites Zahnrad (10) aufweist, das umlaufend befestigt ist, wobei das erste Zahnrad (9) senkrecht zum zweiten Zahnrad (10) angeordnet ist und ein Übertragungsmechanismus (11) zwischen dem ersten Zahnrad (9) und dem zweiten Zahnrad (10) montiert ist, wobei der Übertragungsmechanismus (11) eine erste Verzahnung (1101), mit der das erste Zahnrad (9) in Eingriff ist, und eine zweite Verzahnung (1102) aufweist, mit der das zweite Zahnrad (10) in Eingriff ist, wobei der Übertragungsmechanismus (11) ein Rotieren des zweiten Zahnrads (10) in mindestens einem Teil des Rotationswegs des ersten Zahnrads (9) ermöglicht.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 12, wobei der Übertragungsmechanismus (11) ein erstes Rack (1103) und ein zweites Rack (1104) umfasst, wobei das zweite Rack (1104) in Übereinstimmung mit dem ersten Rack (1103) eine erste Gleitnut (1105) aufweist und das erste Rack (1103) zum linearen Gleiten und Zusammenwirken mit dem zweiten Rack (1104) in der ersten Gleitnut (1105) angeordnet ist, wobei die erste Verzahnung (1101) am ersten Rack (1103) und die zweite Verzahnung (1102) am zweiten Rack (1104) ausgebildet sind, wobei zwei Enden der ersten Gleitnut (1105) zum Blockieren des ersten Racks (1103) mit Verschlüssen (1106) ausgebildet sind.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Innenwand des Gehäuses (1) in Übereinstimmung mit dem Übertragungsmechanismus (11) eine zweite Gleitnut (102) aufweist, wobei der Übertragungsmechanismus (11) zum linearen Gleiten im Gehäuse (1) in der zweiten Gleitnut (102) angeordnet ist.
Der doppelte Energiespeicher-Betriebsmechanismus eines Trennschalters nach Anspruch 14, wobei ein elastisches Metallblech (12) unter dem Übertragungsmechanismus (11) in der zweiten Gleitnut (102) eingebettet ist, wobei das Metallblech (12) gebogen ist, um eine Schubkraft auf den Übertragungsmechanismus (11) zum ersten Zahnrad (9) auszuüben.