PL B1. Mechanizm regulowany akumulowania energii dla napędu wyłącznika automatycznego oraz napęd wyłącznika automatycznego

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (13) B1 (51) Int.Cl. H01H 3/30 ( ) H01H 71/10 ( ) H01H 71/70 ( ) (54) Mechanizm regulowany akumulowania energii dla napędu wyłącznika automatycznego oraz napęd wyłącznika automatycznego (30) Pierwszeństwo: ,US,09/595,278 (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/01 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/08 (73) Uprawniony z patentu: GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady,US (72) Twórca(y) wynalazku: Janakiraman Narayanan,Hosure,IN Mahesh Jaywant Rane,Layout,IN Biranchi Narayan Sahu,Berhampur,IN Anilkumar D. Pandit,Malleswaram,IN Kadaba V. Sridhar,Malleswaram,IN (74) Pełnomocnik: Słomczyńska Elżbieta, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. PL B1 (57) Mechanizm akumulowania energii (300) zawiera pierwszy człon sprężysty (302), pierwszy uchwyt (304) posiadający liczne utworzone w nim rowki (312, 314, 316, 320). Pierwszy uchwyt (304) jest umieszczony w pierwszym członie sprężystym (302). Drugi uchwyt (308) posiada liczne człony (326, 330, 332, 336) tworzące szczelinę (334). Drugi człon sprężysty (306) jest połączony z drugim uchwytem (308) i umieszczony w szczelinie (334), przez co drugi uchwyt (308) łączy się z pierwszym uchwytem (304). Napęd zawiera mechanizm akumulowania energii (300) zajmujący liczne stany, w każdym stanie posiadający przypisaną ilość energii zakumulowaną w mechanizmie (300), mechaniczny układ zawieszenia połączony z mechanizmem akumulowania energii (300) oraz z wyłącznikiem automatycznym w zaformowanej obudowie, w którym wyłącznik automatyczny w zaformowanej obudowie przyjmuje liczne położenia, w którym każde położenie wyłącznika automatycznego w zaformowanej obudowie jest związane z odpowiadającym stanem mechanizmu akumulowania energii. Silnikowy zespół napędowy jest połączony z mechanicznym układem zawieszenia w celu napędu mechanizmu akumulowania energii (300) z pierwszego z licznych stanów do drugiego z licznych stanów. Mechanizm wyzwalania energii jest połączony z mechanicznym układem zawieszenia w celu wyzwalania energii zgromadzonej w mechanizmie akumulowania energii (300), gdzie mechanizm akumulowania energii (300) powraca z drugiego z licznych stanów do pierwszego z licznych stanów.

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem niniejszego wynalazku jest mechanizm regulowany akumulowania energii dla napędu wyłącznika automatycznego oraz napęd wyłącznika automatycznego. Znane jest zastosowanie wyłączników automatycznych w obudowie do układów elektrycznych. Wyłącznik automatyczny powoduje rozłączenie układu elektrycznego w pewnych warunkach roboczych. Napęd umożliwia zdalne uruchomienie wyłącznika automatycznego i jego otwarcie, zamknięcie lub przestawienie po zadziałaniu. Korzystne jest zastosowanie mechanizmu, w którym ilość akumulowanej energii, wykorzystanej przy otwieraniu, zamykaniu i przestawianiu wyłącznika automatycznego po zadziałaniu może być dogodnie regulowana, z minimalnym wysiłkiem bez dodatkowych lub specjalnych narzędzi, zarówno w miejscu eksploatacji jak i w zakładzie podczas wytwarzania wyłącznika automatycznego. Celem wynalazku jest opracowanie mechanizmu regulowanego akumulowania energii dla napędu oraz napęd wyłącznika automatycznego. Mechanizm regulowany akumulowania energii dla napędu wyłącznika automatycznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera pierwszy człon sprężysty, w którym jest umieszczony pierwszy uchwyt posiadający liczne rowki, oraz drugi uchwyt posiadający liczne człony tworzące szczelinę i drugi człon sprężysty połączony do drugiego uchwytu i umieszczony w szczelinie, przy czym drugi uchwyt jest połączony z pierwszym uchwytem. Korzystnie, mechanizm posiada kołnierz zamocowany do pierwszego uchwytu. Korzystnie, mechanizm posiada człon ustalający mocujący pierwszy człon sprężysty pomiędzy członem ustalającym i kołnierzem. Korzystnie, drugi uchwyt jest umocowany ruchomo względem pierwszego uchwytu na zadanej odległości. Korzystnie, pierwszy człon sprężysty zawiera sprężynę posiadającą pierwszą stałą sprężyny, a drugi człon sprężysty zawiera sprężynę posiadającą drugą stałą sprężyny mniejszą od pierwszej stałej sprężyny. Korzystnie, liczne rowki obejmują gniazdo w jednym końcu pierwszego uchwytu, w które wchodzi człon i względem którego mechanizm akumulowania energii jest umocowany obrotowo. Napęd wyłącznika automatycznego umieszczony w obudowie, zawierający mechanizm regulowany akumulowania energii według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera mechaniczny układ zawieszenia połączony z mechanizmem regulowanym akumulowania energii i z wyłącznikiem automatycznym, silnikowy zespół napędowy połączony z mechanicznym układem zawieszenia dla napędu mechanizmu regulowanego akumulowania energii i mechanizm akumulowania energii połączony z mechanicznym układem zawieszenia. Korzystnie, mechaniczny układ zawieszenia zawiera krzywkę obrotową wokół wałka połączonego z silnikowym zespołem napędowym, płytę napędową obrotową wokół osi płyty napędowej i posiadającą rowek, w który wchodzi wałek krzywkowy, pierwszy łącznik zatrzaskowy obrotowo połączony z płytą napędową, rolkę obrotowo połączoną z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym i obrotowo stykającą się z krzywką, drugi łącznik zatrzaskowy połączony z wałkiem krzywkowym i obrotowo połączony z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym, oś łącznika obrotowo łączącą drugi łącznik zatrzaskowy z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym oraz sworzeń toczny obrotowy wokół osi łącznika i pozostający w ślizgowym zetknięciu z mechanizmem wyzwalania energii. Korzystnie, napęd zawiera przesuwny wodzik obrotowo połączony z płytą napędową i połączony z wyłącznikiem automatycznym. Korzystnie, przesuwny wodzik zawiera pierwszą belkę oporową i drugą belkę oporową, zestaw sprężyn oporowych do osadzenia pierwszej i drugiej belki oporowej pomiędzy rękojeścią wyłącznika automatycznego. Korzystnie, napęd zawiera zestaw płyt bocznych zamontowanych do osi płyty napędowej oraz wałka krzywkowego, przy czym zestaw płyt bocznych jest umocowany równolegle względem siebie za pomocą zestawu rozpórek. Korzystnie, płyty boczne posiadają rowek, w którym jest umieszczona pierwsza belka oporowa, do poprzecznego przemieszczania przesuwnego wodzika względem zestawu płyt bocznych. Korzystnie, silnikowy zespół napędowy zawiera silnik, przekładnię zębatą zazębioną z silnikiem, układ zębatkowy sprzężony z przekładnią zębatą i połączony z wałkiem krzywkowym do obrotowego przestawiania krzywki na wale krzywkowym.

3 PL B1 3 Korzystnie, układ zębatkowy zawiera mimośrodowo obracaną tarczę połączoną z przekładnią zębatą, jednokierunkowe łożysko obrotowo połączone z wałkiem krzywkowym, dźwignię połączono z tarczą i z jednokierunkowym łożyskiem. Korzystnie, napęd zawiera ręczną dźwignię zapadkową połączoną z jednokierunkowym łożyskiem. Korzystnie, mechanizm wyzwalania energii zawiera płytę połączoną obrotowo z osią płyty napędowej i połączoną ze sworzniem tocznym w pierwszym i drugim wgłębionym segmencie płyty i dźwignię zwalniającą do obracania płyty wokół osi płyty napędowej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm akumulowania energii według wynalazku, w rzucie aksonometrycznym eksplodującym; fig. 2 - prowadnicę sprężyny pomocniczej mechanizmu akumulowania energii według fig. 1, fig. 3 - prowadnicę sprężyny głównej mechanizmu akumulowania energii według fig. 1, fig. 4 - zmontowany mechanizm akumulowania energii według fig. 1, fig. 5 - zmontowany mechanizm akumulowania energii według fig. 1, z pokazaniem ruchu prowadnicy sprężyny pomocniczej względem prowadnicy sprężyny głównej i z połączonym mechanizmem akumulowania energii do sworznia płyty bocznej, fig. 5a - szczegół segmentu zmontowanego mechanizmu akumulowania energii według fig. 5, z pokazaniem zmontowanego mechanizmu akumulowania energii połączonego ze sworzniem płyty napędowej, fig. 6 - mechanizm akumulowania energii według fig. 1 zawierający drugą sprężynę, współosiową ze sprężyną główną według fig. 1, w rzucie aksonometrycznym, fig. 7 - człon ustalający mechanizmu akumulowania energii według fig. 1, fig. 8 - napęd wyłącznika automatycznego według obecnego wynalazku, w zamkniętym położeniu, w rzucie z boku, fig. 9 - napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, przechodzącego z zamkniętego położenia według fig. 8 do położenia otwartego, w rzucie z boku, fig napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, przechodzącego z zamkniętego położenia według fig. 8 do położenia otwartego, w rzucie z boku, fig napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, przechodzącego z zamkniętego położenia według fig. 8 do położenia otwartego, w rzucie z boku, fig napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, w położeniu otwartym, w rzucie z boku, fig. 13A - napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, pierwszy rzut aksonometryczny: fig. 13B - napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig. 8D - drugi rzut aksonometryczny, fig. 13C - napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8, trzeci rzut aksonometryczny, fig krzywka napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig płyta napędowa do napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig płyta zatrzaskowa napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig pierwszy łącznik zatrzaskowy napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig drugi łącznik zatrzaskowy napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig połączony pierwszy i drugi łącznik zatrzaskowy napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig napęd wyłącznika automatycznego według fig. 8 zawierający silnikowy zespół napędowy, w rzucie aksonometrycznym, fig napęd automatycznego wyłącznika według fig. 8 z pominięciem płyty bocznej, w rzucie aksonometrycznym, fig mechanizm zębatkowy silnikowego zespołu napędowego napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8, fig przedstawienie siły i momentu dla napędu wyłącznika automatycznego według fig. 8. Na fig. 1 pokazano mechanizm akumulowania energii 300. Mechanizm akumulowania energii 300 zawiera prowadnicę sprężyny głównej 304 (widoczną również na fig. 3), jako generalnie płaski uchwyt posiadający pierwszy zamknięty rowek 312 i drugi zamknięty rowek 314. W jednym końcu prowadnica sprężyny głównej 304 posiada półkoliste gniazdo 320, a w przeciwnym końcu otwarty rowek 316. Prowadnica sprężyny głównej 304 posiada parę kołnierzy 318 wystających na zewnątrz na odległość h (fig. 3) z pary widłowych członów 338 w końcu prowadnicy sprężyny głównej 304 zawierającym otwarty rowek 316. Para widłowych członów 338 występuje generalnie w płaszczyźnie prowadnicy sprężyny głównej 304. Mechanizm magazynowania energii 300 ponadto zawiera prowadnicę sprężyny pomocniczej 308. Prowadnica sprężyny pomocniczej 308 (widoczna również na fig. 2) jest generalnie płaskim uchwytem posiadającym pierwszy człon ramowy 330 i drugi człon ramowy 332, wzajemnie do siebie równoległe i połączone za pomocą członu podstawy 336. Człon belkowy 326 wystaje prostopadle z pierwszego członu ramowego 330 w płaszczyźnie prowadnicy sprężyny pomocniczej 308, niemal do drugiego członu ramowego 332 i tworzy odstęp 340 pomiędzy końcem członu belkowego 326 i drugim członem ramowym 332. Odstęp 340 umożliwia połączenie członu belkowego 326, a zatem prowadnicy sprężyny pomocniczej 308 z prowadnicą sprężyny głównej 304 w drugim zamkniętym rowku 314. Człon belkowy 326, pierwszy człon ramowy 330, drugi człon ramowy 332 i człon podstawy 336 wchodzą w szczelinę 334. Język 328 wystaje z członu podstawy 336 do szczeliny 334. Język 328

4 4 PL B1 wchodzi w sprężynę pomocniczą 306, posiadającą stałą sprężyny k a, przez co sprężyna pomocnicza 306 utrzymuje się wewnątrz szczeliny 334. Połączenie sprężyny pomocniczej 306 umieszczonej wewnątrz szczeliny 334 oraz prowadnicy sprężyny pomocniczej 308, sprzęgnięto z prowadnicą sprężyny głównej 304 w taki sposób, że człon belkowy 326 łączy się oraz przemieszcza na długości drugiego zamkniętego rowka 314. Dzięki temu prowadnica sprężyny pomocniczej 308 może przemieszczać się względem prowadnicy sprężyny głównej 304 w wyniku oddziaływania siły na człon podstawy 336 prowadnicy sprężyny pomocniczej 308. W ten sposób sprężyna pomocnicza 306 jest równocześnie utrzymywana wewnątrz otwartego rowka 316 przez widłowe człony 338, i w szczelinie 334, przez pierwszy człon ramowy 330 i drugi człon ramowy 332. Mechanizm akumulowania energii 300 zawiera ponadto sprężynę główną 302 o stałej sprężyny k m. Prowadnicę sprężyny głównej 304 wraz z prowadnicą sprężyny pomocniczej 308 i połączoną z nią sprężyną pomocniczą 306 umieszczono w wewnętrznej części sprężyny głównej 302, przez co jeden koniec sprężyny głównej 302 opiera się o kołnierze 318. Poprzez pierwszy zamknięty rowek 312 przełożono kołek ustalający 310 (fig. 7), o który opiera się przeciwny koniec sprężyny głównej 302, utrzymując i blokując sprężynę główną 302 pomiędzy kołkiem ustalającym 310 i kołnierzami 318. Jak pokazano na fig. 4, zmontowany układ sprężyny głównej 302, prowadnicy sprężyny głównej 304, sprężyny pomocniczej 306, prowadnicy sprężyny pomocniczej 308 oraz kołka ustalającego 310 tworzą współdziałający zespół mechaniczny. Dla jasności opisu mechanizmu akumulowania energii 300 według fig. 1 i 4 na fig. 2 i 3 pokazano odpowiednio prowadnicę sprężyny pomocniczej 308 oraz prowadnicę sprężyny głównej 304. Na fig. 5 pokazano zmontowany mechanizm akumulowania energii 300. Zamocowany do płyty bocznej (nie pokazano) sworzeń 418 płyty bocznej wchodzi w gniazdo 320, co umożliwia obrót mechanizmu akumulowania energii wokół osi 322 zespołu sprężyny. Na fig. 5A pokazano sworzeń 406 płyty napędowej utrzymywany przy prowadnicy sprężyny pomocniczej 308 oraz pomiędzy członami widłowymi 338 w końcu prowadnicy sprężyny głównej 304 zawierającym otwarty rowek 316. W ten sposób sworzeń 406 płyty napędowej utrzymuje się w otwartym rowku 316 przy wstępnym przemieszczeniu D względem końców kołnierzy 318. Jak pokazano na fig. 5 i 5A, zmontowany mechanizm akumulowania energii 300 umieszczono pomiędzy sworzniem 418 płyty bocznej, sworzniem płyty napędowej 406, gniazdem 320 i otwartym rowkiem 316. Mechanizm akumulowania energii 300 utrzymuję się tu z siłą sprężyny pomocniczej 306 oddziaływującej na prowadnicę sprężyny pomocniczej 308, sworzeń płyty napędowej 406, prowadnicę sprężyny głównej 304 oraz sworzeń 418 płyty bocznej. Jak pokazano na fig. 5, prowadnica sprężyny pomocniczej 308 przemieszcza się niezależnie od sprężyny głównej 302 na odległości L względem prowadnicy sprężyny głównej 304, w wyniku przyłożenia siły oddziaływującej wzdłuż linii 342 na fig. 5A. Po przemieszczeniu prowadnicy sprężyny pomocniczej 308 o odległość L sworzeń 418 płyty bocznej wychodzi z gniazda 320 i mechanizm akumulowania energii 300 może odłączyć się od sworznia płyty bocznej 418 oraz sworznia płyty napędowej 406. Jak najlepiej pokazano na fig. 5 i 5A, stała sprężyny k a dla sprężyny pomocniczej 306 umożliwia pewne utrzymywanie zmontowanego mechanizmu akumulowania energii 300 pomiędzy sworzniem płyty bocznej 418 i sworzniem płyty napędowej 406 w taki sposób, że do ściśnięcia sprężyny pomocniczej 306 i umożliwienia ruchu prowadnicy sprężyny pomocniczej 308 na odległości L potrzeba minimalnego wysiłku. Umożliwia to łatwe usunięcie mechanizmu akumulowania energii 300 ręcznie z położenia pomiędzy sworzniem płyty bocznej 418 i sworzniem płyty napędowej 406. Na fig. 6 pokazano koncentryczną sprężynę 324 o stałej sprężyny k c współosiową ze sprężyną główną 302. Koncentryczną sprężynę 324 można połączyć z prowadnicą sprężyny głównej 304 pomiędzy kołnierzami 318 i kołkiem ustalającym 310 (nie pokazano) w taki sam sposób, jak przedstawiono na fig. 4 dla sprężyny głównej 302, co wytwarza dla mechanizmu akumulowania energii 300 sumaryczną stałą sprężyny k T = k m + k c. Kołnierze 318 wystają na odległość h wystarczającą dla umieszczenia sprężyny głównej 302 i sprężyny koncentrycznej 324. W ten sposób mechanizm akumulowania energii 300 według obecnego wynalazku jest zespołem modularnym i może być łatwo usunięty oraz zastąpiony w miejscu zastosowania bądź wytwarzania, zespołem z nową lub dodatkową nową sprężyną główną 302. Umożliwia to zmianę ilości energii akumulowanej w mechanizmie 300, bez potrzeby użycia narzędzi specjalnych lub dodatkowych. Na fig. 8-13C pokazano wyłącznik automatyczny w odlewanej obudowie (ang.: MCCB - molded case circuit breaker), ogólnie oznaczony odnośnikiem 100. Wyłącznik automatyczny w obudowie 100 posiada wystającą z niego rękojeść 102 wyłącznika połączoną z zestawem zestyków wyłącznika automatycznego (nie pokazano). Części składowe napędu wyłącznika automatycznego według obecnego wynalazku pokazane na fig. 8-13C ogólnie oznaczono odnośnikiem 200. Napęd 200 zawiera obsa-

5 PL B1 5 dę, jak na przykład przesuwny wodzik 202 połączony z rękojeścią 102 wyłącznika automatycznego, mechanizm akumulowania energii 300, jak opisano powyżej, i mechaniczny układ zawieszenia 400. Mechaniczny układ zawieszenia 400 połączono z mechanizmem akumulowania energii 300, z przesuwnym wodzikiem 202 oraz z silnikowym zespołem napędowym 500 (fig. 20 i 21). Przesuwny wodzik 202, mechanizm akumulowania energii 300 i mechaniczny układ zawieszenia 400 tworzą współdziałający zespół mechaniczny reagujący na zadziałanie silnikowego zespołu napędowego 500 i rękojeści 102 wyłącznika automatycznego, przyjmując liczne konfiguracje. Mianowicie, zadziałanie napędu 200 powoduje rozłączenie lub ponowne połączenie zestawu zestyków wyłącznika automatycznego, złączonego z rękojeścią 102 wyłącznika automatycznego. Rozłączenie (tzn. otwarcie) zestawu zestyków wyłącznika automatycznego przerywa przepływ prądu elektrycznego poprzez wyłącznik automatyczny w obudowie 100, w dobrze znany sposób. Ponowne połączenie (tzn. zamknięcie) zestyków wyłącznika automatycznego umożliwia przepływ prądu elektrycznego poprzez wyłącznik automatyczny w obudowie 100, również w znany sposób. Mianowicie, według fig. 8 w połączeniu z fig. 13A, 13B i 13C mechaniczny układ zawieszenia 400 zawiera parę płyt bocznych 416 utrzymywanych zasadniczo równolegle względem siebie przez zestaw rozpórek 602, 604, połączonych do wyłącznika automatycznego w obudowie. Wewnątrz i zasadniczo równolegle do płyt bocznych 416 umieszczono parę płyt napędowych 402 (fig. 15). Płyty napędowe 402 łączą się ze sobą za pomocą osi płyty napędowej 408, wokół której obracają się. Oś 408 płyty napędowej połączono z parą płyt bocznych 416. Para płyt bocznych 402 zawiera umieszczony między nimi sworzeń płyty napędowej 406, zaczepiony do mechanizmu akumulowania energii 300 w otwartym rowku 316 prowadnicy sprężyny głównej 304. Parę płyt napędowych 402 połączono korbowodem 414, obrotowo połączonym do przesuwnego wodzika 202 w osi 210. Krzywka 420, obrotowa na wałku krzywkowym 422, posiada pierwszą powierzchnię krzywkową 424 i drugą powierzchnię krzywkową 426 (fig. 14). Krzywka 420 ma kształt generalnie małżowaty, zawierający drugą powierzchnię krzywkową 426 w postaci wklęsłej powierzchni łukowej oraz pierwszą powierzchnię łukową 424 w postaci wypukłej powierzchni łukowej. Krzywka 420 przechodzi poprzez rowek 404 w każdej płycie napędowej 402 pary i podpiera się na parze płyt bocznych 416. Wałek krzywkowy 422 połączono ponadto z silnikowym zespołem napędowym 500 (fig. 20 i 21), z którego następuje napęd krzywki 420. Z parą drugich łączników zatrzaskowych 450 (fig. 17) połączono parę pierwszych łączników zatrzaskowych 442 (fig. 18), wokół osi łącznika 412 (fig. 19). Drugi łącznik zatrzaskowy 450 obraca się również wokół wałka krzywkowego 422. Pierwsze łączniki zatrzaskowe 442 i drugie łączniki zatrzaskowe 450 umieszczono wewnątrz, i równolegle do płyt napędowych 402. Z osią rolki 410 łączącej pierwsze łączniki zatrzaskowe 442 z płytą napędową 402 połączono rolkę 444. Rolka 444 obraca się wokół osi rolki 410. Oś rolki 410 połączono z płytami napędowymi 402, a rolka 444 pozostaje w bezpośrednim kontakcie z drugą powierzchnią krzywkową 426 krzywki 420 (nad którą występuje). Rozpórka 456 łączy parę drugich łączników zatrzaskowych 450. Mechanizm wytwarzania energii, jak na przykład płyta zatrzaskowa 430 (fig. 16) obraca się wokół osi płyty napędowej 408 i pozostaje w bezpośrednim kontakcie ze sworzniem tocznym 446 obracanym wokół osi łącznika 412. Sworzeń toczny 446 porusza się wzdłuż pierwszej powierzchni wklęsłej 434 i drugiej powierzchni wklęsłej 436 (fig. 16) płyty zatrzaskowej 430. Pierwsza powierzchnia wklęsła 434 i druga powierzchnia wklęsła 436 płyty zatrzaskowej 430 są łukowymi zagłębionymi segmentami na obwodzie płyty zatrzaskowej 430, w które wchodzi sworzeń toczny 446, co powoduje osadzenie sworznia tocznego 446 gdy płyta zatrzaskowa 430 obraca się wokół osi płyty napędowej 408. Płyta zatrzaskowa 430 zawiera dźwignię zwalniającą 458, na którą wywiera się siłę dla obrócenia płyty zatrzaskowej 430 wokół osi płyty napędu 408. Na fig. 8 płyta zatrzaskowa 430 pozostaje również w kontakcie z rozpórką 604. Przesuwny wodzik 202 połączono z płytą napędową 402 za pomocą korbowodu 414 posiadającego oś 210 i obrotowego wokół tej osi. Przesuwny wodzik 202 zawiera zestaw sprężyn oporowych 204, pierwszą belkę oporową 206 i drugą belkę oporową 208. Sprężyny oporowe 204, umieszczone wewnątrz przesuwnego wodzika 202 oddziaływujące na pierwszą belkę oporową 206, utrzymują rękojeść wyłącznika automatycznego 102 pomiędzy pierwszą belką oporową 206 i drugą belką oporową 208. Przesuwny wodzik 202 przemieszcza się poprzecznie względem płyt bocznych 416, za pomocą pierwszej belki oporowej 206 połączonej w rowku 214 każdej płyty bocznej 416. Przesuwny wodzik 202 wykonuje ruch posuwisto zwrotny wzdłuż rowków 214, przestawiając rękojeść 102 wyłącznika automatycznego w przód i w tył pomiędzy położeniem pokazanym na fig. 8 i położeniem pokazanym na fig. 12. Na fig. 8 wyłącznik automatyczny 100 w obudowie pokazano w położeniu zamkniętym (tzn. zamknięte są styki elektryczne), a sprężyna główna 302 nie magazynuje energii. Napęd 200 przestawia

6 6 PL B1 rękojeść 102 wyłącznika automatycznego pomiędzy zamkniętym położeniem pokazanym na fig. 8 i otwartym położeniem (tzn. otwarte są styki elektryczne) pokazanym na fig. 12. Dodatkowo, po zadziałaniu wyłącznika automatycznego 100 w obudowie z powodu na przykład stanu przetężeniowego w związanym układzie elektrycznym, napęd 200 przestawia mechanizm zadziałania (nie pokazano) wewnątrz wyłącznika automatycznego 100, przestawiając także rękojeść do otwartego położenia według fig. 12. Aby przestawić rękojeść z zamkniętego położenia według fig. 8 do otwartego położenia według fig. 12 silnikowy zespół napędowy 500 obraca krzywkę 420 zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc od strony wału krzywkowego 422, przez co mechaniczny układ zawieszenia 400 jest kolejno i ciągle napędzany, przechodząc poprzez konfiguracje według fig. 9, 10 i 11. Według fig. 9 krzywka 420 obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół wału krzywkowego 422. Płyty napędowe 402 mogą się obracać dzięki rowkowi 404 płyt napędowych 402. Rolka 444 na osi rolki 410 porusza się wzdłuż pierwszej powierzchni krzywkowej 424 krzywki 420. Przeciwny do kierunku ruchu wskazówek zegara obrót płyt napędowych 402 przesuwa sworzeń płyty napędowej 406 wzdłuż otwartego rowka 316, powodując ściśnięcie sprężyny głównej 302 i zmagazynowanie energii. Mechanizm akumulowania energii 300 obraca się zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara wokół osi zespołu sprężyny 322 oraz sworznia płyty bocznej 418. Płyta zatrzaskowa 430 opierająca się o rozpórkę 604 pozostaje nieruchoma względem płyt bocznych 416. Według fig. 10 płyta napędowa 402 dalej obraca się przeciwnie do kierunku ruchu wskazówek zegara, powodując dalsze ściśnięcie sprężyny głównej 302 przez sworzeń płyty napędowej 406. Krzywka 420 kontynuuje obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Sworzeń toczny 446 przesuwa się od drugiej wklęsłej powierzchni 436 płyty zatrzaskowej 430 częściowo do pierwszej wklęsłej powierzchni 434, płyta zatrzaskowa 430 obraca się od rozpórki 604, zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Sworzeń płyty napędowej 406 dalej ściska główną sprężynę 302 wzdłuż otwartego rowka 316. Na fig. 11 płyta zatrzaskowa 430 obróci się zgodnie z ruchem wskazówek zegara do położenia, w którym sworzeń toczny 446 w pełni spocznie wewnątrz pierwszej wklęsłej powierzchni 434. Rolka 444 styka się z pierwszą powierzchnią krzywkową 424, gdy krzywka 420 obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Na fig. 12 krzywka 420 wykonała obrót w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, a rolka 444 odłączyła się od krzywki 420. Sworzeń toczny 446 styka się z pierwszą powierzchnią wklęsłą 434 płyty zatrzaskowej 430. Mechaniczny układ zawieszenia 400 pozostaje w położeniu według fig. 12. W przejściu od położenia według fig. 8 do położenia według fig. 12 sprężyna główna 302 zostaje ściśnięta na odległości x przez sworzeń płyty napędowej 406 w wyniku przeciwnego do kierunku ruchu wskazówek zegara obrócenia płyt napędowych 402 wokół osi płyty napędowej 408. Ściśnięcie sprężyny głównej 302 akumuluje energię w sprężynie głównej 302 zgodnie z wyrażeniem: E = ½ km x 2, gdzie x jest przemieszczeniem sprężyny głównej 302. Napęd 200, mechanizm akumulowania energii 300 oraz mechaniczny układ zawieszenia 400 utrzymują się w stabilnym położeniu według fig. 12 za pośrednictwem pierwszego łącznika zatrzaskowego 442, drugiego łącznika zatrzaskowego 450 i płyty zatrzaskowej 430. Wzajemne usytuowanie pierwszego łącznika zatrzaskowego 442 i drugiego łącznika zatrzaskowego 450 względem płyty zatrzaskowej 430 i krzywki 420 zapobiega rozszerzeniu się ściśniętej sprężyny głównej 302, a tym samym zapobiega wyzwalaniu zmagazynowanej w niej energii. Jak pokazano na fig. 23 uzyskano to pomimo siły oddziaływującej wzdłuż linii 462, spowodowanej ściśnięciem sprężyny głównej 302, która wywołuje obrót płyt napędowych 402 oraz pierwszego łącznika zatrzaskowego 442 zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół osi płyty napędowej 408, krzywka 422 jest nieruchoma względem płyt bocznych 416, które z kolei zamocowano do wyłącznika automatycznego 100 w obudowie. Zatem, w układzie według fig. 12 pierwszy łącznik zatrzaskowy 442 i drugi łącznik zatrzaskowy 450 tworzą sztywne połączenie. Występuje tendencja obrócenia połączenia pierwszego łącznika 442 i drugiego łącznika 450 wokół osi połączenia 412 i opadnięcia. Zapobiega temu siła oddziaływująca wzdłuż linii 470, przeciwsobna sile oddziaływującej wzdłuż linii 468. Siła reakcji oddziaływująca wzdłuż linii 472 na wałku krzywkowym przeciwdziała momentowi wywieranemu przez siłę sprężyny oddziaływującą wzdłuż linii 462. A zatem, siły i momenty oddziaływujące na napęd 200 w układzie według fig. 12 są równoważone i nie występuje obrót mechanicznego układu zawieszenia. Na fig. 12 wyłącznik automatyczny 100 w obudowie pokazano w otwartym położeniu. W celu przejścia z układu według fig. 12 i powrotu do układu według fig. 8 (tzn. z zamkniętymi stykami elektrycznymi) na płytę zatrzaskową 430 wywierana jest siła poprzez dźwignię płyty zatrzaskowej 458 w miejscu 460. Siła ta powoduje obrócenie płyty zatrzaskowej 430 przeciwnie do ruchu wskazówek

7 PL B1 7 zegara wokół osi płyty zatrzaskowej 408 i umożliwia przejście sworznia tocznego 446 z pierwszej powierzchni wgłębienia 434 według fig. 12 do drugiej powierzchni wgłębienia 436 według fig. 8. Takie zadziałanie wyzwala energię zakumulowaną w głównej sprężynie 302, a siła oddziaływująca na sworzeń płyty napędowej 406 powoduje obrócenie płyty napędowej 402 w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara wokół osi 408 płyty napędowej. Obrót płyty napędowej 402 zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara wywiera siłę na rękojeść 102 wyłącznika automatycznego na drugiej belce oporowej 208, odrzucając rękojeść 102 wyłącznika automatycznego w lewo, a sprężyna główna 302, płyta zatrzaskowa 430 i mechaniczny układ zawieszenia 400 ustawiają się nieruchomo w położeniu według fig. 8. Na fig. 21 silnikowy zespół napędowy 500 pokazano w połączeniu z napędem 200, mechanizmem akumulowania energii 300 oraz mechanicznym układem zawieszenia 400. W silnikowym zespole napędowym 500 występuje silnik 502 połączony z przekładnią zębatą 504. Przekładnię zębatą tworzą koła zębate: 506, 508, 510, 512, 514. Jedno koło zębate 514 przekładni zębatej 504 obraca się wokół osi 526 i łączy się z tarczą 516 na osi 526. Tarcza 516 obraca się wokół osi 526. Oś 526 jest jednakże przesunięta poza środek. Gdy tarcza 516 obraca się pod wpływem działania silnika 502 i przekładni zębatej 504, tarcza 516 pełni rolę krzywki obracającej się mimośrodowo względem osi 526 tarczy 516. W silnikowym zespole napędu 500 występuje również jednokierunkowe łożysko 522 połączone z wałem krzywkowym 422 oraz płyta obciążająca 520 połączona z dźwignią zębatki 518. W jednym końcu dźwigni zębatki 518 zamontowano obrotowo rolkę 530, opierającą się o tarczę 516 (fig. 22). Gdy tarcza 516 obraca się wokół osi 526, dźwignia zębatki 518 wychyla się naprzemianstronnie w tył i w przód, jak pokazano odnośnikiem 528 na fig. 22. Oddziaływanie naprzemianstronne w przód i w tył przestawia zapadkowo jednokierunkowe łożysko 522 w zadanym przemieszczeniu kątowym 2, wokół wału krzywkowego 422, co z kolei przestawia krzywkę 420 o podobne przemieszczenie kątowe. Według fig. 20 w silnikowym zespole napędowym 500 występuje ponadto rękojeść 524 połączona z jednokierunkowym łożyskiem 522, w wyniku czego jednokierunkowe łożysko 522 oraz krzywka 420 mogą być ręcznie przestawione zapadkowo poprzez powtarzalne wciskanie rękojeści 524. Zastrzeżenia patentowe 1. Mechanizm regulowany akumulowania energii dla napędu wyłącznika automatycznego, znamienny tym, że zawiera pierwszy człon sprężysty (302), w którym jest umieszczony pierwszy uchwyt (304) posiadający liczne rowki (312, 314, 316, 320), oraz drugi uchwyt (308) posiadający liczne człony (326, 330, 332, 336) tworzące szczelinę (334) i drugi człon sprężysty (306) połączony do drugiego uchwytu (308) i umieszczony w szczelinie (334), przy czym drugi uchwyt (308) jest połączony z pierwszym uchwytem (304). 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada kołnierz (318) zamocowany do pierwszego uchwytu (304). 3. Mechanizm według zastrz. 2, znamienny tym, że posiada człon ustalający (310) mocujący pierwszy człon sprężysty (302) pomiędzy członem ustalającym (310) i kołnierzem (318). 4. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi uchwyt (308) jest umocowany ruchomo względem pierwszego uchwytu (304) na zadanej odległości. 5. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy człon sprężysty (302) zawiera sprężynę posiadającą pierwszą stałą sprężyny, a drugi człon sprężysty (306) zawiera sprężynę posiadającą drugą stałą sprężyny mniejszą od pierwszej stałej sprężyny. 6. Mechanizm według zastrz. 4, znamienny tym, że liczne rowki obejmują gniazdo (320) w jednym końcu pierwszego uchwytu (304), w które wchodzi człon (418), i względem którego mechanizm akumulowania energii (300) jest umocowany obrotowo. 7. Napęd wyłącznika automatycznego umieszczony w obudowie, zawierający mechanizm regulowany akumulowania energii, znamienny tym, że zawiera mechaniczny układ zawieszenia (400) połączony z mechanizmem regulowanym akumulowania energii (300) i z wyłącznikiem automatycznym (100), silnikowy zespół napędowy (500) połączony z mechanicznym układem zawieszenia (400) dla napędu mechanizmu regulowanego akumulowania energii (300) i mechanizm akumulowania energii (430) połączony z mechanicznym układem zawieszenia (400). 8. Napęd według zastrz. 7, znamienny tym, że mechaniczny układ zawieszenia (400) zawiera krzywkę (420) obrotową wokół wałka (422) połączonego z silnikowym zespołem napędowym (500),

8 8 PL B1 płytę napędową (402) obrotową wokół osi (408) płyty napędowej i posiadającą rowek (404), w który wchodzi wałek krzywkowy (422), pierwszy łącznik zatrzaskowy (442) obrotowo połączony z płytą napędową (402), rolkę (444) obrotowo połączoną z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym (442) i obrotowo stykającą się z krzywką (420), drugi łącznik zatrzaskowy (450) połączony z wałkiem krzywkowym (422) i obrotowo połączony z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym (442), oś łącznika (412) obrotowo łączącą drugi łącznik zatrzaskowy (450) z pierwszym łącznikiem zatrzaskowym (442) oraz sworzeń toczny (446) obrotowy wokół osi łącznika (412) i pozostający w ślizgowym zetknięciu z mechanizmem wyzwalania energii (430). 9. Napęd według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera przesuwny wodzik (202) obrotowo połączony z płytą napędową (402) i połączony z wyłącznikiem automatycznym (100). 10. Napęd według zastrz. 9, znamienny tym, że przesuwny wodzik (202) zawiera pierwszą belkę oporową (206) i drugą belkę oporową (208), zestaw sprężyn oporowych (204) do osadzenia pierwszej i drugiej belki oporowej (208) pomiędzy rękojeścią (102) wyłącznika automatycznego (100). 11. Napęd według zastrz. 10, znamienny tym, że zawiera zestaw płyt bocznych (416) zamontowanych do osi płyty napędowej (408) oraz wałka krzywkowego (422), przy czym zestaw płyt bocznych (416) jest umocowany równolegle względem siebie za pomocą zestawu rozpórek (602, 604). 12. Napęd według zastrz. 10, znamienny tym, że płyty boczne (416) posiadają rowek (404), w którym jest umieszczona pierwsza belka oporowa (206), do poprzecznego przemieszczania przesuwnego wodzika (202) względem zestawu płyt bocznych (416). 13. Napęd według zastrz. 7, znamienny tym, że silnikowy zespół napędowy (500) zawiera silnik (502), przekładnię zębatą (504) zazębioną z silnikiem (502), układ zębatkowy (516, 518) sprzężony z przekładnią zębatą (504) i połączony z wałkiem krzywkowym (422) do obrotowego przestawiania krzywki (420) na wale krzywkowym (422). 14. Napęd według zastrz. 13, znamienny tym, że układ zębatkowy zawiera mimośrodowo obracaną tarczę (516) połączoną z przekładnią zębatą (504), jednokierunkowe łożysko (522) obrotowo połączone z wałkiem krzywkowym (422), dźwignię (518) połączono z tarczą (516) i z jednokierunkowym łożyskiem (522). 15. Napęd według zastrz. 13, znamienny tym, że zawiera ręczną dźwignię zapadkową (524) połączoną z jednokierunkowym łożyskiem (522). 16. Napęd według zastrz. 8, znamienny tym, że mechanizm wyzwalania energii (430) zawiera płytę (430) połączoną obrotowo z osią płyty napędowej (408) i połączoną ze sworzniem tocznym (446) w pierwszym i drugim wgłębionym segmencie (434, 436) płyty (430) i dźwignię zwalniającą (458) do obracania płyty (430) wokół osi płyty napędowej (408).

9 PL B1 9 Rysunki

10 10 PL B1

11 PL B1 11

12 12 PL B1

13 PL B1 13

14 14 PL B1

15 PL B1 15

16 16 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.