DE102008004917B4 - Fernantrieb zur Betätigung eines elektrischen Schalters - Google Patents

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Abstract

Fernantrieb (1) zur Betätigung eines elektrischen Schalters, mit einem Antriebsmotor (2), einem Getriebe und einem bewegbaren Schaltschlitten (6), wobei der Schaltschlitten (6) zum Führen eines Betätigungselementes (29) des elektrischen Schalters dient, das Getriebe eine Drehung des Antriebsmotors (2) in eine Bewegung des Schaltschlittens (6) umwandelt, mit der sich das Betätigungselement (29) des Schalters von einer EIN-Stellung in eine AUS-Stellung oder von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung schalten lässt Aktivierungsmittel (18, 19) zum Schließen und öffnen einer durch das Getriebe gebildeten Übertragungskette zwischen Antriebsmotor (2) und Schaltschlitten (6) vorgesehen sind, bei einer geöffneten oder unterbrochenen Übertragungskette eine fortlaufende Drehung des Antriebsmotors (2) keinen Einfluss auf die Position des Stellung des Schaltschlittens (6) hat, und wobei das Getriebe ein Planetenradgetriebe (3) umfasst, das ein Sonnenrad (12), einen Planetenträger (16) mit Planetenrädern (15) und ein Hohlrad (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsmittel eine erste Sperrklinge (18) und eine zweite Sperrklinge (19) aufweisen,...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fernantrieb zur Betätigung eines elektrischen Schalters.
  • Aus der DE 3014826 A1 ist ein Fernantrieb bekannt, der mit einem Antriebsmotor, mit einem Getriebe und mit einem beweglichen Schaltschlitten ausgestattet ist. Das Getriebe ist als Kurbeltrieb ausgebildet, der eine Drehung des Antriebsmotors in eine translatorische Bewegung des Schaltschlittens umwandelt. Der Schaltschlitten weist dabei eine fensterartige Öffnung auf, in die ein Betätigungselement des Schalters in Form eines Kipphebels greift. Mit dem Antriebsmotor, mit dem Kurbeltrieb und dem Schaltschlitten lässt sich der Kipphebel von einer EIN-Stellung in eine AUS-Stellung und von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung schalten. Zur Steuerung des Antriebsmotors sind Endschalter vorgesehen, die den Antriebsmotor bei Erreichen von Endpositionen (AUS-Position, EIN-Position) des Schaltschlittens abschalten. Fällt einer dieser Endschalter aus, läuft der Antriebsmotor bei Erreichen einer Endposition weiter, wodurch die erreichte EIN-Stellung oder AUS-Stellung des elektrischen Schalters durchlaufen wird, aber nicht mehr gehalten werden kann.
  • Aus der DE 10216055 A1 ist ein Fernantrieb zur Betätigung eines elektrischen Schalters bekannt, der zum Bewegen des Betätigungselements des Schalters in die EIN-Stellung einen Federkraftspeicher aufweist, durch den der Einschaltvorgang schlagartig durchgeführt werden kann. Zum Schalten des Betätigungselements in dessen AUS-Stellung ist ein Antriebsmotor vorgesehen, der auch zum Spannen des Federkraftspeichers zuständig ist. Der Fernantrieb weist einen komplizierten Aufbau mit vielen Einzelteilen auf, so dass dessen Herstellung vergleichsweise aufwendig ist.
  • Die US 4,131,776 offenbart eine Vorrichtung zur Betätigung eines elektrischen Schalters, wobei durch einen auf einer Spindel gelagerten, entlang der Spindel verfahrbaren Schaltschlitten ein Betätigungselement des Schalters in eine AUS-Stellung und EIN-Stellung geführt wird. Durch Ansteuerung eines Aktuators lässt sich die Spindel mit einem Antriebsmotor in kämmenden Eingriff bringen. Ist der Aktuator nicht angesteuert, ist eine Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Schaltschlitten unterbrochen, sodass der Antriebsmotor weiterlaufen kann, ohne dass sich der Schaltschlitten bewegt. Der Aktuator muss jedoch immer angesteuert bleiben, damit die Übertragungskette geschlossen ist.
  • Aus der EP 0 034 966 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Betätigung eines elektrischen Schalters bekannt, wobei ein Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Antriebsmotors in eine eher translatorische Bewegung des Betätigungselements des Schalters unter anderem ein Planetengetriebe umfasst, das ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit Planetenrädern und ein Hohlrad aufweist. Durch ein Verriegelungsorgan lässt sich der Planetenträger verriegeln und entriegeln, um die Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Betätigungselement zu schließen bzw. zu öffnen. Mit dem Antriebsmotor lässt sich der Schalter in eine AUS-Stellung bringen, wobei beim Öffnen des Schalters eine Feder gespannt wird. Durch diese Feder wird das Betätigungselement von der AUS-Stellung in eine EIN-Stellung gezogen, soweit eine Federsperre zuvor entriegelt wurde. Das Planetengetriebe, das Verriegelungsorgan für den Planetenträger, die die Feder und die Federsperre führen zu einem vergleichsweise aufwändigen Aufbau der Vorrichtung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fernbetrieb für elektrische Schalter bereitzustellen, wobei der Fernantrieb einfach aufgebaut sein soll und eine besonders zuverlässige Betätigung des elektrischen Schalters zulassen soll.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Der Fernantrieb gemäß Anspruch 1 weist Aktivierungsmittel zum Öffnen und Schließen einer durch das Getriebe gebildeten Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Schaltschlitten auf, wobei bei einer geöffneten Übertragungskette eine fortlaufende Drehung des Antriebsmotors keinen Einfluss auf die Position des Schaltschlittens hat. Dies bedeutet, dass bei einer geöffneten oder unterbrochenen Übertragungskette der Antriebsmotor beliebig lang weiterlaufen kann, ohne dass sich dadurch die Position des Schaltschlittens ändern würde. Durch die Aktivierungsmittel kann somit die Gefahr reduziert werden, dass bei einer fehlerhaften Ansteuerung des Antriebsmotors (Antriebsmotor schaltet nicht ab) eine einmal erreichte Stellung des Betätigungselementes des elektrischen Schalters unbeabsichtigt wieder verlassen wird.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Getriebe ein Planetenradgetriebe, das ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit Planetenrädern und ein Hohlrad aufweist. Die Aktivierungsmittel weisen eine erste Sperrklinge und eine zweite Sperrklinge auf. Mit jeweils einer dieser Sperrklingen lässt sich die Drehung des Planetenträgers blockieren. Ist der Planetenträger in Umfangsrichtung blockiert oder arretiert, ist die Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Antriebswelle geschlossen. Das Unterbrechen der Übertragungskette setzt somit an der Drehbarkeit des Planetenträgers an.
  • Des Weiteren kann das Getriebe eine bewegbar gelagerte Schaltmechanik umfassen, die durch eine Antriebswelle angetrieben werden kann und mit dem Schaltschlitten verbunden ist.
  • Das Sonnenrad kann mit einem Ritzel des Antriebsmotors in Eingriff stehen, wobei das Hohlrad drehfest mit der Antriebswelle verbunden sein kann. Das Sonnenrad kann dabei als Zahnrad mit einer Außenverzahnung ausgeführt sein, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Ritzel des Antriebsmotors kämmt. Beispielsweise kann ein Zwischenrad zwischen Ritzel und Sonnenrad angeordnet sein, um einerseits die Übersetzung zwischen Antriebsmotor und Sonnenrad und auch die Drehrichtung des Sonnenrads zu beeinflussen.
  • Die Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Schaltschlitten kann dabei wie folgt aufgebaut sein. Der Antriebsmotor treibt über sein Ritzel das Sonnenrad an. Das Sonnenrad kämmt dabei mit den Planetenrädern, die vom Planetenträger gehalten werden. Die Planetenräder wiederum stehen mit dem Hohlrad in Eingriff, das eine Innenverzahnung aufweist. Wenn der Planetenträger in Drehrichtung arretiert ist, wird vom Antriebsmotor über das Sonnenrad und die Planetenräder ein Drehmoment auf das Hohlrad übertragen. Die mit dem Hohlrad drehfest verbundene Antriebswelle treibt dann eine Schaltmechanik an, die die Drehung der Antriebswelle in eine vorzugsweise translatorische oder im Wesentlichen translatorische Bewegung des Schaltschlittens umwandelt. Kann sich der Planetenträger in Umfangsrichtung frei bewegen, ist die Übertragungskette zwischen Antriebsmotor und Antriebswelle unterbrochen, da eine Drehung des Antriebsmotors bzw. des Sonnenrads nicht zu einer Drehung des Hohlrads führt. Vielmehr laufen die Planetenräder frei im Hohlrad um, ohne aufgrund der fehlenden Abstützung durch den Planetenträger ein Drehmoment auf das Hohlrad übertragen zu können.
  • Die erste Sperrklinge kann durch ein äußeres Signal betätigt werden, wobei bei Nichtanliegen des äußeren Signals sich die erste Sperrklinge in einer Ruhestellung befindet, in der sie das Drehen des Planetenträgers nicht blockiert. Liegt hingegen das äußere Signal an, so greift die Sperrklinge in der Gestalt in den Planetenträger ein, dass dieser nicht mehr gedreht werden kann.
  • Vorzugsweise kann die erste Sperrklinge durch einen ansteuerbaren Magneten betätigbar sein. Das äußere Signal kann dabei ein Strom sein, durch den ein bewegbarer Anker oder Kern mit Kraft verschoben wird, wodurch die erste Sperrklinge aus der Ruhestellung gedrückt wird. Die Ruhestellung kann dabei federbelastet sein, so dass die ers te Sperrklinge selbsttätig in die Ruhestellung zurückfindet, wenn der Strom bzw. das äußere Signal abgeschaltet wird.
  • Die zweite Sperrklinge kann durch eine Feder in eine Sperrstellung gedrückt werden, in der die zweite Sperrklinge ein Drehen des Planetenträgers blockiert. Durch eine Steuerkurve an dem Hohlrad kann die zweite Sperrklinge aus der Sperrstellung gegen die Kraft der Feder in eine Stellung gedrückt werden, in der der Eingriff zwischen zweiter Sperrklinge und Planetenträger gelöst ist und die zweite Sperrklinge ein Drehen des Planetenträgers zulässt. Zusätzlich oder alternativ kann die erste Sperrklinge ebenfalls mit der Steuerkurve an dem Hohlrad zusammenwirken, wobei der Verlauf der Steuerkurve von einer Drehwinkelstellung des Hohlrads abhängt. So kann die Steuerkurve für bestimmte Drehwinkelstellungen des Hohlrads ein Blockieren der Drehung des Planetenträgers durch die erste und/oder die zweite Sperrklinge zulassen oder verhindern.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die zweite Sperrklinge durch die Steuerkurve aus der Sperrstellung gedrückt, wenn sich der Schaltschlitten in einer EIN-Position befindet, mit der die EIN-Stellung des Betätigungselementes vorgegeben werden kann. Beim Schalten von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung des Betätigungselementes kann somit bei Erreichen der EIN-Position des Schaltschlittens bzw. in der Nähe dieser EIN-Position die Sperrklinge aus der Sperrstellung gedrückt werden, so dass auch bei weiterlaufendem Antriebsmotor und nun unterbrochener Übertragungskette der Schaltschlitten das Betätigungselement nicht mehr aus der EIN-Stellung drückt.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerkurve an dem Hohlrad die zweite Sperrklinge aus der Sperrstellung drücken, wenn sich der Schaltschlitten in einer AUS-Position befindet, mit der die AUS-Stellung des Betätigungselementes vorgegeben werden kann. Auch hier wieder wird die Gefahr gebannt, dass bei weiterlaufendem Antriebsmotor das Betätigungselement unbeabsichtigt aus der AUS-Stellung gedrückt wird.
  • Der Fernantrieb kann eine Überlaufsperre aufweisen, durch die eine Drehung des Hohlrads blockiert werden kann. Vorzugsweise ist die Überlaufsperre derart ausgebildet, dass bei einem bestimmten Drehwinkel oder bei bestimmten Drehwinkeln eine weitere Drehung des Hohlrads nicht mehr möglich ist. Somit lassen sich exakt Drehpositionen des Hohlrads erreichen, ohne dass aufgrund etwaiger rotatorischer Massenträgheitsmomenten des Getriebes es zu Positionsungenauigkeiten kommt.
  • In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Überlaufsperre eine Überlaufsperrklinge und einen Absatz an einem Außenumfang des Hohlrads. Vorzugsweise bilden die Überlaufsperrklinge und die erste Sperrklinge eine bewegbare Einheit. Die Überlaufsperrklinge kann dabei mit dem Absatz an dem Außenumfang des Hohlrads in Eingriff stehen, wenn sich die erste Sperrklinge bzw. die gesamte bewegbare Einheit in der Ruhestellung befindet, also in einer Stellung, in der die Drehung des Planetenträgers nicht durch die erste Sperrklinge blockiert wird.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 Eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Fernantriebs;
  • 2 Eine weitere Explosionsdarstellung des Fernantriebs;
  • 3 Perspektivisch eine Schaltmechanik, eine Antriebswelle und einen Schaltschlitten des Fernantriebs;
  • 4 Eine Draufsicht des Fernantriebs ohne Haube;
  • 5 Den Fernantrieb von vorne ohne Sonnenrad;
  • 6 Einen Schnitt entlang der Linie AX-AX der 4 bei einer ersten Drehwinkelstellung;
  • 7 Einen Schnitt entlang der Linie AY-AY der 4 bei der ersten Drehwinkelstellung;
  • 8 Den Fernantrieb von hinten bei der ersten Drehwinkelstellung;
  • 9 Einen Schnitt entlang der Linie AX-AX der 4 bei einer zweiten Drehwinkelstellung;
  • 10 Einen Schnitt entlang der Linie AY-AY der 4 bei der zweiten Drehwinkelstellung;
  • 11 Einen Schnitt entlang der Linie AX-AX der 4 bei einer dritten Drehwinkelstellung; und
  • 12 Einen Schnitt entlang der Achse AY-AY der 4 bei der dritten Drehwinkelstellung.
  • Die 1 und 2 zeigen in Explosionsdarstellung mit unterschiedlichen Blickwinkeln einen Fernantrieb, der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Der Fernantrieb 1 umfasst einen Antriebsmotor 2, ein Planetenradgetriebe 3 und eine Antriebswelle 4. Des Weiteren umfasst der Fernantrieb 1 eine Schaltmechanik 5 und einen Schaltschlitten 6, die in der Darstellung der 1 und 2 zwar verdeckt sind, aber zusammen mit der Antriebswelle 4 in 3 gezeigt sind. Des Weiteren umfasst der Fernantrieb 1 eine Montageplatte und eine mit der Montageplatte 7 verbindbare Haube 8. Des Weiteren ist in 1 ein Auslösemagnet zu erkennen, der mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet ist.
  • Ein Antriebsritzel 10 des Antriebsmotors 2 kämmt – im zusammengebauten Zustand des Fernantriebs 1 – mit einem Zwischenrad 11, das wiederum mit einem Sonnenrad 12 des Planetenradgetriebes 3 kämmt. Wie der 2 zu entnehmen ist, weist das Sonnenrad 12 zwei Außenverzahnungen auf, nämlich eine Außenverzahnung 13 mit großem Durchmesser und eine Außenverzahnung 14 mit kleinem Durchmesser. Die Außenverzahnung 13 mit großem Durchmesser kämmt dabei mit dem Zwischenrad 11, während die Außenverzahnung mit kleinem Durchmesser mit drei Planetenrädern 15 kämmt, die durch einen Planetenträger 16 miteinander verbunden sind. Der Planetenträger 16 weist dabei an einem Umfang eine Vielzahl von Zähnen oder Zacken 17 auf, die mit einer ersten Sperrklinge 18 und/oder einer zweiten Sperrklinge 19 in Eingriff gebracht werden können. Da die Sperrklingen 18, 19 in 1 kaum zu erkennen sind, sei im Vorgriff auf die 5 ff verwiesen, aus denen der Aufbau und die Funktion der Sperrklingen 18, 19 deutlich werden.
  • Jedes Planetenrad weist eine Außenverzahnung 20 mit größerem Durchmesser und eine Außenverzahnung 21 mit kleinerem Durchmesser auf. Die Außenverzahnung 20 mit größerem Durchmesser kämmt dabei mit der kleinen Außenverzahnung 14 des Sonnenrads 12. Die Außenverzahnung 21 der Planetenräder 15 stehen mit einer Innenverzahnung 22 eines Hohlrads 23 in Eingriff. Das Hohlrad 23 sitzt auf der Antriebswelle 4 und ist mit dieser drehfest verbunden.
  • In einem nicht blockierten Zustand des Planetenträgers 16 wird kein Drehmoment von dem Antriebsmotor 2 auf die Antriebswelle 4 übertragen. Bei nicht blockiertem Planetenträger 16 steht das Hohlrad 23 still, auch wenn sich das Sonnenrad 12 dreht, da der Planetenträger 16 in Umfangsrichtung keine Abstützung findet, durch die ein Drehmoment auf das Hohlrad 23 übertragbar wäre. Durch die Sperrklingen 18, 19 lässt sich jedoch der Planetenträger 16 gezielt in Umfangsrichtung blockieren, so dass dann ein Antriebsmoment von dem Antriebsmotor 2 auf zur Antriebswelle 4 übertragen wird.
  • Das Zusammenwirken von der Schaltmechanik 5, der Antriebswelle 4 und dem Schaltschlitten 6, wie sie in 3 perspektivisch dargestellt sind, kann auch den 7, 10 und 12 entnommen werden. An der Antriebswelle 4 sind drehfest zwei zueinander beabstandete Spannkurven 24 (siehe 3) angebracht, die bei Drehung der Antriebswelle 4 mit einer unteren Querstrebe 25 und einer oberen Querstrebe 26 der Schaltmechanik 5 in Eingriff kommen. Dies führt zu einer Schwenkbewegung der Schaltmechanik 5 um eine Schwenkachse 27 (siehe insbesondere 7). An einem von der Schwenkachse 27 entfernten Ende 28 ist die Schaltmechanik mit dem Schaltschlitten 6 verbunden. Bei Drehung der Schaltmechanik 5 um die Schwenkachse 27 führt zumindest ein Teil des Schaltschlittens 6 eine Bewegung auf einer Kreisbahn aus.
  • 4 zeigt den Fernantrieb 1 ohne Haube 8 von oben. Zu erkennen sind der Antriebsmotor 2 sowie der Auslösemagnet 9. In der 4 sind zwei Schnittlinien AX-AX und AY-AY eingezeichnet, deren korrespondierende Schnitte den 6, 9 und 11 einerseits und den 7, 10 und 12 andererseits entnommen werden können. Die 6, 9 und 11 bzw. 7, 10, 12 zeigen den Fernantrieb mit unterschiedlichen Dreh winkelstellungen des Hohlrads 23 bzw. der damit drehfest verbundenen Antriebswelle 4.
  • Die 6 und 7 zeigen den Fernantrieb in einer ersten Drehwinkelstellung der Antriebswelle 4. Die Drehwinkelstellung in den 6 und 7 soll 0 Grad betragen. Wie der 7 entnommen werden kann, lässt sich die Drehwinkelstellung an der Lage Spannkurve 24 festmachen. Die Horizontale H ist die Bezugslinie für die Drehwinkelstellung der Antriebswelle 4.
  • In 7 (und auch in anderen Figuren) ist ein Betätigungselement 29 des hier nicht weiter dargestellten elektrischen Schalters zu erkennen. Bei der ersten Drehwinkelstellung soll sich das Betätigungselement 29 in einer AUS-Stellung befinden. Die Schwenkachse 27 der Schaltmechanik 5 verläuft wie die Drehachse der Antriebswelle 4 bei den 5 bis 12 senkrecht zur Zeichenebene. Wird die Schaltmechanik 5 gegen den Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 27 geschwenkt, so bewegt sich das von der Schwenkachse entfernte Ende 28 und somit der Schaltschlitten 6 in der Darstellung der 7 nach rechts und nimmt dabei das Betätigungselement 29 des elektrischen Schalters mit. Das Betätigungselement 29 ist dabei zwischen zwei Rollen 30, 31 des Schlittens 6 angeordnet, wobei die Rolle 30 in einem Langloch 32 geführt ist. Somit vollführt bei Drehung der Schaltmechanik 5 um die Schwenkachse 27 die Rolle 30 eine translatorische Bewegung, während die Rolle 31 des Schlittens 6 eine Drehbewegung vollführt. Der Schaltschlitten 6 wird also bei seiner Verschiebung leicht gekippt.
  • Wie oben bereits erwähnt, soll bei der ersten Drehwinkelstellung sich das Betätigungselement 29 in der AUS-Stellung befinden. Diese AUS-Stellung korrespondiert mit einer AUS-Position des Schaltschlittens 6, so wie sie 7 zu entnehmen ist. Um nun das Betätigungselement 29 aus der dargestellten AUS-Stellung in eine davon abweichende Stellung zu schalten, wird ein Strom auf den Antriebsmotor 2 geschaltet, der dann das Antriebsritzel 10 sowie das Zwischenrad 11 und das Sonnenrad 12 in Drehung versetzt. Zudem wird der Auslösemagnet 9 angesteuert, so dass die erste Sperrklinge 18 um eine Klingenachse 33 (siehe 5) im Uhrzeigersinn nach unten gedrückt wird, wodurch den Planetenträger 16 mit seinen Zacken 17 sich nicht mehr wie das von dem Antriebsmotor 2 angetriebene Sonnenrad drehen kann. Durch den in Umfangsrichtung fixierten Planetenträger 16 überträgt das Planetenradgetriebe 3 das Drehmoment des Antriebsmotors 2 auf die Antriebswelle 4, die sich mit den Spannkurven 24 in entgegengesetzter Richtung zum Sonnenrad 12, also im Uhrzeigersinn, dreht.
  • Treibt nun der Antriebsmotor 2 die Antriebswelle 4 an, drehen sich die Spannkurven 24 um die Drehachse der Antriebswelle 4 und stoßen bei einer Drehwinkelstellung von ca. 30 Grad an die obere Querstrebe 26 an. Ab dieser Drehwinkelstellung bewirkt die Drehung der Antriebswelle 4 eine Schwenkbewegung der Schaltmechanik 4, bis beispielsweise eine zweite Drehwinkelstellung der Antriebswelle 4 mit den Spannkurven 24 von ca. 75 Grad erreicht wird (siehe 10). In dieser zweiten Drehwinkelstellung liegen die Spannkurven 24 weiterhin an der oberen Querstrebe 26 der Schaltmechanik 5 an, so dass bei einer weiteren Drehung der Antriebswelle 4 im Uhrzeigersinn die Schaltmechanik in der Darstellung der 10 immer weiter nach rechts verschwenkt wird und dabei über den Schaltschlitten 6 das Betätigungselement 29 von einer in der 10 dargestellten Zwischenstellung in eine EIN-Stellung drückt, wie sie in 12 dargestellt ist. Die in der 12 gezeigte Stellung der Spannkurven 24 soll eine dritte Drehwinkelstellung darstellen, die einen Wert von ca. 160 Grad bezogen auf die Horizontale H aufweist.
  • Wie den 10 und 12 in Zusammenschau zu entnehmen ist, gleitet bei Drehung der Spannkurven 24 die obere Querstrebe 26 an einer gerundeten Anlagefläche 35 der Spannkurven 24 entlang, wobei die obere Querstrebe 26 von der Drehachse der Antriebswelle 4 betrachtet an der Anlagefläche 35 immer weiter nach außen wandert, bis die Spannkurven 24 unter der oberen Querstrebe 26 hindurch gleiten können und dann nicht mehr mit der oberen Querstrebe 26 in Eingriff stehen. Dies bedeutet, dass bei einer weiteren Drehung der Spannkurven 24 die Schaltmechanik 5 zunächst nicht mehr bewegt wird, bis die Anlagefläche 35 der Spannkurven 24 auf die untere Querstrebe 25 trifft. Bei einer Drehwinkelstellung von ca. 250–260° der Spannkurven 24 wird der Schaltschlitten 6 und somit auch das Betätigungselement 29 in der Darstellung der 12 nach links, d. h. wieder in Richtung der AUS-Stellung gedrückt.
  • Wie oben bereits ausgeführt, befindet sich das Betätigungselement 29 in 12 in einer EIN-Stellung. Erfährt nun der elektrische Schalter eine Überlast, so kann dieser selbsttätig auslösen, wobei die Kontakte des elektrischen Schalters geöffnet werden und dabei das Betätigungselement 29 von der EIN-Stellung in eine hier nicht dargestell te AUSGELÖST-Stellung springt, die zwischen der EIN-Stellung und der AUS-Stellung liegt. Dies bedeutet, dass beim Auslösen des elektrischen Schalters mit dem Betätigungselement 29 auch der Schaltschlitten 6 und somit auch die Schaltmechanik 5 in der Darstellung der 12 nach links bewegt werden. Aufgrund der Anordnung der Spannkurven 24 und der Querstreben 25, 26 stehen die Spannkurven 24 einer entsprechenden Bewegung der Schaltmechanik 5 beim Auslösen des Schalters nicht entgegen.
  • Die zweite Sperrklinge 19, die wie die erste Sperrklinge 18 um eine Klingenachse 34 verschwenkbar gelagert ist, wird durch eine in 5 zum größten Teil verdeckte Feder 36 in Richtung Planetenträger 16 gedrückt. Wie jedoch 6 zu entnehmen ist, liegt in der ersten Drehwinkelstellung der Spannkurve 24 bzw. der Antriebswelle 4 die zweite Sperrklinge an einer Erhöhung 37 einer Steuerkurve 38 an, die einstückig mit dem Hohlrad 23 verbunden ist. Die erste Erhöhung 37 verhindert, dass die zweite Sperrklinge 19 mit den Zacken 17 des Planetenträgers 16 in Eingriff kommen. Dies bedeutet, dass in der ersten Drehwinkelstellung die zweite Sperrklinge den Planetenträger 16 in Umfangsrichtung nicht blockieren kann.
  • Wird jedoch der Auslösemagnet 9 geschaltet und dabei die erste Sperrklinge 18 in Richtung Planetenträger 16 gedrückt, kommt die erste Sperrklinge mit den Zacken 17 des Planetenträgers 16 in Eingriff (siehe insbesondere 5). Die erste Sperrklinge 18 liegt dabei auf der Steuerkurve 38 in einem Bereich auf, in dem bei der ersten Drehwinkelstellung keine Erhöhung vorgesehen ist. In dieser ersten Drehwinkelstellung ermöglicht die Steuerkurve 38 einen Eingriff der ersten Sperrklinge 18 mit dem Planetenträger 16, um diesen in Umfangsrichtung zu blockieren.
  • Aufgrund des blockierten Planetenträgers 16 dreht sich das Hohlrad 23 und somit auch die Steuerkurve 38 im Uhrzeigersinn, so dass auch die erste Erhöhung im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die zweite Sperrklinge 19 nicht mehr an der ersten Erhöhung anliegt (siehe 9). In diesem Fall drückt die Feder 36 die zweite Sperrklinge weiter in Richtung Planetenträger 16, so dass nun die zweite Sperrklinge 19 und die Zacken 17 des Planetenträgers 16 in Eingriff kommen. Dies bedeutet, dass nun die zweite Sperrklinge 19 die Drehung des Planetenträgers 16 verhindert.
  • Bei der zweiten Drehwinkelstellung (siehe 9) kommt die erste Erhöhung 37 mit der ersten Sperrklinge 18 in Eingriff und drückt diese wieder nach oben, wobei dann die erste Sperrklinge nicht mehr den Planetenträger 16 in Umfangsrichtung blockiert. Dieser ist, wie oben bereits ausgeführt, nun durch die zweite Sperrklinge 19 arretiert.
  • Aufgrund des Zusammenspiels der ersten Sperrklinge 18 und der zweiten Sperrklinge 19 bedarf es zum Schalten von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung nur eines zeitlich begrenzten Stroms für den Auslösemagnet 9, da ab einer bestimmten Drehwinkelstellung die zweite, federbelastete Sperrklinge 19 das Blockieren des Planetenträgers 16 selbsttätig übernimmt. Diese Arretierung durch die zweite Sperrklinge 19 erfolgt, bis die dritte Drehwinkelstellung erreicht wird (siehe 11). Bei dieser dritten Drehwinkelstellung kommt die Sperrklinge 19 mit einer zweiten Erhöhung 39 der Steuerkurve 38 in Eingriff und wird durch diese zweite Erhöhung 39 gegen die Kraft der Feder 36 von dem Planetenträger 16 weggedrückt. Dies hat zur Folge, dass nun der Planetenträger 16 frei drehen kann und kein Drehmoment mehr zwischen Antriebsmotor 2 und Antriebswelle 4 übertragen wird.
  • Um nun das Betätigungselement 29 von der EIN-Stellung, die mit der dritten Drehwinkelstellung korrespondiert, wieder in die AUS-Stellung zu schalten, bedarf es neben einem sich drehenden Antriebsmotor 2 auch wieder eine Betätigung des Auslösemagnets 9, damit die erste Sperrklinge 18 die Drehung des Planetenträgers 16 blockiert. Das Hohlrad 23 und somit auch die Steuerkurve 38 beginnen sich im Uhrzeigersinn zu drehen, so dass die zweite Erhöhung 39 an der zweiten Sperrklinge 19 vorbei gleitet. Ab einer bestimmten Drehwinkelstellung, in der die zweite Erhöhung die zweite Sperrklinge 19 vollständig passiert hat, drückt die Feder 36 die zweite Sperrklinge in Richtung Planetenträger, so dass nun die zweite Sperrklinge die Drehung des Planetenträgers 16 blockiert. Ab dieser Drehwinkelstellung ist eine Ansteuerung des Auslösemagnets 9 nicht mehr notwendig.
  • 8 zeigt den Fernantrieb 1 von hinten. An der Rückseite des Fernantriebs 1 sind Hilfsschalter 40 angeordnet, die über drehfest mit der Antriebswelle 4 verbundene Nockenkurven 41 die augenblickliche Drehwinkelstellung des Fernantriebs abgreifen können.
  • 1
    Fernantrieb
    2
    Antriebsmotor
    3
    Planentenradgetriebe
    4
    Antriebswelle
    5
    Schaltmechanik
    6
    Schaltschlitten
    7
    Monatageplatte
    8
    Haube
    9
    Auslösemagnet
    10
    Ritzel
    11
    Zwischenrad
    12
    Sonnenrad
    13
    Außenverzahnung
    14
    Außenverzahnung
    15
    Planetenrad
    16
    Planetenträger
    17
    Zahn, Zacke
    18
    Erste Sperrklinge
    19
    Zweite Sperrklinge
    20
    Außenverzahnung
    21
    Außenverzahnung
    22
    Innenverzahnung
    23
    Hohlrad
    24
    Spannkurve
    25
    Querstrebe
    26
    Querstrebe
    27
    Schwenkachse
    28
    Ende
    29
    Betätigungselement
    30
    Rolle
    31
    Rolle
    32
    Langloch
    33
    Klingenachse
    34
    Klingenachse
    35
    Anlagefläche
    36
    Feder
    37
    Erste Erhöhung
    38
    Steuerkurve
    39
    Zweite Erhöhung
    40
    Hilfsschalter
    41
    Nockenkurve

Claims (12)

  1. Fernantrieb (1) zur Betätigung eines elektrischen Schalters, mit einem Antriebsmotor (2), einem Getriebe und einem bewegbaren Schaltschlitten (6), wobei der Schaltschlitten (6) zum Führen eines Betätigungselementes (29) des elektrischen Schalters dient, das Getriebe eine Drehung des Antriebsmotors (2) in eine Bewegung des Schaltschlittens (6) umwandelt, mit der sich das Betätigungselement (29) des Schalters von einer EIN-Stellung in eine AUS-Stellung oder von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung schalten lässt Aktivierungsmittel (18, 19) zum Schließen und öffnen einer durch das Getriebe gebildeten Übertragungskette zwischen Antriebsmotor (2) und Schaltschlitten (6) vorgesehen sind, bei einer geöffneten oder unterbrochenen Übertragungskette eine fortlaufende Drehung des Antriebsmotors (2) keinen Einfluss auf die Position des Stellung des Schaltschlittens (6) hat, und wobei das Getriebe ein Planetenradgetriebe (3) umfasst, das ein Sonnenrad (12), einen Planetenträger (16) mit Planetenrädern (15) und ein Hohlrad (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsmittel eine erste Sperrklinge (18) und eine zweite Sperrklinge (19) aufweisen, mit denen jeweils eine Drehung des Planetenträgers (16) blockierbar ist.
  2. Fernantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine bewegbar gelagerte Schaltmechanik (5) umfasst, die durch eine Antriebswelle (4) antreibbar ist und mit dem Schaltschlitten (6) verbunden ist.
  3. Fernantrieb (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (12) mit einem Ritzel (10) des Antriebsmotors (2) in Eingriff steht und das Hohlrad (23) drehfest mit der Antriebswelle (4) verbunden ist.
  4. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sperrklinge (18) durch ein äußeres Signal betätigbar ist, wobei bei Nichtanliegen des äußeren Signals sich die erste Sperrklinge (18) in einer Ruhestellung befindet, in der sie das Drehen des Planententrägers (16) nicht blockiert.
  5. Fernantrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sperrklinge (18) durch einen ansteuerbaren Auslösemagnet (9) betätigbar ist.
  6. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (36) die zweite Sperrklinge (19) in eine Sperrstellung drückt, in der die zweite Sperrklinge (19) ein Drehen des Planetenträgers (16) blockiert.
  7. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sperrklinge (18) und/oder die zweite Sperrklinge (19) mit einer Steuerkurve (38) an dem Hohlrad (23) zusammenwirken, wobei der Verlauf der Steuerkurve von der Drehwinkelstellung des Hohlrads (23) abhängt.
  8. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerkurve (38) an dem Hohlrad (23) die zweite Sperrklinge (19) aus der Sperrstellung gedrückt wird, wenn sich der Schaltschlitten (6) in einer EIN-Position befindet, mit der die EIN-Stellung des Betätigungselements (29) vorgebbar ist.
  9. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerkurve (38) an dem Hohlrad (23) die zweite Sperrklinge (19) aus der Sperrstellung gedrückt wird, wenn sich der Schaltschlitten (6) in einer AUS-Position befindet, mit der die AUS-Stellung des Betätigungselements (29) vorgebbar ist.
  10. Fernantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Überlaufsperre, durch die eine Drehung des Hohlrads (23) blockierbar ist.
  11. Fernantrieb (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufsperre eine Überlaufsperrklinge und einen Absatz an einem Außenumfang des Hohlrads (23) umfasst.
  12. Fernantrieb (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufsperrklinge und die erste Sperrklinge (18) eine bewegbare Einheit bilden.
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