DE102008059163A1 - Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb - Google Patents

Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb Download PDF

Info

Publication number
DE102008059163A1
DE102008059163A1 DE102008059163A DE102008059163A DE102008059163A1 DE 102008059163 A1 DE102008059163 A1 DE 102008059163A1 DE 102008059163 A DE102008059163 A DE 102008059163A DE 102008059163 A DE102008059163 A DE 102008059163A DE 102008059163 A1 DE102008059163 A1 DE 102008059163A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
opening
threaded spindle
spring element
drive
switching device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008059163A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008059163B4 (de
Inventor
Ludvik Dipl.-Ing. Godesa
Husein Dipl.-Ing. Hodzic
Ralph Hohenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE200810059163 priority Critical patent/DE102008059163B4/de
Priority to CN200910223680A priority patent/CN101741027A/zh
Publication of DE102008059163A1 publication Critical patent/DE102008059163A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008059163B4 publication Critical patent/DE102008059163B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B11/00Switchgear having carriage withdrawable for isolation
    • H02B11/12Switchgear having carriage withdrawable for isolation with isolation by horizontal withdrawal
    • H02B11/127Withdrawal mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2454Brakes; Rotational locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/2003Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash
    • F16H25/2009Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash with radial preloading
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • H01H2003/405Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing using a walking nut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Patch Boards (AREA)

Abstract

Ein Verfahrantrieb (20), insbesondere für ein in einer Schaltzelle (7) aufzunehmendes Schaltgerät (1), weist einen Grundträger (21), ein fest mit dem Grundträger (21) verbundenes Stützlager (23) sowie eine im Stützlager (23) um eine Drehachse (A) drehbar, axial fixierte und mittels eines Kurbelwerkzeugs (17) antreibbare Antriebswelle (3) auf. Letztere weist eine Gewindespindel (24) mit einer Wandermutter (25) zum Verfahren einer damit verbundenen Verfahrkomponente relativ zum Grundträger (21) auf. Erfindungsgemäß weist die Wandermutter (25) eine seitlich von außen oder radial von innen zugängliche, einen Teil ihres Innengewindes (28) ausnehmende Öffnung (4) auf. In der Öffnung (4) ist ein Federelement (5) zum Aufbringen einer Radialkraft (F) auf ein Außengewinde (36) der Gewindespindel (24) aufgenommen, um eine Reibhaftung der Gewindespindel (24) zu bewirken.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verfahrantrieb, insbesondere für ein in einer Schaltzelle aufzunehmendes Schaltgerät, wobei der Verfahrantrieb einen Grundträger, ein fest mit dem Grundträger verbundenes Stützlager sowie eine im Stützlager um eine Drehachse drehbar, axial fixierte und mittels eines Kurbelwerkzeugs antreibbare Antriebswelle aufweist. Die Antriebswelle weist eine Gewindespindel mit einer Wandermutter zum Verfahren einer damit verbundenen Verfahrkomponente relativ zum Grundträger auf. Die Verfahrkomponente kann z. B. ein Schieber, eine Zahnscheibe, eine Umlenkeinheit, ein Gelenk oder dergleichen sein. Mit „axial” sind Richtungen parallel zur Drehachse der Antriebwelle bezeichnet.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin geeignete Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb.
  • Derartige Verfahrantriebe sowie Schaltgeräte mit einem solchen Verfahrantrieb sind beispielsweise aus den europäischen Patentschriften EP 0 806 067 B1 und EP 0 685 914 B1 sowie aus der deutschen Patentschrift DE 101 20 784 C1 bekannt. Die bekannten Schaltgeräte sind üblicherweise zum Abschalten von Strömen im Bereich von mehreren Hundert bis mehreren Tausend Ampere ausgelegt.
  • Die Verfahrantriebe dienen dazu, ein Schaltgerät innerhalb eines Einschubrahmens einer Schaltzelle oder eines Schaltschrankes zu verfahren. Der Einschubrahmen kann z. B. als Einschubfach ausgebildet sein. Die Verfahrantriebe können auch dafür vorgesehen sein, einen relativ zum Gehäuse des Schaltgerätes verschiebbar angeordneten Hauptkontaktträger zu verfahren. Der Hauptkontaktträger kann dann diesem gegenüberliegende Stromschienen oder Schaltkontakte in der Schaltzelle bzw. im Schaltschrank kontaktieren.
  • Zum Verfahren eines Schaltgerätes in eine Einschaltstellung wird üblicherweise ein Kurbelwerkzeug, wie z. B. eine Handkurbel, auf die Antriebswelle gesteckt und die Antriebswelle solange gedreht, bis die Hauptkontakte mit den schaltschrankseitigen Kontakten schließen. Üblicherweise wird die Antriebswelle am Ende des Verfahrweges nochmals kräftig angezogen, um einen festen Sitz des Verfahrantriebs in dieser Schaltposition sicherzustellen.
  • Allerdings können ein Rütteln des Schaltgerätes aufgrund von Schaltstößen beim Ein- und Ausschalten, elektromagnetische Vibrationen, wie z. B. beim Schalten von Wechselströmen, oder Materialausdehnungseffekte aufgrund von Temperaturschwankungen, wie z. B. bei hoher Strombelastung des Schaltgerätes, dazu führen, dass sich der Verfahrantrieb mit der Zeit lockert und letztendlich löst. Dadurch nimmt die Kontaktkraft zwischen den Hauptkontakten und den schaltschrankseitigen Kontakten ab, wodurch sich der Übergangswiderstand erhöht. Dies hat seinerseits zur Folge, dass sich die Schaltkontakte unzulässig erwärmen und gegebenenfalls durch Lichtbogenbildung abbrennen. Üblicherweise kann ein sich Lösen des Verfahrantriebs mittels entsprechender Positionsschalter erkannt werden, um ein Abbrennen der Hauptkontakte zu vermeiden.
  • Zur Lösung dieser Problematik ist die Verwendung von Freiläufen, Kupplungen oder Rastungen bekannt. Allerdings sind diese Lösungen kostenintensiv und konstruktiv sehr aufwändig.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen rüttelfesten Verfahrantrieb, insbesondere für ein Schaltgerät, anzugeben, welcher einfacher und kostengünstiger aufgebaut ist.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, geeignete Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb anzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahrantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrantriebs sind in den abhängigen An sprüchen 2 bis 7 angegeben. Im Anspruch 8 ist ein geeignetes Schaltgerät mit einem derartigen Verfahrantrieb zum Verfahren des Schaltgerätes innerhalb eines Einschubrahmens einer Schaltzelle offenbart. Im Anspruch 9 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dieses Schaltergerätes genannt. Im Anspruch 10 ist ein weiteres Schaltgerät zur Aufnahme in einen Einschubrahmen einer Schaltzelle angegeben.
  • Erfindungsgemäß weist die Wandermutter eine seitlich von außen oder radial von innen zugängliche, einen Teil ihres Innengewindes ausnehmende Öffnung auf. Es ist in der Öffnung ein Federelement zum Aufbringen einer Radialkraft auf ein Außengewinde der Gewindespindel aufgenommen, um eine Reibhaftung der Gewindespindel zu bewirken. Mit ”radial” sind Richtungen zur Drehachse der Antriebswelle hin oder weg von ihr bezeichnet.
  • Durch die auf das Außengewinde wirkende Radialkraft wird die Gewindespindel der Antriebswelle sozusagen mit einer Haftkraft bzw. einem Haftmoment beaufschlagt. Diese bzw. dieses ist derart bemessen, dass ein selbsttätiges Sichloslösen der Antriebswelle, wie z. B. aufgrund von Vibrationen und Schaltstößen, nahezu nicht mehr möglich ist. Der große Vorteil ist der besonders einfache und kostengünstige Aufbau einer Rüttelsicherung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrantriebs, indem lediglich eine Öffnung oder Aussparung in der Wandermutter eingebracht bzw. ausgespart wird und dort dann ein Federelement eingesetzt wird.
  • Die Wandermutter weist üblicherweise eine zentrale Bohrung mit einem Innengewinde auf. Sie kann ein viereckiges Außenprofil, wie z. B. ein rechteckiges Außenprofil, oder ein sechseckiges Außenprofil aufweisen. Die Öffnung in der Wandermutter für das Federelement kann z. B. einen viereckigen oder runden Querschnitt aufweisen. Die eingebrachte bzw. ausgesparte Öffnung kann sich z. B. von einer Innenseite des Innengewindes radial nach außen erstrecken. Die Öffnung kann dabei ein Sackloch sein, wie z. B. eine Sacklochbohrung, oder eine Durchgangsöffnung, wie z. B. eine durchgehende Bohrung. Alternativ kann die Öffnung auch seitlich von außen, wie z. B. in radialer Richtung zur Drehachse der Wandermutter hin, eingebracht werden bzw. ausgespart sein. Das Federelement kann beispielsweise eine Zylinderfeder oder eine Blattfeder sein, welche nach Einsetzen des Federelementes in der Öffnung mit dem Einschrauben der Gewindespindel vorgespannt wird. Das Federelement übt sodann eine konstante Kraft auf das Außengewinde der Gewindespindel aus. Im Falle einer Durchgangsbohrung kann das Federelement auch nachträglich, d. h. bei bereits eingeschraubter Gewindespindel, von außen in die Öffnung eingeführt werden und unter Aufbringung einer radialen Vorspannkraft dort in der Öffnung fixiert werden.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Öffnung eine längliche, sich von außen tangential zum Innengewinde erstreckende und einen Teil des Innengewinde ausnehmende Öffnung. Die Öffnung kann wiederum eine Sacklochöffnung, wie z. B. eine Sacklochbohrung, oder eine durchgehende Bohrung oder Öffnung sein. Mit ”tangential” sind Richtungen um die Drehachse der Antriebswelle bezeichnet. Der besondere Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, dass das Federelement auf besonders einfache Weise von außen eingebracht werden kann.
  • Einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform zufolge ist in der länglichen Öffnung ein längliches Biegefederelement aufgenommen, wobei ein Mittenbereich des Federelementes zum Aufbringen der Radialkraft tangential am Außengewinde der Gewindespindel anliegt und wobei die beiden Längsenden des Federelementes zur Kraftabstützung an einer Innenseite der Öffnung anliegen. Dadurch vereinfacht sich die Realisierung eines rüttelfesten Verfahrantriebs nochmals deutlich. Hierzu wird auf einfache Weise das längliche Biegefederelement in die längliche Öffnung eingeführt. Das Biegefederelement wird dann mit dem Einschrauben der Gewindespindel über deren Außengewinde vorgespannt. Letztendlich wird über diese Vorspannung die Radialkraft erzeugt, welche die Reibhaftung für die Antriebswelle des Verfahrantriebs bewirkt.
  • Insbesondere weist das längliche Biegefederelement nach einer weiteren Ausführungsform abgewinkelte Längsenden auf. Letztere dienen dazu, die beim Einschrauben der Gewindespindel in der Wandermutter bewirkte Auslenkung bzw. Verbiegung und folglich die damit verbundene Biegekraft an der Innenseite der länglichen Öffnung abzustützen.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das längliche Biegefederelement ein Draht aus Federstahl. Im einfachsten Fall weist der Federdraht in etwa eine im Vergleich zur länglichen Öffnung ähnlichen bzw. vergleichbare Länge sowie Abwinkelungen an den beiden Federenden auf.
  • Im Besonderen weist das Federelement zumindest im Kontaktbereich mit dem Außengewinde der Gewindespindel eine maximale Querabmessung bzw. einen maximalen Außendurchmesser auf. Letztere bzw. Letzterer ist etwas kleiner als ein Gewindeflankenstand der Gewindespindel. Der besondere Vorteil bei dieser Ausführungsform liegt darin, dass das Federelement quasi zwischen zwei sich gegenüberliegenden Gewindeflanken eingespannt oder eingeklemmt wird. Dadurch wird eine besonders hohe Reibkraft zwischen dem Federelement und dem Außengewinde der Gewindespindel aufgebracht.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Schaltgerät zum Verfahren des Schaltgerätes innerhalb eines Einschubrahmens einer Schaltzelle gelöst, wobei an einer quer zur Einschubrichtung liegenden Schaltgerätewand ein erfindungsgemäßer Verfahrantrieb angeordnet ist. Es greift zumindest eine mit der Wandermutter fest verbundene Verfahrkomponente zum Verfahren des Schaltgerätes in zumindest ein zugehöriges Kulissenstück des Einschubrahmens ein. Die Verfahrkomponenten können z. B. Schieber, Zahnscheiben, Umlenkeinheiten, Gelenke oder dergleichen sein. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrantriebes ist ein solches Schaltgerät besonders konstruktiv einfach, kostengünstig herstellbar und zuverlässig betreibbar.
  • Nach einer Ausführungsform ist die Wandermutter des Verfahrantriebes fest mit einer Zahnstange verbunden, wobei die Zahnstange im Eingriff mit einem Zahnrad einer quer zur Antriebswelle angeordneten Einfahrwelle ist. Letztere weist an ihren beiden Wellenenden jeweils einen über einen Kurbelarm schwenkbaren Kurbelzapfen zum Eingreifen in je ein einschubrahmenseitiges Kulissenstück auf.
  • Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Schaltgerät zur Aufnahme in einen Einschubrahmen einer Schaltzelle gelöst, wobei an einer quer zur Einschubrichtung liegenden Schaltgerätewand ein erfindungsgemäßer Verfahrantrieb angeordnet ist. Das Schaltgerät weist einen verschiebbar angeordneten Hauptkontaktträger zur Kontakierung mit schaltzellenseitigen Stromschienen auf. Es ist der Hauptkontakträger mit einer fest mit der Wandermutter verbundenen Verfahrkomponente zum Verfahren des Hauptkontaktträgers verbunden. Die Verfahrkomponente kann wiederum z. B. ein Schieber, eine Zahnscheibe, eine Umlenkeinheit, ein Gelenk oder dergleichen sein.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen
  • 1 schematisch ein Schaltgerät in Verbindung mit einer Schaltzelle und einem darin angeordneten Einschubrahmen,
  • 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrantriebs,
  • 3 einen radialen Schnitt durch eine Wandermutter des Verfahrantriebs gemäß 2 mit gerade noch nicht eingeschraubter Gewindespindel,
  • 4 einen radialen Schnitt durch die Wandermutter des Verfahrantriebs gemäß 2 mit rüttelfest eingeschraubter Gewindespindel gemäß der Erfindung,
  • 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Kontaktbereichs zwischen einem Federelement in der Wandermutter und der eingeschraubten Gewindespindel,
  • 6 eine Draufsicht auf das Federelement gemäß 5 und
  • 7 eine beispielhafte konstruktive Ausführung eines erfindungsgemäßen rüttelfesten Verfahrantriebs.
  • 1 zeigt schematisch ein Schaltgerät 1 in Verbindung mit einer Schaltzelle 7 und einem darin angeordneten Einschubrahmen 10. Das gezeigte Schaltgerät 1 ist beispielhaft ein Niederspannungs-Leistungsschalter mit Lichtbogenlöschkammern 2 und einem Bedienungspult 3. Mit „Niederspannung” sind hier Spannungen bis ca. 1000 Volt gemeint. An dem Bedienungspult 3 ist links ein elektronischer Überstromauslöser und rechts ein Handhebel zum Spannen eines Federspeichers für das Schaltgerät 1 gezeigt, während Bedienungs- und Anzeigeelemente zur Betätigung des Schaltgerätes 1 in etwa in der Mitte des Bedienungspultes 3 angeordnet sind. Allgemein ist eine Schaltzelle 7 Bestandteil eines Schaltschrankes oder einer mehrfeldrigen Schaltanlage. Sie weist typischerweise einen Einschubrahmen 10 auf, in dem das Schaltgerät 1 eingesetzt werden kann. Mit dem Bezugszeichen 11 sind Seitenwände des Einschubrahmens 10 bezeichnet. Sie sind mit einem Kulissenstück 12 in Form einer Ausstanzung oder Ausnehmung versehen, in welches ein Kurbelzapfen 13 eines Kurbelarms 14 des Verfahrantriebs 20 eingreifen kann. Der Kurbelarm 14 ist dabei durch eine nicht weiter gezeigte Einfahrwelle 15 des Verfahrantriebs 20 schwenkbar. Mit dem Bezugszeichen 9 ist weiterhin eine Ein- und Ausfahrrichtung des Schaltgerätes 1 und mit 18 eine Tür zum Verschließen der Schaltzelle 7 bzw. des gezeigten Schaltschrankes bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 16 ist eine Kurbelöffnung bezeichnet, durch welche eine gezeigte Handkurbel 17 zum Aufstecken auf eine Antriebswelle des nicht weiter dargestellten Verfahrantriebs 20 aufgesteckt werden kann.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrantriebs 20. Der gezeigte Verfahrantrieb 20 weist einen beispielhaft plattenförmigen Grundträger 21 sowie ein fest mit dem Grundträger 21 verbundenes Stützlager 23 auf. Das Stützlager 23 ist zur drehbaren und axial fixierten Lagerung einer Antriebswelle 3 um eine Drehachse A vorgesehen. Die Antriebswelle 3 ist mittels des Kurbelwerkzeugs 17 antreibbar. Hierzu wird das Kurbelwerkzeug 17 auf ein Kopfstück 35 der Antriebswelle 3 aufgesteckt, um diese entsprechend verdrehen zu können. Zugleich weist die Antriebswelle 3 einen mit dem Bezugszeichen 33 bezeichneten Wellenbolzen sowie eine Gewindespindel 24 auf. Das gezeigte Stützlager 23 kann z. B. ein Buchsenlager zur Lagerung des Wellenbolzens 33 aufweisen. Mit dem Bezugszeichen 25 ist eine Wandermutter bezeichnet, welche ein Innengewinde 28 zur Aufnahme bzw. zum Einschrauben der Gewindespindel 24 aufweist. Im vorliegenden Beispiel ist die Wandermutter 25 beispielhaft bereits fest mit einer Schubstange 26 als Verfahrkomponente verbunden. Letztere ist zum Antrieb einer hier nicht weiter gezeigten Einfahrwelle für das Schaltgerät 1 vorgesehen. Vorzugsweise bilden die Wandermutter 25 und die Schubstange 26 ein einteiliges Bauteil, wie z. B. ein einteiliges Gussteil in Form eines Schlittens. Im vorliegenden beispiel kann die Wandermutter 25 zusammen mit der Schubstange 26 entlang einer ebenen Oberfläche des Grundträgers 21 gleiten.
  • Erfindungsgemäß weist nun die Wandermutter 25 eine von außen zugängliche, einen Teil des Innengewindes 28 der Wandermutter ausnehmende Öffnung 4 auf. Im Beispiel der vorliegenden 2 weist die Öffnung 4 einen rechteckigen Querschnitt auf. Weiterhin ist gemäß der Erfindung in der Öffnung 4 ein Federelement 5 zum Aufbringen einer Radialkraft F auf ein Außengewinde 36 der Gewindespindel 24 aufgenommen, um eine Reibhaftung der Gewindespindel 24 zu bewirken. Im vorliegenden Bei spiel weist das Federelement 5 einen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • 3 zeigt einen radialen Schnitt durch eine Wandermutter 25 des Verfahrantriebs 20 gemäß 2 mit gerade noch nicht eingeschraubter Gewindespindel 24. Im vorliegenden Beispiel ist die Öffnung 4 eine längliche, sich tangential von außen zum Innengewinde 28 erstreckende und einen Teil des Innengewindes 28 ausnehmende Öffnung 4 mit einem rechteckigen Querschnitt, wobei die Höhe H der Öffnung 4 deutlich größer ist als deren Breite B. Die Höhe H ist vorzugsweise 1,5 bis 3 mal so groß wie die Breite B. Das gezeigte Federelement 5 ist beispielhaft ein Biegefederelement in Form eines geraden Drahtstücks. Das Drahtstück 5 ist im vorliegenden Beispiel gerade noch nicht vorgespannt. Weiterhin weist das Drahtstück 5 an seinen beiden Längsenden je eine Abwinklung 51 auf. Die Länge der Abwinklungen 51 ist dabei etwas kleiner als die Höhe H der Öffnung 4. Zudem ist der Außendurchmesser D des Drahtstücks 5 (siehe 5) etwas kleiner als die Breite B der Öffnung 4, sodass das Drahtstück 5 nach Einsetzen in der Öffnung 4 um seine Längsachse fixiert ist.
  • 4 zeigt einen radialen Schnitt durch die Wandermutter 25 des Verfahrantriebs 20 gemäß 2 mit nun rüttelfest eingeschraubter Gewindespindel 24 gemäß der Erfindung. Im Vergleich zur 3 ist nun das Drahtstück 5 in seinem Mittenbereich durch das Außengewinde 28 der Gewindespindel 24 durchgebogen. Die Durchbiegung bewirkt ihrerseits eine radial auf das Außengewinde 28 der Gewindespindel 24 einwirkende Radialkraft F. Zur Abstützung einer entsprechenden Gegenkraft liegen die beiden Längsenden 51 des Drahtstückes 5 jetzt an einer nicht weiter bezeichnete Innenseite der länglichen, tunnelförmigen Öffnung 4 an. Die Radialkraft F wirkt als Normalkraft auf die Oberseite des Außengewindes 36 der Gewindespindel 24 ein. Multipliziert mit einer Reibungszahl μ wirkt dann diese Radialkraft F als Reibungskraft in tangentialer Richtung bremsend oder hemmend auf die Antriebswelle 3 ein. Bei der Reibungszahl μ handelt es sich um eine materialpaa rungsabhängige Größe, d. h. sie ist abhängig vom Material des Federelementes 5 und vom Material der Gewindespindel 24. Für den Fall, dass beide Materialien aus Stahl gefertigt sind, liegt diese Reibungszahl μ in etwa in einem Bereich von 0,1 bis 0,2.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Kontaktbereichs zwischen dem als Drahtstück ausgeführten Federelement 5 und der eingeschraubten Gewindespindel 24. Wie die 5 zeigt, weist das Drahtstück 5 einen Außendurchmesser D auf, der etwas kleiner ist als ein Gewindeflankenabstand FA der Gewindespindel 24. Dadurch liegt das Drahtstück 5 keilförmig zwischen diesen beiden Gewindeflanken. Die dadurch bewirkte Verklemmung erzeugt eine besonders hohe Reibkraft bzw. ein besonders hohes Reibmoment, welches zur Hemmung der Antriebswelle 3 dient.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf das Drahtstück 5 gemäß 5. In dieser Ansicht ist erkennbar, wie das Drahtstück 5 in das Außengewinde 36 der Gewindespindel 24 eingepresst bzw. eingeklemmt ist und zudem noch wegen der Steigung des Außengewindes 28 tangential verbogen ist. Diese Verbiegung in tangentialer Richtung bewirkt ein mit dem Bezugszeichen M bewirktes Biegemoment, welches zusätzlich zu einer weiteren Erhöhung der Reibkraft bzw. des Reibmomentes führt.
  • 7 zeigt eine beispielhafte konstruktive Ausführung eines erfindungsgemäßen rüttelfesten Verfahrantriebs 20. Im vorliegenden Beispiel weist die Antriebswelle 3 einen mit dem Bezugszeichen 33 bezeichneten Wellenbolzen und eine mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnete Gewindespindel auf. Die Antriebswelle 3 ist wiederum in einer Wandermutter 23 eingeschraubt und in einem Stützlager 23 gelagert. Zugleich ist die Wandermutter 25 seitlich durch zwei fest mit dem Grundträger 21 verbundene, in Einschubrichtung ausgerichtete Seitenwände 22 begrenzt und durch diese seitlich geführt. Ferner ist das Stützlager 23 fest an den beiden Seitenwänden 22 angebracht. Weiterhin ist die Wandermutter 25 fest mit einer Schubstange 26 verbunden, wobei im vorliegenden Beispiel beide Komponenten 25, 26 als einteiliges Gussteil ausgebildet sein. Zugleich sind in der Schubstange 26 Löcher 27 vorhanden, durch welche Zähne 30 zweier benachbarter Zahnräder 31 eingreifen können. Letztere treiben eine quer zur Drehachse A angeordnete Einfahrwelle 15 an. Mit dem Bezugszeichen S ist eine Schwenkachse S der diesbezüglich axial benachbarten Zahnräder 31 sowie der Einfahrwelle 15 bezeichnet. Wird nun die Antriebswelle 3 über eine Handkurbel verdreht, so wird die Kurbeldrehbewegung in eine lineare Verfahrbewegung mit hoher Übersetzung umgesetzt. Zugleich wird diese Linearbewegung über die Schubstange 26 in eine weitere Drehbewegung der Einfahrwelle 15 mit nochmals hoher Übersetzung umgesetzt. Die Drehung der Einfahrwelle 15 bewirkt schließlich ein Verschwenken der beidseitig angeordneten Kurbelarme 14 sowie ein Verschwenken der dort angebrachten Kurbelzapfen 13, welche zum Eingreifen in eine jeweilige Kulisse des Einschubrahmens der Schaltzelle vorgesehen sind. Mit dem Bezugszeichen 32 ist ergänzend noch eine Anzeigevorrichtung bezeichnet, welche den Verfahrgrad des Verfahrantriebs 20 anzeigt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Zusammenfassend wird ein Verfahrantrieb 20, insbesondere für ein in einer Schaltzelle 7 aufzunehmendes Schaltgerät 1, vorgeschlagen. Der Verfahrantrieb 20 weist einen Grundträger 21, ein fest mit dem Grundträger 21 verbundenes Stützlager 23 sowie eine im Stützlager 23 um eine Drehachse A drehbar, axial fixierte und mittels eines Kurbelwerkzeugs 17 antreibbare Antriebswelle 3 auf. Letztere weist eine Gewindespindel 24 mit einer Wandermutter 25 zum Verfahren einer damit verbundenen Verfahrkomponente relativ zum Grundträger 21 auf. Erfindungsgemäß weist die Wandermutter 25 eine seitlich von außen oder radial von innen zugängliche, einen Teil ihres Innengewindes 28 ausnehmende Öffnung 4 auf. In der Öffnung 4 ist ein Federelement 5 zum Aufbringen einer Radialkraft F auf ein Außengewinde 36 der Gewindespindel 24 aufgenommen, um eine Reibhaftung der Gewindespindel 24 zu bewirken.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0806067 B1 [0003]
    • - EP 0685914 B1 [0003]
    • - DE 10120784 C1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahrantrieb, insbesondere für ein in einer Schaltzelle (7) aufzunehmendes Schaltgerät (1), wobei der Verfahrantrieb einen Grundträger (21), ein fest mit dem Grundträger (21) verbundenes Stützlager (23) sowie eine im Stützlager (23) um eine Drehachse (A) drehbar, axial fixierte und mittels eines Kurbelwerkzeugs (17) antreibbare Antriebswelle (3) aufweist und wobei die Antriebswelle (3) eine Gewindespindel (24) mit einer Wandermutter (25) zum Verfahren einer damit verbundenen Verfahrkomponente relativ zum Grundträger (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Wandermutter (25) eine seitlich von außen oder radial von innen zugängliche, einen Teil ihres Innengewindes (28) ausnehmende Öffnung (4) aufweist und – dass in der Öffnung (4) ein Federelement (5) zum Aufbringen einer Radialkraft (F) auf ein Außengewinde (36) der Gewindespindel (24) aufgenommen ist, um eine Reibhaftung der Gewindespindel (24) zu bewirken.
  2. Verfahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (4) eine längliche, sich von außen tangential zum Innengewinde (28) erstreckende und einen Teil des Innengewindes (28) ausnehmende Öffnung (4) ist.
  3. Verfahrantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der länglichen Öffnung (4) ein längliches Biegefederelement (5) aufgenommen ist, wobei ein Mittenbereich des Federelementes (5) zum Aufbringen der Radialkraft (F) tangential am Außengewinde (36) der Gewindespindel (24) anliegt und wobei die beiden Längsenden (51) zur Kraftabstützung an einer Innenseite der Öffnung (4) anliegen.
  4. Verfahrantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Biegefederelement (5) abgewinkelte Längsenden (51) aufweist.
  5. Verfahrantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Biegefederelement (5) insbesondere ein Draht aus Federstahl ist.
  6. Verfahrantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) zumindest in einem Kontaktbereich mit dem Außengewinde (36) eine maximale Querabmessung (D) aufweist, welche kleiner ist als ein Gewindeflankenabstand (FA) der Gewindespindel (24).
  7. Verfahrantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (4) ein Sackloch oder ein Durchgangsloch in der Wandermutter (25) ist.
  8. Schaltgerät zum Verfahren des Schaltgerätes innerhalb eines Einschubrahmens (10) einer Schaltzelle (7), wobei an einer quer zur Einschubrichtung (9) liegenden Schaltgerätewand (11) ein Verfahrantrieb (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche angeordnet ist und wobei zumindest eine mit der Wandermutter (25) fest verbundene Verfahrkomponente zum Verfahren des Schaltgerätes in zumindest ein zugehöriges Kulissenstück (12) des Einschubrahmens (10) eingreift.
  9. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandermutter (25) des Verfahrantriebes (20) mit einer Zahnstange (26) fest verbunden ist, dass die Zahnstange (26) im Eingriff mit einem Zahnrad (31) einer quer zur Antriebswelle (3) angeordneten Einfahrwelle (15) ist und dass die Einfahrwelle (15) an ihren beiden Wellenenden jeweils einen über einen Kurbelarm (14) schwenkbaren Kurbelzapfen (13) zum Eingreifen in je ein einschubrahmenseitiges Kulissenstück (12) aufweist.
  10. Schaltgerät zur Aufnahme in einen Einschubrahmen (10) einer Schaltzelle (7), wobei an einer quer zur Einschubrichtung (9) liegenden Schaltgerätewand (11) ein Verfahrantrieb (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche angeordnet ist, wobei das Schaltgerät einen verschiebbar angeordneten Hauptkontaktträger zur Kontakierung mit schaltzellenseitigen Stromschienen aufweist und wobei der Hauptkontakträger mit einer fest mit der Wandermutter (25) verbundenen Verfahrkomponente zum Verfahren des Hauptkontaktträgers verbunden ist.
DE200810059163 2008-11-24 2008-11-24 Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb Expired - Fee Related DE102008059163B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810059163 DE102008059163B4 (de) 2008-11-24 2008-11-24 Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb
CN200910223680A CN101741027A (zh) 2008-11-24 2009-11-24 开关设备的耐振移动驱动装置和具有该装置的开关设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810059163 DE102008059163B4 (de) 2008-11-24 2008-11-24 Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008059163A1 true DE102008059163A1 (de) 2010-05-27
DE102008059163B4 DE102008059163B4 (de) 2012-09-13

Family

ID=42114690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810059163 Expired - Fee Related DE102008059163B4 (de) 2008-11-24 2008-11-24 Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101741027A (de)
DE (1) DE102008059163B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437527A (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 遵义长征电器开关设备有限责任公司 抽屉式框架断路器三位置联锁机构
EP2466604A1 (de) * 2010-12-15 2012-06-20 ABB Technology AG Antriebseinheit zum Betreiben eines Schalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage
EP2690314A1 (de) * 2012-07-27 2014-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Spindelantrieb
CN104006132A (zh) * 2013-02-11 2014-08-27 通用电气公司 用于促动功率面板的系统和方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110219957A (zh) * 2019-07-17 2019-09-10 深圳市兆威机电股份有限公司 一种带有保护组件的升降装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943694A1 (de) * 1979-10-30 1981-05-14 Robert Dr.-Ing. 6308 Butzbach Gärtner Stelleinrichtung mit spindeltrieb
DE3312415A1 (de) * 1983-04-06 1984-10-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Antrieb zum verschieben eines schalttraegers in einem elektrischen schaltfeld
JPH06201969A (ja) * 1992-12-14 1994-07-22 Asahi Optical Co Ltd ねじ送り機構の噛み合い角調整装置
DE29601101U1 (de) * 1996-01-23 1996-03-07 Natus Gmbh & Co Kg Elektrische Schaltanlage
EP0685914B1 (de) 1994-06-03 1998-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Einfahrbares Schaltgerät mit einer Anzeigevorrichtung für die Stellung des Schaltgerätes
EP0806067B1 (de) 1995-01-26 1998-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur beeinflussung eines fahrantriebes eines schaltgerätes
DE10120784C1 (de) 2001-04-23 2002-07-11 Siemens Ag Fahrantrieb für einen Einschub-Leistungsschalter
EP1437529A2 (de) * 2003-01-13 2004-07-14 Elio Cavagna Linear Actuator mit Spindel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100807544B1 (ko) * 2006-10-17 2008-02-28 엘에스산전 주식회사 기중 차단기의 크레들 인입출 장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943694A1 (de) * 1979-10-30 1981-05-14 Robert Dr.-Ing. 6308 Butzbach Gärtner Stelleinrichtung mit spindeltrieb
DE3312415A1 (de) * 1983-04-06 1984-10-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Antrieb zum verschieben eines schalttraegers in einem elektrischen schaltfeld
JPH06201969A (ja) * 1992-12-14 1994-07-22 Asahi Optical Co Ltd ねじ送り機構の噛み合い角調整装置
EP0685914B1 (de) 1994-06-03 1998-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Einfahrbares Schaltgerät mit einer Anzeigevorrichtung für die Stellung des Schaltgerätes
EP0806067B1 (de) 1995-01-26 1998-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur beeinflussung eines fahrantriebes eines schaltgerätes
DE29601101U1 (de) * 1996-01-23 1996-03-07 Natus Gmbh & Co Kg Elektrische Schaltanlage
DE10120784C1 (de) 2001-04-23 2002-07-11 Siemens Ag Fahrantrieb für einen Einschub-Leistungsschalter
EP1437529A2 (de) * 2003-01-13 2004-07-14 Elio Cavagna Linear Actuator mit Spindel

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2466604A1 (de) * 2010-12-15 2012-06-20 ABB Technology AG Antriebseinheit zum Betreiben eines Schalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage
DE102010063131A1 (de) * 2010-12-15 2012-06-21 Abb Technology Ag Antriebseinheit zum Betreiben eines Schalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage
KR101288777B1 (ko) * 2010-12-15 2013-07-22 에이비비 테크놀로지 아게 중간 전압 또는 고 전압 스위치기어의 스위치를 작동시키기 위한 드라이브 유닛
CN102437527A (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 遵义长征电器开关设备有限责任公司 抽屉式框架断路器三位置联锁机构
EP2690314A1 (de) * 2012-07-27 2014-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Spindelantrieb
WO2014016044A1 (de) * 2012-07-27 2014-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Spindelantrieb
CN104006132A (zh) * 2013-02-11 2014-08-27 通用电气公司 用于促动功率面板的系统和方法
CN104006132B (zh) * 2013-02-11 2017-08-29 通用电气公司 用于促动功率面板的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008059163B4 (de) 2012-09-13
CN101741027A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2395605B1 (de) Federklemmelement und Reihenklemme
DE60301799T2 (de) Vorrichtung zum Anordnen und Auslieferung von Komponenten
DE102007040163A1 (de) Schaltgerät mit einer Schaltwelle zur Lagerung einer Drehkontaktbrücke sowie mehrpolige Schaltgeräteanordnung
DE102008043186A1 (de) Elektromagnetischer Schalter für eine Startvorrichtung sowie Verfahren zum Schalten des elektromagnetischen Schalters
DE102008059163B4 (de) Rüttelfester Verfahrantrieb für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Verfahrantrieb
WO2012076372A1 (de) SCHLIEß- UND DÄMPFUNGSVORRICHTUNG FÜR BEWEGBARE MÖBELTEILE
EP1538349B1 (de) Befestigungselement
EP3151082A1 (de) Pedal sowie kraftfahrzeug
AT508984A1 (de) Zug-druck-stange
DE3716205C2 (de)
DE102008018531B3 (de) Vakuumschaltröhre
EP2066197B1 (de) Verstelleinrichtung
DE102013216881A1 (de) Linearantrieb
DE102013011815A1 (de) Vorrichtung zum Schalten und Ansteuern elektrischer Apparaturen
DE102007028191A1 (de) Linearspanner
WO2022007988A1 (de) Kugelgewindetrieb und verfahren zum betrieb eines kugelgewindetriebs
DE102006041803B4 (de) Vorrichtung zur Befestigung eines Gerätes an einer Tragschiene
EP2139085B1 (de) Gehäuse mit Verriegelungselement
DE3802393C2 (de)
DE102020202219A1 (de) Verstellantrieb für eine Lenksäule und motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
WO2009130080A1 (de) Zuhalteeinrichtung für einen möbelauszug
EP1028488B1 (de) Anschlussklemme für ein elektrisches Installationsgerät
DE102014112873A1 (de) Verbinder zum Halten eines Gegenstandes zwischen zwei Haltekörpern sowie Anordnung mit einem solchen Verbinder
EP2735653A1 (de) Formschlüssige Verbindung mit Abbruchfunktion in einer Richtung zwischen zwei Bauteilen
DE202009006067U1 (de) Bremsring-Naben-Verbindung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20121214

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee