-
Die Erfindung geht aus von einer Betätigungseinrichtung, insbesondere zur Betätigung von Strombahnen, wie sie aus der
DE 199 51 130 B4 bekannt ist. Um Wiederholungen zu vermeiden wird bezüglich der Funktion solcher Betätigungseinrichtungen auf die DE 199 51 130 B4 und deren Offenbarung durch Bezugnahme in die vorlegende Patentanmeldung aufgenommen.
-
Für Betätigungseinrichtungen, die in zwei Antriebsrichtungen wirken und die in Ein- und Ausschaltrichtung das Schaltgerät direkt antreiben, kommen entweder reversierbar antreibbare Getriebe oder nur in eine Antriebsrichtung wirkende Getriebe zusammen mit einer entsprechenden Lenkerkopplung zum Einsatz. Die
DE 199 51 130 B4 gehört zur letztgenannten Gruppe und hat sich seit Jahren in der industriellen Praxis bewährt.
-
Aus der
DE 41 10 862 A1 ist eine Schalteinrichtung für mindestens zwei Schalter bekannt, die ein Planetengetriebe und eine die Schaltvorgänge auslösende Nockenscheibe umfasst.
-
Aus der
DE 24 25 489 B2 ist ein Drehantrieb für zwei elektrische Schalter mit drei gleichartigen Zahnsegmenten bekannt.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung vorzuschlagen, welches einen noch weiter vereinfachten und sehr robusten Aufbau und in Folge dessen äußerst günstige Herstellungskosten aufweist. Außerdem soll der Bauraumbedarf nochmals verringert werden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5.
-
Der erfindungsgemäße Gegenstand nach Anspruch 1 weist dabei den Vorteil auf, dass gegenüber dem Stand der Technik eine Betätigungswelle und eine Betätigungshebel ersatzlos entfallen können. Außerdem ergibt die erfindungsgemäße direkte Anordnung des Betätigungselements an einer Klinkenradscheibe eine sehr steife und kompakte Bauweise. Außerdem ist ein solches Klinkengetriebe in Herstellung und Montage sehr kostengünstig.
-
Ansonsten kann das erfindungsgemäße Klinkengetriebe mit allen aus der
DE 199 51 130 B4 bekannten Merkmalen ausgestattet werden, auf die hiermit Bezug genommen wird. Dadurch sind auch die bereits im Zusammenhang mit diesen Merkmalen bekannten Vorteile bei einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung realisierbar.
-
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Betätigungseinrichtung für Dreistellungsschalter ausgeführt ist und eine Eingriffsverhinderung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 aufweist.
-
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei unabhängig voneinander antreibbare Antriebswellen mit daran angeordneten Exzentern mit Doppelklinken vorhanden sind, über welche die Betätigungswelle in die verschiedenen Schaltstellungen betätigbar ist. Aufgrund der beiden unabhängig voneinander antreibbaren Antriebswellen wird eine eindeutige Zuordnung einer Antriebswelle zu einer Schaltstellung erreicht. Ein Durchschalten der Betätigungseinrichtung in alle drei Schaltpositionen mittels Drehen von lediglich einer Antriebswelle ist daher ausgeschlossen.
-
Die erfindungsgemäße eine Eingriffsverhinderungsvorrichtung in Form einer Zahnsegmentwippe und Stirnräder auf den Antriebswellen beziehungsweise Exzenterwellen des Klinkenradgetriebes zeichnet sich durch einen besonders robusten und einfachen Aufbau aus. Dadurch wird sichergestellt, dass insbesondere bei ausgeschaltetem Trenner ein gleichzeitiges Eingreifen der Klinken bei gleichzeitiger Betätigung beider Antriebswellen ausgeschlossen ist.
-
Dabei ist die Zahnsegmentwippe so gestaltet und relativ zu den Stirnrädern so positioniert, dass immer ein Stirnrad mit der Zahnsegmentwippe kämmt und ein zweites Stirnrad außer Eingriff sein kann.
-
Durch geeignet positionierte Wegbegrenzungen wird zudem verhindert, dass die Zahnsegmentwippe mit beiden Stirnrädern außer Eingriff kommt.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist.
-
Es zeigen:
-
1 zwei Einstrichschemen für einen elektrischen Abzweig mit einem Trennschalter und einem Dreistellungsschalter,
-
2 eine Betätigungseinrichtung bei einem Trennschalter in Vorderansicht ohne Gehäusewandung,
-
3 einen Längsschnitt durch die Betätigungseinrichtung nach 2,
-
4 eine Betätigungseinrichtung für einen Dreistellungsschalter mit zwei Antriebswellen und je zwei Doppelklinken auf jeder Antriebswelle,
-
5 eine Isometrie des zweiten Ausführungsbeispiels,
-
6 die Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels ohne Gehäusewandung,
-
7 eine isometrische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels ohne Gehäusewandung,
-
8 eine Ansicht von oben auf das zweite Ausführungsbeispiel,
-
9 eine erfindungsgemäße Zahnsegmentwippe und
-
10 eine Isometrie der Zahnsegmentwippe.
-
In der 1 sind mit den Strich-Schemen A und B zwei Beispiele typischer elektrischer Funktionen eines Abzweigens einer Mittelspannungsschaltanlage mit jeweils einer anderen Schalterkonfiguration dargestellt.
-
Das Einstrich-Schema A zeigt eine Abzweigung mit einer Reihenschaltung von einem Trennschalter 1 und einem Leistungsschalter 2. Außerdem ist ein Erdungsschalter 3 vorgesehen, der bei ausgeschaltetem Leistungsschalter 2 und Trennschalter 1 den Abzweig erdet. Eine solche Schaltkonfiguration setzt allerdings voraus, dass eine Verriegelung vorhanden ist, die sicherstellt, dass der Trennschalter 1 nur im stromlosen Zustand, d. h. bei geöffnetem Leistungsschalter 2 betätigt werden kann. Zudem ist eine weitere Verriegelung notwendig, die sicherstellt, dass der Erdungsschalter 3 nur dann geschlossen werden kann, wenn der Trennschalter 1 geöffnet ist. Damit wird ein unabsichtliches Erden des Stromabnehmers bei geschlossenem Trennschalter 1 verhindert. Der Trennschalter weist eine Betätigungseinrichtung für Hand- und/oder Motorenantrieb auf.
-
Das Einstrich-Schema B zeigt eine Abzweigung mit einer Reihenschaltung von einem Dreistellungsschalter 4 und einem Leistungsschalter 2. Der Dreistellungsschalter 4 hat dabei drei Schaltstellungen, nämlich Trennschalter EIN, Trennschalter AUS und ERDEN. Wird in der Schalterstellung ERDEN der Leistungsschalter 2 eingeschaltet, so wird der Abzweig geerdet. Anders als nach dem Einstrich-Schema A benötigt der Dreistellungsschalter 4 keine Verriegelung zwischen der Trenn- und Erdungsfunktion. Allerdings muss trotzdem eine Verriegelung zwischen dem Leistungsschalter 2 und der Trennerfunktionen des Dreistellungsschalters 4 vorhanden sein, die sicherstellt, dass die Trennerfunktion des Dreistellungsschalters 4 nur im stromlosen Zustand, also bei geöffnetem Leistungsschalter 2, betätigt werden kann. Außerdem muss nach dem Einstrich-Schema B gewährleistet sein, dass der Dreistellungsschalter 4 in Richtung ERDEN nur dann bewegt werden kann, wenn der Leistungsschalter 2 ausgeschaltet ist. Der Dreistellungsschalter weist eine Betätigungseinrichtung 5 für Hand- und/oder Motorenantrieb auf.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere Betätigungseinrichtungen für solche in der 1 dargestellte Schaltgeräte, nämlich Trennschalter 1 sowie Dreistellungsschalter 4 und als vereinfachte Ausführungsform einen Zweistellungsschalter. Die erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtungen haben dabei gemeinsam, dass sie reversierbar antreibbare Getriebe, nämlich in zwei Antriebsrichtungen wirkende Klinkenradgetriebe aufweisen. Die Betätigungselemente von Trennschaltern oder Dreistellungsschaltern werden formschlüssig und unmittelbar angetrieben und erzeugen dabei auf ihre Betätigungseinrichtungen weder voreilende noch rückdrehende Momente.
-
In der 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 6, nämlich für einen Trennschalter 1, in Vordersicht ohne zweite Gehäusewandung 57 (siehe 3) dargestellt. Die 3 zeigt dieselbe Betätigungseinrichtung 6 im Längsschnitt entlang der Linie A-A. Die Betätigungseinrichtung 6 weist dabei ein eine Strombahn antreibendes Betätigungselement 201 auf, das direkt an einem Klinkenrad 33 befestigt ist. Das Betätigungselement 201 ist bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Abtriebsbolzen ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Form von Betätigungselementen beschränkt.
-
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Befestigung des Betätigungselements 201 an dem Klinkenrad 33 ist darin zu sehen, dass das Betätigungselement 201 an jeder beliebigen Stelle des Klinkenrads 33 angeordnet werden kann. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 6 oder 96 (siehe 4 ff) an verschiedene Schaltfeldtypen mit verschiedenen geometrischen Anordnungen der Schaltgeräte und Antriebe anzupassen.
-
Eine besonders feine Anpassung ist dann möglich, wenn das Betätigungselement 201 in einem bevorzugt radialen Langloch des Klinkenrads 33 befestigt wird.
-
Das Klinkengetriebe zu dem das Klinkenrad 33 gehört ist mit einer Antriebswelle 9 gekoppelt. Die Antriebswelle 9 wird, wie in 3 deutlich zu erkennen ist, von einer manuell betätigbaren Handkurbel 11 angetrieben. Erfindungsgemäß kann allerdings auch vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der Handkurbel 11 ein Antriebsmotor vorhanden ist. Die Antriebswelle 9 ist als Exzenterwelle mit zwei Exzentern 12 und 13 ausgebildet. Die beiden Exzenter 12 und 13 sind dabei um einen Winkel von 180° versetzt zueinander angeordnet und sind jeweils mittels eines Stiftes 16 und 17 mit der Antriebswelle 9 drehfest verbunden.
-
Auf den beiden Exzentern 12 und 13 ist jeweils eine Doppelklinke 18 und 19 mittels einer kraftschlüssigen Reibkupplung bedingt drehfest angeordnet. Die Reibkupplung wird mittels einer definierten Klemmung, nämlich einem Reibschluss zwischen einem an den Exzentern 12 und 13 vorhandenen Flansch 21 und 22 und zwischen den Doppelklinken 18 und 19 sowie Sicherungsscheiben 23 und 24 liegenden Federscheiben, beispielsweise Wellfedern, erreicht.
-
Die Doppelklinken 18 und 19 weisen zwei um einen Spreizwinkel gespreizte Klinkenarme 26, 27, 28 und 29 auf, wobei die Klinkenarme 26, 27, 28 und 29 auf der der Antriebswelle 9 abgewandten Seite jeweils eine Klinkenspitze 31 aufweisen.
-
Wie in 2 und 3 dargestellt, sind zwei Klinkenräder 32 und 33 auf einem Zapfen 207 gelagert. Die Klinkenräder 32 und 33 sind miteinander vernietet oder auf andere weise starr miteinander verbunden. Der Zapfen 207 ist in den Gehäusewandungen 56, 57 gelagert beziehungsweise befestigt. Als Lagerung der Klinkenräder 32, 33 kommen eine Wälzlagerung (nicht dargestellt in 3) oder eine Gleitlagerung in Frage. Zur Ausbildung einer Gleitlagerung können die beiden Klinkenräder 32 und 33 mit einer Lagerbuchse 34 mittels Befestigungsschrauben 36 verschraubt werden. Die Lagerbuchse 34 und der Zapfen 207 bilden ein Gleitlager.
-
Eine Reibkupplung zwischen den Doppelklinken 18 und 19 und den Exzentern 12 und 13 ist deshalb notwendig, um sicherzustellen, dass z. B. bei einer Rechtsdrehung der Antriebswelle 9 auch tatsächlich die rechten Klinkenarme 27 und 29 an den Klinkenrädern 32 und 33 zum Eingriff kommen und damit ein rechtsgerichtetes Antriebsmoment erzeugt wird. Dazu muss über die Reibkupplungen ein Reibschluss erzeugt werden. Dieser Reibschluss muss das ansonsten labile Verhalten der Doppelklinken 18 und 19 auf den Exzentern 12 und 13 soweit stabilisieren, dass ein unkontrollierter Einfluss durch die Eigenmassen der Doppelklinken 18 und 19 ausgeschlossen wird.
-
Die Klinkenräder 32 und 33 weisen entlang ihrem Umfang eine Klinkenradverzahnung 37 auf, in welche die Klinkenspitzen 31 der Doppelklinken 18 und 19 eingreifen können.
-
Die Klinkenradverzahnung 37 des in 2 deutlich zu erkennenden Klinkenrads 33 weist drei verschiedene Klinkenradverzahnungsabschnitte 41, 42 und 43 auf. Die zu dem Klinkenradverzahnungsabschnitt 41 zugehörige Zahnreihe wird nur von einer Seite mit der Klinkenspitze 31 des Klinkenarms 26 beaufschlagt und weist deshalb eine abgeschrägte rückwärtige Flanke 44 auf.
-
Die Zähne der Zahnreihe des Klinkenradverzahnungsabschnitts 42 werden von beiden Seiten von den Klinkenspitzen 31 der beiden Klinkenarme 26 und 27 der Doppelklinke 18 beaufschlagt und weisen deshalb eine zum Klinkenradumfang etwa rechtwinklig ausgebildete Angriffsfläche 46 zur beidseitigen Beaufschlagung der Klinkenspitzen 31 auf.
-
Die Zähne der Zahnreihe des Klinkenradverzahnungsabschnitts 43 werden lediglich von der Klinkenspitze 31 des Klinkenarmes 27 der Doppelklinke 18 beaufschlagt, und weisen deshalb auf ihrer rückwärtigen Seite eine abgeschrägte Flanke 44 auf.
-
Das Klinkenrad 33 weist, wie in 2 deutlich zu erkennen ist, einen unverzahnten Klinkenradabschnitt 47 auf. Ein Eingriff einer Klinkenspitze 31 in diesem unverzahnten Abschnitt 47 ist nicht möglich, d. h. in diesem Bereich ist eine Verdrehung der Betätigungswelle 7 nicht möglich.
-
Das zu dem Klinkenrad 33 parallel angeordnete Klinkenrad 32, an welchem die Klinkenspitzen 31 der Doppelklinke 19 eingreifen, entspricht in Geometrie der Klinkenradverzahnung 37 dem Klinkenrad 33 und ist um eine halbe Zahnteilung zu dem Klinkenrad 33 auf der Betätigungswelle 7 versetzt angeordnet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Zahnteilung der beiden Klinkenräder 32 und 33 geringfügig kleiner als das Vierfache der Außermittigkeit des Exzentermittelpunkts der Exzenter 12 und 13 zur Mittelachse der Antriebswelle 9 ausgestaltet sein kann. Durch eine solche Ausgestaltung werden die Zähne aufgrund der größeren Zahnteilung wesentlich stabiler, was insbesondere bei doppelseitig beaufschlagten Zähnen des Klinkenradverzahnungsabschnitts 42 von entscheidender Bedeutung ist. Dabei sind die Doppelklinken 18 und 19, wie in 2 deutlich zu erkennen ist, symmetrisch ausgestaltet.
-
Die Doppelklinkenbewegung der beiden Doppelklinken 18 und 19 bei sich drehender Antriebswelle 9 wird erfindungsgemäß von Führungselementen geführt, nämlich von an die Doppelklinken 18 und 19 angeformte Kurvenbahnen 51 und 52. Diese Kurvenbahnen 51, 52 korrespondieren dabei mit starren Gegenlagern, nämlich mit den beiden Führungsschrauben 53 und 54. Aufgrund der Abstützung der Kurvenbahnen 51 und 52 auf den Führungsschrauben 53 und 54 erfolgt bei sich drehender Antriebswelle 9 stets eine Zwangsaushebung der jeweiligen Klinkenspitze 31 aus der Klinkenradverzahnung 37. Außerdem sind die Spreizwinkel zwischen den jeweiligen Klinkenarmen 26 und 27 bzw. 28 und 29 einer Doppelklinke 18 bzw. 19 so groß, dass während des Eingriffs der Klinkenspitze 31 des einen Klinkenarms 26 oder 28 zwischen dem anderen Klinkenarm 27 oder 29 und dem Klinkenrad 32 oder 33 ein ausreichendes Freispiel vorhanden ist und dadurch die Drehbewegung des Klinkenrades 32 oder 33 nicht gestört oder beeinträchtigt wird.
-
Die 2 zeigt die beiden Klinkenarme 18 und 19 in einer neutralen Mittelstellung, bei welcher keiner der Klinkenspitzen 31 im Eingriff mit dem Klinkenrad 32 oder 33 ist. Eine solche neutrale Mittelstellung kommt bei sich drehender Antriebswelle 9 allerdings nicht vor, da aufgrund der Reibkupplung der Doppelklinken 18 und 19 mit den Exzentern 12 und 13 stets eine Kraftkomponente vorhanden ist, die bewirkt, dass jeweils eine Klinkenspitze 31 im Eingriff mit der Klinkenradverzahnung 37 ist. Dadurch wird insbesondere ein Rücklauf des Klinkenrades 32 oder 33 gegen die Drehrichtung der Betätigungswelle 7 ausgeschlossen. Die in der 2 gezeigte neutrale Mittelstellung der Klinkenarme 18 und 19 wird allerdings bei Richtungswechsel der Drehrichtung der Antriebswelle 9 durchlaufen.
-
Die Betätigungseinrichtung 6, die in 2 und 3 gezeigt ist, ist von zwei Gehäusewandungen 56 und 57 umgeben und gehalten, welche mittels vier Montageschrauben 61 mit zugehörigen Distanzhülsen 62 montiert sind.
-
Aufgrund der geometrischen Ausgestaltung der beiden Doppelklinken 18 und 19 sowie den Klinkenradverzahnungen 37 der beiden Klinkenräder 32 und 33 kann die Betätigungswelle 7 um einen Abtriebswinkel von geringfügig mehr als 180° in die eine Richtung und auch wieder zurückverdreht werden.
-
Wie aus 2 deutlich zu erkennen ist, erstreckt sich der verzahnte Bereich des Klinkenrades 33 über etwas mehr als 270°, um eine halbe Umdrehung der Betätigungswelle 7 zu ermöglichen. Dabei wird die Bezahnung der Klinkenräder 32 und 33 bewusst nicht über den maximal erforderlichen Bereich hinausgeführt, um über den fehlenden weiteren Eingriff auch gleichzeitig eine Abtriebswinkelbegrenzung zu bewirken, die gerade dann sehr vorteilhaft ist, wenn die Antriebswelle 9 motorisch angetrieben wird und ein Motorennachlauf, bspw. aufgrund des Motorschwungmoments, keine weitere Drehung der Betätigungswelle 7 bewirken darf.
-
Die Antriebswelle
9 sowie der Zapfen
207 sind mittels Sicherungsscheiben
63 an der Gehäusewandung
56 und
57 gesichert. Zur Erklärung der Funktionsweise des Klinkengetriebes des erfindungsgemäßen Trennschalters
1 wird nochmals auf die
DE 199 51 130 B4 verwiesen. In der vorliegenden Patentanmeldung wurden weitestgehend die gleichen Bezugszeichen wie in der DE 199 51 130 B4 verwandt, um die teilweise vorhandenen Übereinstimmungen zu verdeutlichen.
-
In den 4 bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 96 in einer Ansicht von hinten gezeigt. Es handelt sich dabei um einen Dreistellungsschalter, der über eine Kopplung (zum Beispiel in Form eines Gestänges) einen Abzweig mit einer Sammelschiene oder mit einem Erderkontakt verbindet. In der 4 ist der Zapfen 207 zur Lagerung der Klinkenräder sowie das Betätigungselement 201 gut zu sehen. Ebenfalls gut zu sehen ist eine kreisbogenförmige Aussparung 203 in der Gehäusewand 57 durch die das Betätigungselement 201 ragt.
-
Aus sicherheitstechnischen Gründen muss vorgesehen sein, dass jede der beiden Schalthandlungen per Hand von einer eigenen, unverwechselbaren Antriebseinrichtung ausgeführt werden kann. Daher weist diese Betätigungseinrichtung 96 zwei Antriebswellen 98, 99 auf. In der 4 ist nur das eine ende der Antriebswelle 99 zu sehen. Die in 4 nicht sichtbare Antriebswelle 98 treibt über zwei nicht sichtbare Stirnräder (118, 121) zum Zwecke der Drehrichtungsumkehr eine in 4 sichtbare Exzenterwelle 119 an.
-
Aus Sicherheitsgründen muss ein unzulässiges Durchschalten, z. B. von der Stellung Trennschalter EIN über die Mittelstellung Trennschalter AUS in die Stellung Erder EIN verhindert werden.
-
Die Betätigungseinrichtung
96 ist in
5 in einer Isometrie dargestellt. Einige Bauteile, wie zum Beispiel Antriebswelle
99, Klinkenräder
107,
108, Klinken
122 und
123, sind mit Bezugszeichen versehen. Die Funktionsweise des Doppelklinkengetriebes ist identisch mit dem in dem
DE 199 51 139 B4 beschriebenen, so dass auf eine Wiederholung verzichtet und stattdessen aus das o. g. Patentschrift Bezug genommen wird. Der wesentliche Unterschied auf der Abtriebsseite ist die Lagerung der Klinkenräder
107 und
108 (nicht sichtbar in
5) auf dem Zapfen
207, der wiederum an der Gehäusewandung
56 befestigt ist. Gut zu sehen ist die Aussparung
203 durch die das Betätigungselement
201 ragt.
6 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel ohne Gehäusewandung
56. In dieser Darstellung sind die Klinkengetriebe in ihren Einzelteilen gut zu erkennen. Zur Erklärung der Funktionsweise und der Bezugszeichen wird nochmals auf die
DE 199 51 130 B4 verwiesen.
-
7 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel in einer Isometrie ohne Gehäusewandung 109. In dieser Darstellung ist gut zu erkennen, dass die Klinkenräder 107 und 108 über drei Niete 109 starr und fest miteinander verbunden sind.
-
In der
8 ist eine Ansicht von oben auf die Betätigungseinrichtung
96 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die beiden Antriebswellen
98 und
99 sowie die Exzenterwelle
119. Zur Erläuterung der Funktionsweise wird auf die Beschreibung der
8 der
DE 199 51 130 B4 verwiesen. Nachfolgend werden nur die Unterschiede beschrieben.
-
An einem dem Betätigungselement 201 abgewandten Ende der Antriebswellen 98, 99 sind Stirnräder 118 angeordnet. Das Stirnrad 118 der Antriebswelle 98 kämmt mit einem weiteren Stirnrad 121, welches die Exzenterwelle 119 des Klinkengetriebes antreibt. Auf der Exzenterwelle 119 sind entsprechend der Antriebswelle 98 zwei Exzenter 113 mit darauf angeordneten Doppelklinken 116 und 117 angeordnet. Die zwischen der Antriebswelle 99 und der Exzenterwelle 119 angeordneten Stirnräder 118 und 121 bewirken, dass einer Vorgabe entsprochen wird, die verlangt, dass durch Rechtsdrehung einer Antriebswelle 98, 99 ein Schalter geschlossen und durch Linksdrehung geöffnet wird.
-
Zwischen den Stirnrädern 118 und 121 ist eine erfindungsgemäße Zahnsegmentwippe 209 angeordnet. In 9 ist die erfindungsgemäße Zahnsegmentwippe 209 in einer Seitenansicht gut im Zusammenwirken mit den Stirnrädern 118 und 121 zu erkennen.
-
Die erfindungsgemäße Zahnsegmentwippe 209 verhindert, dass in der Nähe einer Mittelstellung der Betätigungseinrichtung 96 beide Antriebswellen 98, 99 gleichzeitig betätigt werden, um Beschädigungen an den Klinkenspitzen des Klinkengetriebes zu vermeiden. Die Zahnsegmentwippe 209 ist drehbar um einen Drehpunkt 211 gelagert. Über nicht dargestellte Tellerfedern, Wellfedern oder andere Anpressmittel wird die Lagerung der Zahnsegmentwippe 209 gezielt schwergängig gemacht, so dass sie nur dann ihre Position ändert, wenn eine der Antriebswellen 98, 99 gedreht wird.
-
Ferner kann über geeignete Federanordnungen eine Fixierung gegen den Anschlag (213) sichergestellt werden. Geeignet sind Zug-, Druck-, oder Blattfedern.
-
Durch Anschlagstifte 213 wird die Drehbewegung der Zahnsegmentwippe 209 so begrenzt, dass immer mindestens ein Zahn der Zahnsegmentwippe 209 mit einem der beiden Stirnräder 118, 121 kämmt.
-
In der 9 befindet sich das Klinkengetriebe in einer Mittelstellung, so dass alle vier Klinken 116, 117, 122 und 123 in Eingriff mit dem Klinkenradscheiben 107 und 108 gelangen könnten. Dies führt zu Beschädigungen, wenn in dieser Position beide Antriebswellen 98, 99 und unterschiedliche Richtungen gedreht werden. Diese Gefahr wird durch die Zahnsegmentwippe 209 verhindert.
-
Um die Funktionsweise der Zahnsegmentwippe 209 zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass die Drehpunkte der Stirnräder 118, 121 und der Zahnsegmentwippe 209 nicht auf einer Linie liegen.
-
Wenn man nun beispielsweise die Antriebswelle 98 im Uhrzeigersinn dreht, dann dreht sich die Zahnsegmentwippe 209 über das Zwischenrad 121 im Uhrzeigersinn und die Zahnsegmentwippe 209 dreht die Exzenterwelle 118 gegen den Uhrzeigersinn, bis das Stirnrad 121 der Exzenterwelle 119 nicht mehr mit der Zahnsegmentwippe 209 kämmt. Diese Ausgangssituation ist in 9 dargestellt.
-
Die Drehung der Exzenterwelle 119 im Uhrzeigersinn, bewirkt, dass die Klinken 116 und 117 in der gleichen Richtung arbeiten wie die von der Antriebswelle 99 angetriebenen Klinken 122 und 123. Damit wird eine Blockade des Klinkengetriebes in der Mittelstellung verhindert. Außerhalb der Mittelstellung kann das Klinkengetriebe aufgrund der Gestaltung der Klinkenradscheiben 107, 108 nicht blockieren.
-
Wenn das Stirnrad
118 der Antriebswelle
99 nicht mehr mit der Zahnsegmentwippe
209 kämmt, dann befindet es sich außerhalb der Mittelstellung. Dort wird durch die aus der
DE 199 51 130 bekannte Gestaltung des Klinkenradgetriebes verhindert, dass es zu einer Blockade kommen kann.
-
Weil die Lagerung der Zahnsegmentwippe 209 zum Beispiel mittels Tellerfedern gezielt schwergängig gemacht wurde oder über Federn gegen den Anschlagstift 213 gedrückt wird, bleibt die Zahnsegmentwippe 209 und mit ihr die Exzenterwelle 119 stehen, sobald das Stirnrad 118 der Antriebswelle 99 nicht mehr mit der Zahnsegmentwippe 209 kämmt. In 9 ist das Stirnrad 118 der Antriebswelle 99 außer Eingriff zu der Schaltsegmentwippe 209.
-
In dieser dargestellten Position der Zahnsegmentwippe 209 kann die Betätigungseinrichtung 96 in beide Richtungen über die Antriebswelle 99 bewegt werden.
-
Wenn nun die Antriebswelle 98 im Uhrzeigersinn betätigt wird, dann wird die Zahnsegmentwippe 209 wieder in Eingriff mit dem Stirnrad 118 der Antriebswelle 99 gebracht und die Klinken 122, 123 arbeiten in der gleichen Richtung wie die von der Exzenterwelle 119 angetriebenen Klinken 116, 117. Damit wird auch in dieser Betriebsart eine Blockade des Klinkengetriebes in der Mittelstellung verhindert.
-
Die erfindungsgemäße Zahnsegmentwippe 209 verhindert somit in der Mittelstellung des Klinkengetriebes auf einfachste und sehr zuverlässige Weise der Mittelstellung des Klinkengetriebes Beschädigungen durch gleichzeitiges Betätigen beider Antriebswellen 98, 99.
-
Wenn man einen Klinkenradsatz beziehungsweise einen Satz von Klinken und/oder eine der Antriebswellen 98, 99 weglässt, dann wird aus einem erfindungsgemäßen Dreistellungsschalter-Antrieb ein Zweistellungsschalter-Antrieb.
-
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
