DE19955301A1 - Schalterfernantrieb - Google Patents

Abstract

Es wird ein Schalterfernantrieb mit einem innerhalb eines Gehäuses (1) angeordneten Antriebsmotor (3) vorgeschlagen, welcher über ein Umlenkgetriebe eine Antriebswelle (12) für einen Stellhebel (15) eines Antriebsgestänges (17) betätigt. Die Motorwelle (4) treibt über eine Antriebs-Riemenscheibe (5) und einen Riemen (6) eine Abtriebs-Riemenscheibe (7) an, deren Drehachse von einer beidseitig an ihren Enden gelagerten Gewindespindel (8) gebildet wird, die eine Spindelmutter (9) führt, deren Linearbewegung zwischen einer ersten Endlage (13) und einer zweiten Endlage (14) über ein Umlenkungsglied (10) mit die Spindelmutter führender Kulisse (11) in eine Drehbewegung umgesetzt wird. Die gelagerte Drehachse des Umlenkungsgliedes (10) bildet dabei gleichzeitig die Antriebswelle (12).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalterfernantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Schalterfernantrieb kann insbesondere zum Ein- und Ausschalten von Masttrennschaltern beim Oberleitungsbau für elektrische Schienenfahrzeuge eingesetzt werden.

Über Masttrennschalter können einzelne elektrische Oberleitungsabschnitte, Schaltgruppen oder Abschnitte von Bahnenergieleitungen miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. In der Regel sind die Masttrennschalter am Oberleitungsmast oder auf besonderen Schaltgerüsten angeordnet und über ein Antriebsgestänge zum elektrischen Schalterfernantrieb mechanisch verbunden. Die Betätigung des Schalterfernantriebes erfolgt über die zuständige Zentralstelle.

Allgemein bekannte Schalterfernantriebe sind vielfach unter Verwendung von sogenannten "Allzweckmotoren" und aufwendiger mechanischer Antriebsteile, wie Zahnräder, Schneckenräder und/oder Antriebsritzel aufgebaut, was zu einem relativ hohen Gesamtgewicht der Konstruktion führt und kostenaufwendig ist. Das relativ hohe Gewicht des Schalterfernantriebes ist bei der Montage an einem Mast von Nachteil. Bei Ausrüstung/Nachrüstung des Schalterfernantriebes mit Options- Komponenten, wie beispielsweise einem Kurzschlußmelderelais, ist ein zusätzliches Anschlußgehäuse erforderlich, was zu größerem zeitlichen Montageaufwand und Platzbedarf führt. Eine meist verwendete Rutschkupplung schützt den Antriebsmotor nicht zuverlässig vor einem "Durchbrennen", daher besteht hoher Ersatzbedarf. Insgesamt ergibt sich bei Wartungsarbeiten und beim Austausch von Verschleißteilen ein großer Zeitaufwand. Die häufig von Bahngesellschaften geforderte Möglichkeit einer Vor-Ort-Steuerung erfordert einen zusätzlichen, relativ hohen Kostenaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten, leichten und robusten Schalterfernantrieb anzugeben.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der vorgeschlagene Schalterfernantrieb nur minimale Wartungsarbeiten erfordert. Das Gewicht des Schalterfernantriebes ist relativ gering, was die Montage erleichtert. Eine Nachrüstung mit Options-Komponenten, wie beispielsweise Kurzschlußmelderelais, ist einfach und schnell sowie ohne Verwendung eines zusätzlichen Gehäuses möglich. Die Möglichkeit einer Vor-Ort-Steuerung ist in einfacher Weise realisierbar. Insgesamt ergibt sich eine beträchtliche Kostenreduktion hinsichtlich der Herstellung, der Montage und der Wartung.

Der vorgeschlagene Schalterfernantrieb ist zudem systemkompatibel mit bislang eingesetzten Schalterfernantrieben, d. h. die Mastbefestigung und die Befestigung von Antriebsgestängen erfolgt in gewohnter Weise, so daß ein Ersatz eines Schalterfernantriebes alter Bauart durch einen erfindungsgemäßen Schalterfernantrieb einfach möglich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile des vorgeschlagenen Schalterfernantriebes ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Sicht auf ein geöffnetes Gehäuse eines Schalterfernantriebes,

Fig. 2 einen Mast mit Schalterfernantrieb.

In Fig. 1 ist eine Sicht auf ein geöffnetes Gehäuse (angelenkter Gehäusedeckel ist entfernt) eines Schalterfernantriebes dargestellt. Das Gehäuse 1 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Edelstahl und ist mit mindestens einer seitlichen Kabeleinführung 2 (Durchführung von elektrischen Anschlußleitungen und Steuerleitungen) versehen. Der Gehäusedeckel ist zweckmäßig gegen unbefugtes Öffnen durch ein Vorhängeschloß und zusätzlichen zwei Riegelverschlüssen gesichert. Im Innenraum des Gehäuses 1 ist ein Antriebsmotor 3 - vorzugsweise ein permanentmagnetisch erregter Gleichstrommotor - angeordnet, an dessen Motorwelle 4 eine Antriebs-Riemenscheibe 5 montiert ist. Als Motorschutz ist zweckmäßig ein Thermoschalter im Motorgehäuse eingesetzt. Die Antriebs-Riemen­ scheibe 5 treibt über einen Riemen 6, insbesondere einen Zahnriemen, eine Abtriebs-Riemenscheibe 7 an, deren Drehachse von einer beidseitig an ihren Enden gelagerten Gewindespindel 8 - vorzugsweise einer Trapezgewindespindel - gebildet wird, so daß das Drehmoment des Antriebsmotors 3 formschlüssig auf die Gewindespindel 8 übertragbar ist.

Die Gewindespindel 8 führt eine Spindelmutter 9, deren Linarbewegung zwischen einer ersten Endlage 13 und einer zweiten Endlage 14 (die Endlagen 13, 14 sind in der Fig. 1 durch auf die Gewindespindel 8 gerichtete Pfeile gekennzeichnet) über ein Umlenkungsglied 10 in eine Drehbewegung (kreisförmige Bewegung) umgesetzt wird. Während dieser Umsetzung gleitet die Spindelmutter 9 innerhalb einer Kulisse 11 des Umlenkungsgliedes 10. Die gelagerte Drehachse des Umlenkungsgliedes 10 bildet gleichzeitig eine durch den Gehäusedeckel greifende Antriebswelle 12 des Schalterfernantriebes.

Abtriebs-Riemenscheibe 7, Gewindespindel 8, Spindelmutter 9, Umlenkungsglied 10 mit Kulisse 11 und Antriebswelle 12 können zweckmäßig zu einem Umlenkgetriebe mit eigenem Getriebegehäuse zusammengefaßt sein, das im Bedarfsfall (bei Defekt) in relativ einfacher Weise und schnell vor Ort ausgetauscht werden kann.

Am außerhalb des Gehäuses 1 befindlichen Ende der Antriebswelle 12 ist ein Stellhebel 15 befestigt, welcher über eine (gelenkige und verstellbare) Befestigungseinrichtung 16 mit einem Antriebsgestänge 17 (siehe Fig. 2) zur Betätigung eines Schalters, insbesondere eines Masttrennschalters verbunden ist. Durch die Selbsthemmung der Trapezgewindespindel wird eine ungewollte selbsttätige Drehrichtungsumkehr durch eine Kraftwirkung auf den Stellhebel 15 verhindert. Der aus der Bewegungsumsetzung Linearbewegung der Spindelmutter 9/Kreisbewegung der Antriebswelle 12 resultierende Hub ist am Stellhebel 15 innerhalb vorgegebener Grenzen einstellbar (einstellbare wirksame Länge des Hebelarms), ohne daß dabei die beiden Endlagen 13, 14 zu verändern wären.

Das im Innenraum des Gehäuses 1 befindliche elektromechanische Antriebssystem ist baukastenmäßig aufgebaut und besteht aus Antriebsmotor 3, Umlenkgetriebe sowie den elektrischen Steuerelementen. Alle Komponenten sind zu geschlossenen Baueinheiten zusammengefaßt, die (im Reparaturfall) selbst vor Ort einfach ein- und auszubauen bzw. leicht zu wechseln sind. Nachrüstungen von Options-Komponen­ ten wie beispielsweise Kurzschlußmelderelais 18, Endlagenkontakte (parallele Anordnung) und die Vor-Ort-Steuerungskomponenten sind hinsichtlich ihres Platzbedarfes auf der Montageplatte 19 bereits berücksichtigt und vorverdrahtet.

In Fig. 2 ist ein Mast mit Schalterfemantrieb dargestellt. Es ist ein Mast 20 zu erkennen, an dessen Spitze sich ein Masttrennschalter 21 befindet. Der Masttrennschalter 21 ist über das Antriebsgestänge 17 von dem im unteren Bereich des Mastes 20 befestigten Schalterfernantrieb 22 betätigbar. Zweckmäßig ist der Schalterfernantrieb 22 mit einem zusätzlichen Handantrieb 23 (Handkurbel), der an der Innenseite des Deckels befestigt ist, versehen. Mit dem Handantrieb können auch die Grundeinstellung sowie die Funktionsprüfung durchgeführt werden, sowie bei Stromausfall der Steuerspannung den Masttrennschalter ein- bzw. ausschalten. Ferner sind an der Oberseite Entlüftungen 24 des Gehäuses vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Kabeleinführung

3

Antriebsmotor

4

Motorwelle

5

Antriebs-Riemenscheibe

6

Riemen

7

Abtriebs-Riemenscheibe

8

Gewindespindel

9

Spindelmutter

10

Umlenkungsglied

11

Kulisse

12

Antriebswelle

13

erste Endlage

14

zweite Endlage

15

Stellhebel

16

Befestigungseinrichtung

17

Antriebsgestänge

18

Kurzschlußmelderelais

19

Montageplatte

20

Mast

21

Masttrennschalter

22

Schalterantrieb

23

Handantrieb (Handkurbel innenseitig am Gehäuse)

24

Entlüftungen

Claims (7)

1. Schalterfernantrieb mit einem innerhalb eines Gehäuses (1) angeordneten Antriebsmotor (3), welcher über ein Umlenkgetriebe eine Antriebswelle (12) für einen Stellhebel (15) eines Antriebsgestänges (17) betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (4) über eine Antriebs-Riemenscheibe (5) und einen Riemen (6) eine Abtriebs-Riemenscheibe (7) antreibt, deren Drehachse von einer beidseitig an ihren Enden gelagerten Gewindespindel (8) gebildet wird, die eine Spindelmutter (9) führt, deren Linearbewegung zwischen einer ersten Endlage (13) und einer zweiten Endlage (14) über ein Umlenkungsglied (10) mit die Spindelmutter führender Kulisse (11) in eine Drehbewegung umgesetzt wird, wobei die gelagerte Drehachse des Umlenkungsgliedes (10) gleichzeitig die Antriebswelle (12) bildet.

2. Schalterfernantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnriemen als Riemen (6) dient.

3. Schalterfernantrieb nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trapezgewindespindel als Gewindespindel (8) dient.

4. Schalterfemantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein permanentmagnetisch erregter Gleichstrommotor als Antriebsmotor (3) dient.

5. Schalterfernantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abtriebs-Riemenscheibe (7), Gewindespindel (8), Spindelmutter (9), Umlenkungsglied (10) mit Kulisse (11) und Antriebswelle (12) zu einem Umlenkgetriebe mit eigenem Getriebegehäuse zusammengefaßt sind.

6. Schalterfernantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Bewegungsumsetzung Linearbewegung der Spindelmutter/Kreisbewegung der Antriebswelle (9/12) resultierende Hub mittels einer Befestigungseinrichtung (16) am Stellhebel (15) innerhalb vorgegebener Grenzen einstellbar ist.

7. Schalterfernantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Options-Komponenten wie beispielsweise Kurzschlußmelderelais (18) hinsichtlich ihres Platzbedarfes auf der Montageplatte (19) bereits berücksichtigt und vorverdrahtet sind.