DE29811118U1

DE29811118U1 - Vorrichtung zur Betätigung eines Schaltelements

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Publication number: DE29811118U1
Application number: DE29811118U
Authority: DE
Original assignee: SPN SCHWABEN PRAEZISION FRITZ
Current assignee: SPN SCHWABEN PRAEZISION FRITZ
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2008-06-23

Description

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH
Glashütter Strasse 2
86720 Nördlingen

Vorrichtung zur Betätigung eines Schaltelements

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines Schaltelements, insbesondere eines Trennschalters einer Umspannstation, mit einem gegenüber einem Träger fixierbaren Kasten, dessen nach außen abgedichteter Innenraum eine Einrichtung zur Erzeugung der Schaltbewegung sowie hiermit zusammenwirkende Steuerelemente beherbergt.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art ist die Einrichtung zur Erzeugung der Schaltbewegung als Hydraulikzylinder ausgebildet, der an einer Wand des ihn enthaltenden Kastens abgestützt ist, der seinerseits am Träger befestigt ist. Auch die Steuerelemente, die teilweise mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, sind an den Wänden des Kastens abgestützt. Dieser muss daher als tragendes Maschinengehäuse ausgebildet sein. Dies ergibt einen vergleichswiese großen Aufwand. Hinzu kommt, dass die Verwendung von Hydraulikaggregaten im Hinblick auf eventuelle Leckagen sowie die erforderliche Entsorgung von verbrauchtem Hydrauliköl aus Umweltschutzgründen unerwünscht ist.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art so zu verbessern, dass trotz hoher Umweltfreundlichkeit eine einfache und kostengünstige Bauweise erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einrichtung zur Erzeugung der Schaltbewegung ein mittels eines Elektromotors antreibbares, mechanisches Untersetzungsgetriebe enthält, dessen Gehäuse mit einem Fuß versehen ist, der einen nach außen gerichteten Vorsprung mit einer am Träger zur Anlage bringbaren Montagefläche und dieser zugeordneten Befestigungseinrichtungen sowie einen umlaufenden Flansch mit gegenüber der Montagefläche zurückgesetzter Anlagefläche aufweist, an welcher der als Kapselung ausgebildete Kasten mit dem Rand einer vom die Montagefläche enthaltenden Vorsprung des Fußes durchgriffenen Ausnehmung dichtend zur Anlage bringbar und festlegbar ist.

Durch die Verwendung eines mechanischen Untersetzungsgetriebes mit zugeordnetem Elektromotor werden die von Hydraulikaggregaten ausgehenden Umweltgefährdungen weitestgehend vermieden. Gleichzeitig ergibt sich dabei ein massives Getriebegehäuse, das nicht nur die Getriebeelemente, sondern auch alle sonstigen, durch Kräfte oder Momente beanspruchten Elemente und Organe, wie den Antriebsmotor und diverse Steuerlemente, aufnehmen kann. Da dieses direkt am Träger befestigt wird, läuft der Kraftfluss nicht über den das Getriebegehäuse umgebenden Kasten. Dieser kann daher als vergleichsweise leichte Kapselung ausgebildet sein, deren Ausgestaltung kompromisslos an die Aufgabe, einen zuverlässigen Staub-, Feuchtigkeits- und Zugriffsschutz zu gewährleisten, angepasst sein kann. Mit

den erfindungsgemäßen Maßnahmen werden daher die eingangs geschilderten Nachteile der bisher gebräuchlichen Vorrichtungen vollständig vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann im Bereich der Auflagefläche des Flansches zweckmäßig eine umlaufende Nut vorgesehen sein, in die ein umlaufender, vorzugsweise aus Moosgummi bestehender Dichtring einlegbar ist. Die umlaufende Nut erleichtert die Montage des Dichtrings. Die Verwendung von Moosgummi ermöglicht in vorteilhafter Weise eine satte gegenseitge Anlage des Kastens am zugeordneten Flansch des Getriebegehäuses.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass das Getriebegehäuse mit angeformten Aufnahmemitteln für alle mechanisch beanspruchten Steuerelemente versehen ist. Dies erleichtert die Anbringung dieser Elemente am Getriebegehäuse zur Bewerkstelligung einer vollständigen Entlastung des als Kapselung ausgebildeten Kastens.

Zweckmäßig kann das Untersetzungsgetriebe als Doppelschneckengetriebe ausgebildet sein. Dies ergibt eine besonders kompakte Bauweise bei großem Untersetzungsverhältnis und vergleichsweie hoher Leistungsübertragung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Horizontalschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung und

Figur 2 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung.

Die der Zeichnung zugrundeliegende Vorrichtung dient zur Betätigung eines nicht näher dargestellten Schaltelements, wie eines beispielsweise als Scherenschalter ausgebildeten Trennschalters einer Umspannstation einer Stromverteilungseinrichtung. Hierzu ist ein hier mit einem Schaltgestänge 1 zusammenwirkender Schwenkhebel 2 vorgesehen, der mittels einer zugeordneten Antriebseinrichtung in der gewünschten Weise, beispielsweise um 120°, hin- und herschwenkbar ist und dementsprechend das Schaltgestänge 1 betätigt.

Die vorstehend genannte Antriebseinrichtung besteht aus einem als Doppelschneckengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebe 3, auf dessen Abtriebswelle 4 der Schwenkhebel 2 aufgenommen ist, und einem das Untersetzungsgetriebe 3 antreibenden Elektromotor 5. Das Untersetzungsgetriebe 3 besitzt ein als massives Gussgehäuse ausgebildetes Getriebegehäuse 6, in welchem die Getriebewellen gelagert sind. Die diesen zugeordneten Lagerbohrungen sind, soweit die Wellen nicht aus dem Getriebegehäuse 6 herausragen, durch eingepresste Kunststoffdeckel 7 verschlossen, die durch zugeordnete Sprengringe 8 gesichert sind. Herausragende Wellen sind durch Wellendichtungen abgedichtet. Das Getriebegehäuse 6 besitzt einen angeformten Fuß 9, der an der vom Gehäuseinnenraum abgewandten

Außenseite mit einer umlaufenden, einseitig offenen Nut versehen ist, so dass sich ein umlaufender Flansch 10 und ein über diesen sich erhebender, nach außen gerichteter Vorsprung 11 ergeben.

Die Außenseite des Vorsprungs 11 bildet eine plane Montagefläche 12, mit welcher das gesamte Untersetzungsgetriebe 3 an einen mit einer geeigneten Anlagefläche versehenen Träger 13, z. B. an eine durch einen Doppel-T-Träger gebildete Schaltersäule ansetzbar ist. Zur Ermöglichung einer zuverlässigen Festlegung ist der Fuß 9 im Bereich der Montagefläche 12 mit Gewindesacklöchern 14 versehen, in die den mit nach einem passenden Lochbild angeordneten Löchern versehenen Träger 13 durchgreifende Schrauben 15 von außen einschraubbar sind.

Der Flansch 10 besitzt eine gegenüber der Montagefläche 12 um die Höhe des Vorsprungs 11 zurückgesetzte Anlagefläche 16. An dieser ist ein als Staub-, Feuchtigkeits- und Zugriffsschutz fungierender Kasten 17 mit dem Rand einer vom Vorsprung 11 durchgriffenen Ausnehmung zur Anlage bringbar und festlegbar. Hierzu ist der Flansch 10 mit Gewindesacklöchern 18 versehen, in die den an der Anlagefläche 16 zur Anlage bringbaren, mit nach einem geeigneten Lochbild angeordneten Löchern versehenen Bereich des Kastens 17 durchgreifende Schrauben 19 von außen einschraubbar sind, wie in Figur 1 rechts angedeutet ist. Durch die Verwendung von Gewindesacklöchern wird eine direkte Verbindung zwischen dem Kasteninnenraum und der äußeren Umgebung verhindert. Zur weiteren zuverlässigen Abdichtung des Kasteninnenraums ist im Bereich der gegenseitigen Anlagefläche von Flansch 10 und Kasten 17 ein umlaufender, in Figur 1 links angedeuteter Dichtring 20 vorgesehen. Dieser ist zweckmäßig in eine im Bereich der Anlagefläche 16 vorge-

sehene, umlaufende Nut 21 eingelegt. Der Dichtring besteht zweckmäßig aus Moosgummi, wodurch sich eine hohe Elastizität ergibt.

Der Versatz zwischen der Montagefläche 12 und der Anlagefläche 16 und damit die Höhe des Vorsprungs 11 entsprechen zumindet der Wanddicke der Wände des Kastens 17 zuzüglich der Höhe der über die Außenwand vorspringenden Köpfe der Schrauben 19. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Kasten 17 samt seinem gesamten Inhalt als Baueinheit vormontierbar ist. Hierdurch ergibt sich daher ein Modul, das leicht montierbar bzw. demontierbar ist.

Der als Staub-, Feuchtigkeits- und Zugriffsschutz dienende Kasten 17 muss abgesehen von seinem Gewicht keinerlei Kräfte aufnehmen und auf den Träger 13 übertragen. Der Kasten 17 kann daher als vergleichsweise leichtes Blech- bzw. Kunststoffgehäuse mit vergleichsweise dünner Wandstärke ausgebildet sein. Die Abtriebswelle 4 durchgreift, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist, eine zugeordnete Bohrung des Kastens 17. Zur Gewärhleistung eines hermetischen Abdichtung im Bereich dieser Wellendurchführung kann eine Wellendichtung 22 vorgesehen sein.

Dem Motor 5 sind Steuerelemente zugeordnete, die ebenfalls im Kasten 17 untergebracht sind. Dabei kann es sich um Elemente handeln, auf die Kräfte bzw. Momente ausgeübt werden, wie einen in Figur 2 angedeuteten Drehschalter 23 bzw. feste Endanschläge 24, sowie um Elemente, auf die keine mechanischen Kräfte ausgeübt werden, wie in Figur 2 angedeutete elektronische Bausteine 25, die mit dem Drehschalter 23 bzw. dem Motor 5 lediglich verdrahtet sind. Um mechanische Beanspruchungen vom Kasten 17 fernzuhalten, sind die durch Kräfte bzw. Momente belastbaren Steuerelemente am

Getriebegehäuse 6 aufgenommen und abgestützt. Dieses ist hierzu mit geeigneten Anschlussmitteln versehen. So sind dem Drehschalter 23 zugeordnete Befestigungsdome 26 vorgesehen. Der Drehschalter 23 ist auf einen Zapfen 27 einer Getriebewelle aufsteckbar. Der Zapfen 27 kann an die zugeordnete Getriebewelle angeformt sein. Im dargestellten Beispiel ist der Zapfen 27 angeschrumpft.

Zur Aufnahme der Endanschläge 24 ist das Getriebegehäuse 6 mit angeformten Konsolen 28 versehen, in welche die Endanschläge 24 bildende Schrauben einschraubbar sind. Hierdurch ist eine exakte Justierung der Anschlagpositionen möglich. Die Konsolen 28 sind so angeordnet, dass ein auf einer aus dem Getriebegehäuse 6 herausgeführten Welle, hier ein auf der Abtriebswelle 4 aufgenommener Schwenkhebel 29 mit den Endanschlägen 24 zusammenwirken kann.

Der Motor 5 ist, wie die Figur 2 weiter zeigt, an das Getriebegehäuse 6 angeflanscht. Zur Erzielung einer besonders kompakten Bauweise ist die Eingangswelle 30 des Untersetzungsgetriebes 3 mit einer axialen Sackbohrung versehen, in die ein Zapfen der Motorwelle 31 ein-

steckbar ist, die mit einer Querbohrung versehen ist, durch die ein Splint 32 durchsteckbar ist, der zum Eingriff mit einer stirnseitigen Kerbung der Eingangswelle 30 bringbar ist. Diese Stiftkupplung erleichtert die Abziehbarkeit des Motors 5, da sich vergleichsweise geringe gegenseitige Kontaktflächen ergeben.

Die elektronischen Bauteile 25, die keiner mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind und nicht viel wiegen, können am Kasten 17 befestigt sein. Dasselbe gilt für einen in Figur 1 angedeuteten Kabelkanal 33 zur Aufnahme der zu den Bausteinen 25 hinführenden und von diesen wegführenden Kabel.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Betätigung eines Schaltelements, insbesondere eines Trennschalters einer Umspannstation, mit einem gegenüber einem Träger (13) fixierbaren Kasten (17), dessen nach außen abgedichteter Innenraum eine Einrichtung zur Erzeugung der Schaltbewegung sowie hiermit zusammenwirkende Steuerelemente beherbergt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung der Schaltbewegung ein mittels eines Elektromotors (5) antreibbares, mechanisches Untersetzungsgetriebe (3) enthält, dessen Gehäuse (6) mit einem Fuß (9) versehen ist, der einen nach außen gerichteten Vorsprung (11) mit einer am Träger (13) zur Anlage bringbaren Montageiläche (12) und dieser zugeordneten Befestigungseinrichtungen (14) sowie einen umlaufenden Flansch (10) mit gegenüber der Montagefläche (12) zurückgesetzter Anlagefläche (16) aufweist, an welcher der als Kapselung ausgebildete Kasten (17) mit dem Rand einer vom die Montagefläche (12) enthaltenden Vorsprung (11) des Fußes (9) durchgriffenen Ausnehmung dichtend zur Anlage bringbar und festlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Anlagefläche (16) des Flansches (10) eine umlaufende Nut (21) vorgesehen ist, in die ein umlaufender, vorzugsweise aus Moosgummi bestehender Dichtring (20) einlegbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (17) als dünnes Blech- oder Kunststoffgehäuse ausgebildet ist, das eine Ausnehmung zur Durchführung einer Abtriebswelle (4) des Untersetzungsgetriebes (3) aufweist, der einen Wellendichtung (22) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Montagefläche (12) vorgesehenen Befestigungseinrichtungen (14) als von außen zugängliche Gewindelöcher, vorzugsweise Gewindesacklöcher, ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Vorsprungs (11) zumindest der Wanddicke des Kastens (17) zuzüglich der Höhe der Köpfe eventueller Befestigungsmittel (19) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (17) durch in Gewindesacklöcher (19) des Flansches (10) von außen einschraubbare Schrauben (19) am Getriebegehäuse (6) festlegbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (6) mit angeformten Aufnahmemitteln (26, 28) für alle mechanisch beanspruchten Steuerelemente (23, 24) versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (3) als Doppelschneckengetriebe ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (31) des am Getriebegehäuse (6) anflanschbaren Motors (5) in eine koaxiale Ausnehmung der Eingangswelle (30) des Untersetzungsgetriebes (3) einsteckbar ist und eine Radialbohrung aufweist, in die ein zum Eingriff mit einer stirnseitigen Kerbung der Eingangswelle (30) bringbarer Splint (32) einsteckbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle des Untersetzungsgetriebes (3) mit einem angeschrumpften, aus dem Getriebegehäuse (6) herausragenden Zapfen (27) versehen ist, auf den ein am Getriebegehäuse (6) festlegbarer Drehschalter (23) aufsteckbar ist.

• ·

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus dem Getriebegehäuse (6) herausgeführte Welle innerhalb des Kastens (17) mit einem Schwenkarm (29) versehen ist, der mit am Getriebegehäuse (6) angebrachten Endanschlägen (24) zusammenwirkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Endanschläge (24) als in an das Getriebegehäuse (6) angeformte Konsolen (28) einschraubbare Schrauben ausgebildet sind.