DE4042374A1 - Schwenkantrieb, insbesondere fuer schaltgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindel­ mutter, mindestens einer Schwinge und einer mit der Schwinge drehfest ver­ bundenen Abtriebswelle, wobei die Spindelmutter mindestens einen Mitnehmer­ zapfen und die Schwinge eine Kulissenführung aufweisen, der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter in die Kulissenführung der Schwinge eingreift und eine durch die Getriebespindel bewirkte Translationsbewegung der Spindelmutter mittels des Mitnehmerzapfens und der Schwinge in eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle umgesetzt wird.

Schwenkantriebe der zuvor in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art sind vielfach bekannt und werden vor allem eingesetzt, um Schaltgeräte, ins­ besondere Hochspannungsschaltgeräte zu betätigen. Bei solchen Schwenkan­ trieben kann die Getriebespindel von Hand betätigt werden. In der Regel ist jedoch ein Antriebsmotor vorgesehen, dessen Abtriebswelle auf die Getriebe­ spindel des Schwenkantriebes wirkt.

Mit Schwenkantrieben der in Rede stehenden Art soll nicht selten eine Ro­ tationsbewegung der Abtriebswelle von nahezu 180°, häufig auch eine Ro­ tationsbewegung von mehr als 180° erreicht werden. Eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von etwa 180° wird vielfach von dem zugeordneten Schalt­ gerät benötigt, nämlich dann, wenn die Aus-Stellung und die Ein-Stellung einander gegenüberliegen, also um 180° gegeneinander versetzt sind. Eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von mehr als 180° ist dann erforderlich, wenn sichergestellt sein soll, daß nur der Schwenkantrieb das Schaltgerät betätigen kann, auf das Schaltgerät anderweitig einwirkende Kräfte also nicht zu einer Betätigung des Schaltgerätes führen.

Schwenkantriebe der Art, von der die Erfindung ausgeht, sind mit einer ei­ nen Schaltkörper aufweisenden Stellungsmeldemechanik versehen. Mit Hilfe der Stellungsmeldemechanik werden Stellungsmeldungen des zugeordneten Schalt­ gerätes realisiert, z. B. Stellungsmeldekontakte betätigt. Insbesondere werden Stellungsmeldungen für die Aus-Stellung und für die Ein-Stellung benötigt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten Schwenkantrieb, von dem die Erfindung ausgeht, hinsichtlich der Stellungsmeldemechanik auszu­ gestalten und weiterzubilden.

Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kulis­ senführung der Schwinge einen Vorlaufbereich und/oder einen Nachlaufbereich aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter ohne ein Schwenken der Schwinge laufen kann, der Schaltkörper der Stellungsmeldemechanik eine Kulissenführung aufweist, die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungs­ meldemechanik einen dem Vorlaufbereich und/oder dem Nachlaufbereich der Kulis­ senführung der Schwinge zugeordneten Schwenkbereich aufweist und der Mitneh­ merzapfen der Spindelmutter auch in die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik eingreift. Vorzugsweise sind die Schwenkbereiche der Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik durch einen Neu­ tralbereich verbunden, in dem der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter ohne ein Schwenken des Schaltkörpers laufen kann.

Die Lehre der Erfindung führt dazu, daß die durch die Getriebespindel bewirk­ te Translationsbewegung der Spindelmutter zuerst nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik bewirkt, danach nur eine Schwenkbe­ wegung der Schwinge und damit eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle be­ wirkt und schließlich wieder nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik bewirkt.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Schwenk­ antrieb auszugestalten und weiterzubilden.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenkantriebes ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper als schwenkbares Schaltblech ausgebildet ist. Dabei empfiehlt es sich, den Mitnehmerzapfen der Spindelmut­ ter an seinem in die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldeme­ chanik eingreifenden Ende flachförmig auszuführen. Weiter kann die Ausfüh­ rungsform mit einem als schwenkbares Schaltblech ausgebildeten Schaltkörper dadurch gekennzeichnet sein, daß der Schaltkörper zumindest teilweise eine Außenverzahnung aufweist, die Außenverzahnung mit einem Zahnrad kämmt und mit Hilfe einer mit dem Zahnrad drehfest verbundenen Stellungsmeldewelle Stellungs­ meldekontakte betätigbar sind.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenk­ antriebes ist der Schaltkörper als um die Längsachse drehbare Schaltwalze aus­ gebildet, wobei vorzugsweise die Längsachse des Schaltkörpers parallel zur Längsachse der Getriebespindel verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist vor­ zugsweise der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter an seinem in die Kulissenfüh­ rung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik eingreifenden Ende kreis­ förmig ausgeführt.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispie­ le darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

Fig. 1 schematisch und perspektivisch, eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebes,

Fig. 2 wiederum schematisch und perspektivisch, eine zweite Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schwinge des Schwenkantriebes nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Schwinge nach Fig. 3,

Fig. 5 wiederum schematisch und perspektivisch, einen Teil der bei dem Schwenkantrieb nach Fig. 1 verwirklichten Stellungsmeldemechanik und

Fig. 6 ein weiteres Mal schematisch und perspektivisch, eine andere Aus­ führungsform einer Stellungsmeldemechanik eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebs.

Der in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellte Schwenkantrieb ist be­ stimmt für nicht dargestellte Schaltgeräte, insbesondere für Hochspannungs­ schaltgeräte, und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Getrie­ bespindel 1, einer auf der Getriebespindel 1 laufenden Spindelmutter 2, min­ destens einer Schwinge 3 und einer mit der Schwinge 3 drehfest verbundenen Abtriebswelle 4. Regelmäßig gehört zu dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schwenkantrieb noch ein nicht dargestellter Antriebsmotor, dessen Abtriebs­ welle auf die Getriebespindel 1 des Schwenkantriebes wirkt. Für den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schwenkantrieb gilt weiter, daß die Spindelmutter 2 mindestens einen Mitnehmerzapfen 5 und die Schwinge 3 eine Kulissenführung 6 aufweisen, der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 in die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 eingreift und eine durch die Getriebespindel 1 bewirkte Trans­ lationsbewegung der Spindelmutter 2 mittels des Mitnehmerzapfens 5 und der Schwinge 3 in eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle 4 umgesetzt wird.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schwenkantriebes, bei dem nur eine Schwinge 3 vorgesehen ist. Demgegenüber zeigt die Fig. 2 ein Ausführungs­ beispiel eines Schwenkantriebes, bei dem - symmetrisch zur Getriebespindel 1 und zur Spindelmutter 2 - zwei Schwingen 3 vorgesehen sind. Eine solche Aus­ führungsform mit zwei Schwingen 3 ist vorteilhafter als eine Ausführungsform mit nur einer Schwinge 3, weil bei der Ausführungsform mit zwei Schwingen 3 zwei Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 in jeweils eine Kulissenführung 6 jeweils einer Schwinge 3 eingreifen.

Im übrigen sind in den Fig. 1 und 2 den Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 zugeordnete Führungsflächen 7 angedeutet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Kulissenführung 6 der Schwin­ ge 3 aus zwei Führungsteilen 6a und 6b, weisen die Spindelmutter 2 ein Um­ lenkelement 8 und die Schwinge 3 ein dem Umlenkelement 8 der Spindelmutter 2 zugeordnetes Umlenkelement 9 auf und wird der Mitnehmerzapfen 5 der Spindel­ mutter 2 nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils 6a der Kulissenfüh­ rung 6 der Schwinge 3 durch das Zusammenwirken des Umlenkelements 8 der Spin­ delmutter 2 mit dem Umlenkelement 9 der Schwinge 3 in den zweiten Führungs­ teil 6b der Kulissenführung 6 geführt. In beiden in den Fig. 1 und 2 darge­ stellten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebes sind, was insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, die beiden Führungsteile 6a und 6b der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 spiegelsymmetrisch ausgeführt. Nur angedeutet ist, daß das Umlenkelement 8 der Spindelmutter 2 eine herz­ spitzenförmige Umlenkkontur 10 aufweist.

Der dargestellte Schwenkantrieb ist mit einer einen Schaltkörper 11 aufweisen­ den Stellungsmeldemechanik 12 versehen. Von der Stellungsmeldemechanik 12 zeigt Fig. 1 nur den Schaltkörper 11, weitere Einzelheiten der Stellungsmelde­ mechanik 12 sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Mit Hilfe der Stellungsmel­ demechanik 12 werden Stellungsmeldungen des dem Schwenkantrieb zugeordneten, in den Figuren nicht dargestellten Schaltgerätes realisiert, z. B. Stellungs­ meldekontakte betätigt. Insbesondere werden Stellungsmeldungen für die Aus- Stellung und die Ein-Stellung benötigt.

Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb ist über die bisher beschriebenen Maßnah­ men hinaus zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 einen Vorlaufbereich 6c und einen Nachlaufbereich 6d aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken der Schwin­ ge 3 laufen kann, der Schaltkörper 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eine Ku­ lissenführung 13 aufweist, die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 dem Vorlaufbereich 6c und dem Nachlaufbereich 6d der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 zugeordnete Schwenkbereiche 13a und 13b aufweist und der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 auch in die Kulissen­ führung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eingreift. Da­ bei sind die Schwenkbereiche 13a und 13b der Kulissenführung 13 des Schalt­ körpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 durch einen Neutralbereich 13c ver­ bunden, in dem der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken des Schaltkörpers 11 laufen kann.

Die erläuterte Lehre der Erfindung führt dazu, daß die durch die Getriebespin­ del 1 bewirkte Translationsbewegung der Spindelmutter 2 zuerst nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 bewirkt, danach nur eine Schwenkbewegung der Schwinge 3 und damit eine Rotationsbewe­ gung der Abtriebswelle 4 bewirkt und schließlich wieder nur eine Schwenkbewe­ gung des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 bewirkt.

Hinsichtlich der Stellungsmeldemechanik 12 zeigt nun die Fig. 5 ein Ausfüh­ rungsbeispiel, bei dem der Schaltkörper 11 als schwenkbares Schaltblech ausge­ bildet ist. Dabei ist der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 an seinem in die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 ein­ greifenden Ende 14 flachförmig ausgeführt. Weiter gilt für das in Fig. 5 dar­ gestellte Ausführungsbeispiel, daß der Schaltkörper 11 teilweise eine Außen­ verzahnung 15 aufweist, die Außenverzahnung 15 mit einem Zahnrad 16 kämmt und mit Hilfe einer mit dem Zahnrad 16 drehfest verbundenen Stellungsmeldewelle 17 nicht dargestellte Stellungsmeldekontakte betätigbar sind.

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer zu einem erfindungsgemäßen Schwenkantrieb gehörenden Stellungsmeldemechanik 12, die zunächst dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß der Schaltkörper 11 als um die Längsachse drehbare Schalt­ walze ausgebildet ist, wobei die Längsachse des Schaltkörpers 11 parallel zur Längsachse der Getriebespindel 1 verläuft. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 an seinem in die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eingreifenden Ende 14 kreis­ förmig ausgeführt.

Claims (8)

1. Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindelmutter, mindestens einer Schwinge und einer mit der Schwinge drehfest verbundenen Abtriebswelle, wo­ bei die Spindelmutter mindestens einen Mitnehmerzapfen und die Schwinge eine Kulissenführung aufweisen, der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter in die Kulis­ senführung der Schwinge eingreift und eine durch die Getriebespindel bewirk­ te Translationsbewegung der Spindelmutter mittels des Mitnehmerzapfens und der Schwinge in eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (6) der Schwinge (3) einen Vorlaufbereich (6c) und/oder einen Nachlaufbereich (6d) aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) ohne ein Schwenken der Schwin­ ge (3) laufen kann, der Schaltkörper (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eine Kulissenführung (13) aufweist, die Kulissenführung (13) des Schaltkör­ pers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) einen dem Vorlaufbereich (6c) und/oder dem Nachlaufbereich (6d) der Kulissenführung (6) der Schwinge (3) zugeordneten Schwenkbereiche (13a, 13b) aufweist und der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) auch in die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreift.

2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenk­ bereiche (113a, 13b) der Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) durch einen Neutralbereich (13c) verbunden sind, in dem der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) ohne ein Schwenken des Schaltkörpers (11) laufen kann.

3. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (11) als schwenkbares Schaltblech ausgeführt ist.

4. Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitneh­ merzapfen (5) der Spindelmutter (2) an seinem in die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreifenden En­ de (14) flachförmig ausgeführt ist.

5. Schwenkantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (11) zumindest teilweise eine Außenverzahnung (15) aufweist, die Außenverzahnung (15) mit einem Zahnrad (16) kämmt und mit Hilfe einer mit dem Zahnrad (16) drehfest verbundenen Stellungsmeldewelle (17) Stellungs­ meldekontakte betätigbar sind.

6. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (11) als um die Längsachse drehbare Schaltwalze ausgebildet ist.

7. Schwenkantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs­ achse des Schaltkörpers (11) parallel zur Längsachse der Getriebespindel (1) verläuft.

8. Schwenkantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) an seinem in die Kulissenfüh­ rung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreifen­ den Ende (14) kreisförmig ausgeführt ist.