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Elektromotorischer Antrieb für elektrische Schalter, insbesondere
Selbstschalter Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für elektrische
Schalter, insbesondere Selbstschalter. Solche Antriebe besitzen, umkleine Motoren
verwenden zu können, Untersetzungsgetriebe, die in der Regel als Schneckenradgetriebe
ausgebildet sind. Zwischen dem mit herabgesetzter Drehzahl sich bewegenden Antriebsorgan
und dem Schalter ist eine Kupplungsvorrichtung erforderlich, die nur so lange die
Bewegung des Schalters durch den Motor durchführen läßt, als sie für das 1?in- und
Ausschalten des Schalters notwendig ist. 13ei den bekannten elektromotorischen Antrieben
sind die Kupplungsvorrichtungen in ihrem Aufbau sehr verwickelt, da sie eine Vielzahl
gegeneinander beweglicher Teile, insbesondere Klinken, besitzen, die genau zusammenarbeiten
müssen. Außerdem besitzen diese Kupplungsvorrichtungen zusätzlich elektrische Steuerorgane.
Es ist bekannt, den elektromotorischen Antrieb für Schalter derart auszubilden,
daß eine Steuerstange bei Drehung einer Kurbel in der einen oder anderen Drehrichtung
mitgenommen, in den Endstellungen entkuppelt und kupplungsbereit für die Bewegung
durch die Kurbel in die entgegengesetzte Endstellung gehalten wird. Die Steuerstange
hat zu diesem Zweck mehrere Randaussparungen, die mit der Kurbelwelle und dem Kurbelzapfen
zusammenwirken. Bei diesem Antrieb ist darauf zu achten, daß sich die Kurbel nicht
über 36o° hinausdreht. Wird die Bewegung der Kurbel nicht rechtzeitig abgebremst,
so können erhebliche Störungen an dem Antrieb auftreten. Man hat schon versucht,
diese Störungen dadurch auszuschließen, daß die Kurbel mit einem nachgiebigen Kurbelzapfen
versehen wird, der beim Weiterdrehen der Kurbel an einer Kurvenfläche der Steuerstange
entlang gleitet
und zur Seite gedrückt wird. Durch diesen nachgiebigen
Kurbelzapfen erhält der Antrieb einen verwickelten Aufbau. Vor allem treten an der
Steuerstange unerwünschte Querbeanspruchungen auf.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an dem elektromotorischen
Antrieb für Schalter, bei dem eine Steuerstange bei Drehung einer Kurbel in der
einen oder anderen Drehrichtung mitgenommen, in den Endstellungen entkuppelt und
kupplungsbereit für die Bewegung in die entgegengesetzte Endstellung gehalten wird.
Erfindungsgemäß wird die Steuerstange selbst bei zwei- oder mehrmaligerUmdrehung
der Kurbel von dem Kurbelzapfen in eine Ausweichstellung bewegt, ohne einen Schaltvorgang
am Schalter auszulösen: Durch die Erfindung wird mit einfachen Mitteln eine Beschädigung-
des Antriebes beim Weiterlauf der Kurbel vermieden.
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Das Ausweichen der Steuerstange kann man gemäß der weiteren Erfindung
beispielsweise dadurch erreichen, daß man die Steuerstange über den Bereich von
mit dem Kurbelzapfen bzw. der Kurbelwelle zusammenwinkenden Randaussparungen hinaus
so weit verlängert, daß bei mehrmaliger Umdrehung der Kurbel der Kurbelzapfen durch
Anschlagen die Steuerwelle in die Ausweichstellung bewegen kann. Hierbei sind die
die beiden seitlichen Randaussparungen nach der mittleren Aussparung hin begrenzenden
Vorsprünge der Steuerstange so nach der mittleren Aussparung zu abgeschrägt, daß
der Kurbelzapfen sich bei seiner Bewegung in den seitlichen Randaussparungen nicht
fangen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
'Die Fig. i zeigt einen teilweisen Schnitt durch den elektromotorischen Antrieb;
in der Fig.2 ist ein weiterer Bewegungszustand des Antriebes wiedergegeben.
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Von dem elektrischen Schalter, der durch den elektromotorischen Antrieb
bewegt werden soll, ist lediglich die Antriebswelle i dargestellt, an der der im
Winkelbereich von go° hin und her schwenkbare Hebelarm 2 sitzt. Mit 3; ist der Elektromotor
des Antriebes gemäß der Erfindung bezeichnet. Die Welle 4 des Motors treibt einUntersetzungsgetriebe
an, das aus der Schnecke 5 und dem Schneckenrad 6 besteht. Von der Welle? des Schneckenrades
6 wird der Schalter über die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung bewegt. Zu dieser
Kupplungsvorrichtung gehört eine Steuerstange 8, die gelenkig mit dem Hebelarm 2
des Schalters verbunden ist. Die Steuerstange wirkt mit einer Kurbel zusammen, die
sich mit der durch das Schneckenradgetriebe herabgesetzten Drehzahl bewegt. Die
Kurbel ist, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, von einem Mitnehmerbolzen
g gebildet, der in dem Schneckenrad 6 sitzt. Sie kann aber auch von einem gesonderten
Teil gebildet sein. Der Mitnehmerbolzen 9 stellt den Kurbelzapfen und die Welle
7 des Schneckenrades die Kurbelwelle dar. Die Steuerstange 8 wirkt mit der Kurbel
derart zusammen, daß sie bei Drehung der Kurbel in der einenoder anderenDrehric'htung
lediglich nur einmal in einem festgelegten Winkelbereich mitgenommen wird. Dieser
Winkelbereich beträgt bei dem Ausführungsbeispiel etwa i8o°. In den Endstellungen
wird die Steuerstange entkuppelt und kupplungsbereit für die Bewegung durch die
Kurbel in die entgegengesetzte Endstellung gehalten. Um dies zu erreichen, ist die
Steuerstange 8 derart ausgebildet, daß sie rastend und federnd mit der Kurbel 9
zusammenarbeitet. Zu diesem Zweck ist die Steuerstange mit einer Randaussparung
io nach Art einer Zahnlücke zur Aufnahme des Kurbelzapfens 9 versehen. Zu beiden
Seiten dieser zahnlückenförmigen Randaussparung befindet sich je eine weitere Randaussparung
11, 12 zur Aufnahme der Kurbelwelle, um eine Rastung zwischen Steuerstange und Kurbelwelle
zu ermöglichen. Über die Randaussparung i i hinaus ist die Steuerstange so weit
verlängert, daß die Entfernung des Endes der Steuerstange von der Randaussparung
i i, größer ist als die Entfernung zwischen den Randaussparungen io und i i. Durch
einen Rollenhebel 13, der unter Wirkung einer Zugfeder 14 steht, wird die Steuerstange
8 in Richtung auf die Kurbelwelle 7 gedrückt, so daß sie an der Kurbelwelle rasten
kann. Um eine gute Führung der Steuerstange an der Kurbel zu erreichen, ist die
Steuerstange zweckmäßig gabelförmig ausgebildet, so daß sie die Kurbel auf beiden
Seiten umfaßt.
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Der elektromotorische Antrieb gemäß der Erfindung hat folgende Wirkungsweise:
Die Zeichnung zeigt den Schalter in der Einschaltstellung. Die Steuerstange 8 nimmt
mit ihrer rechten zur Rastung dienenden Randaussparung i.i die Kurbelwelle 7 auf.
Damit ist ihre eine Endstellung gesichert. In dieser Endstellung ist sie eingriffsbereit
für die Kupplung mit dem Kurbelzapfen g. Wird der Motor eingeschaltet, um den Schalter
auszuschalten, so läuft die Kurbel im Gegenuhrzeigersinn. Der Kurbelzapfen nimmt
in der zahnlückenförmigen Randaussparung io die Steuerstange in einem Winkelbereich
von etwa i8o° mit, wodurch der Schalter ausgeschaltet wird. Bei Erreichen der Endstellung
legt sich die Steuerstange mit ihrer linken zur Rastung dienenden Randaussparung
12 an die Kurbelwelle 7 an, so daß ihre Endstellung durch Rastung gesichert wird.
In dieser Endstellung ist sie wieder eingriffsbereit für die Kupplung mit dem Kurbelzapfen.
Obwohl der Motor beim Erreichen der Ausschaltstellung des Schalters trotz seiner
Abschaltung noch etwas weiterläuft, hat dies keinen Einfluß auf die Steuerstange,
da sich der Kurbelzapfen 9 aus der zahnlückenförmigen Randaussparung i(o entfernt.
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Um den Schalter einzuschalten, wird die Kurbelwelle 7 von dem Motor
im Uhrzeigersinn gedreht. Sobald der Kurbelzapfen g in die zahnlückenförmige Randaussparung
io der Steuerstange gelangt, nimmt er die Steuerstange mit, und zwar auf einem Wege,
der einem Winkelbereich von etwa iSo° entspricht. In der Endstellung befindet sich
wieder die Steuerstange mit ihrer rechten zur Rastung dienenden Randaussparung i
i an der Kurbelwelle 7, so daß sie gerastet ist. Wird beim Erreichen der Einschaltstellung
des Schalters der Motor abgeschaltet, so beeinflußt der kurze Weiterlauf des Motors
nicht die Steuerstange, da sich beim Weiterlauf ebenfalls
der Kurbelzapfen
9 aus der zahnlückenförmigen Randaussparung i o herausbewegt.
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Sollte beim Ein- und Ausschalten des Schalters durch irgendeinen Schaden
des Endabschalters der Motor nicht abgeschaltet werden, so führt der Weiterlauf
der Kurbel zu keiner Beschädigung der Kupplungsvorrichtung und keiner Beeinflussung
der Schalterstellung. Gelangt nämlich der Kurbelzapfen 9 bei seinem Weiterlauf gegen
die Steuerstange, so weicht erfindungsgemäß die Steuerstange aus, indem sie von
dem Kurbelzapfen entgegen der Wirkung des federnden Rollenhebels 13 zur Seite gedrückt
wird. Bei Drehung der Kurbel in der einen 1Zichtung schlägt der Kurbelzapfen gegen
die Steuerstange zwischen der Randaussparung i i und dem Ende der Steuerstange,
bei Drehung in der anderen Richtung gegen die Steuerstange zwischen der Randaussparung
12 und dem an dem Hebelarm 2 sitzendenEnde. ErfolgenmehrmaligeUmdrehungen fier Kurbel,
so wird jedesmal die Steuerstange von (lern Kurbelzapfen zur Seite geschoben. Eine
Kupplung zwischen Kurbel und Steuerstange tritt nicht ein, so daß eine Beeinflussung
der eingefahrenen Schalterstellung sowie eine unzulässige Beanspruchung der Bauteile
nicht entsteht.
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Da die Kupplungsvorrichtung für den elektromotorischen Antrieb gemäß
der Erfindung nur wenige mechanische Glieder besitzt, ist der elektromotorische
Antrieb in seinem Aufbau äußerst einfach und zeichnet sich gegenüber den bekannten
elektromotorischen Antrieben durch ein kleines Gewicht, geringe Herstellungskosten
und Übersichtlichkeit aus.