EP0393557A2 - Spindelantrieb - Google Patents

Abstract

Es wird ein Spindelantrieb für einen Hochspannungstrennschalter dargestellt, bei dem durch eine Triebspindel (2) zwei Mitnehmerbolzen (5) bewegbar sind. Letzere greifen in Ausnehmungen (10) mindestens einer auf einer Antriebswelle (8) sitzenden Kulissenscheibe (9) sowie in sich gegenüberliegenden Längsnuten eines Führungsgehäuses ein. Vereinfachungen für die Paßgenauigkeiten der innereinander greifenden Teile sowie eine Reduzierung der verwendeten Elemente wird dadurch erreicht, daß die Mitnehmerbolzen (5) in einem Schlitten (4) festgesetzt sind, der von lediglich einer Gleitmutter (3) bewegbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung, mit einer Triebspindel, deren aufsitzende und längsverfahrbare Gleitmutter mit Führungsbolzen in eine auf der Antriebswelle sitzende Kulissenscheibe ein­greift.
• Ein solcher, als Spindel-Drehkulisseneinheit bezeichne­ter Antrieb zur Betätigung eines Hochspannungsschaltge­rätes geht aus der Druckschrift A-ST 5064 D von 1981 der Österreichischen Brown Boveri-Werke AG als bekannt her­vor.
• Dabei ist das die Triebspindel aufnehmende Führungsge­häuse als Schweißkonstruktion aufgebaut. Die Spindel enthält zwei voneinander beabstandete Gleitmuttern, die beim axialen Verfahren mit ihren angedrehten, beidseitig abstehenden, rollenbewehrten Mitnehmerbolzen nacheinan­ der in die Kulissenscheibe eingreifen und diese verdre­hen. Diese Konstruktion erfordert eine hohe Paßgenauig­keit der miteinander in Eingriff stehenden Teile; sie ist aufwendig. So ist es z.B. notwendig, den beiden Mut­tern eine präzise abstandsgenaue Gewindeeindrehung bei­zubringen, sie sind deshalb nur satzweise einsetzbar.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den Ferti­gungsaufwand des Spindelantriebes unter Gewährleistung eines sehr sicheren Funktionsablaufes zu verringern.
• Dies gelingt durch die Verwendung einer einzigen Gleit­mutter, die mechanisch fest mit einem Schlitten gekop­pelt ist, der wiederum die geführten, beabstandeten Mit­nehmerbolzen trägt.
• Nunmehr ist lediglich eine einzige, preisgünstige, han­delsübliche Mutter als Gleitmutter verwendbar, die nur für den Vortrieb zu sorgen hat. Die Mitnehmerbolzen sit­zen im festen Abstand am geführten Schlitten. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Bewegungsablauf und ein Verklemmen der einzigen Gleitmutter ist nicht zu be­fürchten. Dazu trägt auch die Möglichkeit eines Spiel­ausgleiches zwischen geführtem Schlitten und Gleitmutter bei, wobei letztere vorteilhaft unabhängig vom Schlitten handhabbar und in diesem - mit gewissem Spiel - einsetz­bar sein kann.
• Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Mit­nehmerbolzen weiter in Richtung auf die Antriebswelle hin versetzt eingebaut werden. Günstig ist ein derarti­ger Versatz, bei dem die Längsachsen der Mitnehmerbolzen die Triebspindel nicht mehr schneiden, und dadurch durchgehende Mitnehmerbolzen in dem Schlitten eingesetzt werden können.
• Ein verringerter Herstellungsaufwand ergibt sich noch durch die Verwendung von Strangpreßprofilen, insbesonde­re für das Führungsgehäuse. Aber auch der Schlitten so­wie die Kulissenscheibe können vorteilhaft aus solchen Profilen gebildet sein.
• Eine andere Möglichkeit besteht darin, die im Führungs­gehäuse angeordneten Längsnuten von Leichtbauprofilen (z. B. Blechprofilen) zu bilden. Diese Profile werden zweckmäßigerweise mechanisch, etwa durch Stehbolzen, an den Enden, bzw. auf der gesamten Länge, fixiert.
• Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
• Es zeigen:
• Figur 1 einen Querschnitt durch das Führungsgehäuse des Antriebes längs der Antriebswelle,
• Figur 2 eine Seitenansicht ohne Führungsgehäuse.
• In dem Führungsgehäuse 1, z. B. einem Strangpreßprofil aus Aluminium, ist die Triebspindel 2 angeordnet. Diese wird von einem Motor über ein Stirnradgetriebe (nicht dargestellt) angetrieben. Auf der Triebspindel 2 sitzt eine Gleitmutter 3; somit stehen diese Teile über das Gewinde formschlüssig in Verbindung. Dreht sich die Triebspindel, so wandert die Gleitmutter 3 auf dieser entlang. Letztere nimmt einen im Führungsgehäuse 1 gleitbaren Schlitten 4 mit, welcher zu dem Zwecke eine Tasche 4a, in der die Gleitmutter 3 quer zur Vortriebs­richtung einsetzbar ist, enthält. Die Gleitführung des Schlittens 4 erfolgt mittels Mitnehmerbolzen 5, die den Schlitten in einem festen Abstand versetzt zur Trieb­spindel 2 durchsetzen und rollenbewehrt (siehe Rollhül­sen 7) beidseitig in Längsnuten 6 des Führungsgehäuses eingreifen. Die einzige Gleitmutter 3 besorgt somit aus­schließlich den Vortrieb; sie kann nicht mehr verklem­men. Die Gleitführung wird dem Schlitten übertragen.
• Auf der Antriebswelle 8 sitzen beidseitig des Schlit­tens 4 Kulissenscheiben 9 auf, welche auf einer Kreis­bahn angeordnete Eingriffe 10 für die Mitnehmerbolzen aufweisen. Das Abgleiten dieser Teile wird durch Rollen 11 verbessert, die auf die Mitnehmerbolzen 5 aufgesetzt sind.
• Figur 2 zeigt die Mittelstellung der Kulissenscheibe 9, bei der die Mitnehmerbolzen 5 außerhalb der Eingriffe 10 sich befinden. Wird die Triebspindel 2 z. B. derart ge­dreht, daß die Gleitmutter 3 sowie der damit formschlüs­sig verbundene Schlitten 4 sich nach rechts bewegen, so werden die Mitnehmerbolzen 5 über ihre Rollen 11, die Kulissenscheibe 9 und damit die in ihr befestigte An­triebswelle 8 in Uhrzeigerrichtung verdrehen. Dabei ge­langt der linke Mitnehmerbolzen in den ihm zugehörenden Eingriff 10, wogegen sich der rechtsliegende Eingriff von seinem Mitnehmerbolzen entfernt. Der Bewegungsablauf kehrt sich bei entgegengesetzter Fahrrichtung der Gleit­mutter entsprechend um. Mit dem Antrieb ist z. B. ein Drehwinkel von 190° erreichbar.
• Unmittelbar vor Erreichen einer jeweiligen Endstellung wird der Motor durch Endschalter abgesteuert. Die Kulis­senscheibe 9 ist so gestaltet, daß bei sich noch drehen­dem Motor in einer Endstellung nahezu keine Bewegung mehr auf die Antriebswelle übertragen wird. Im übrigen werden die Kulissenscheiben 9 und damit die Antriebswel­le über Anschläge 12 verriegelt. Die kinetische Energie der sich nach dem Stillsetzen des Motors noch drehenden Teile, wird z. B. durch an den Enden der Triebspindel angeordneten Tellerfederpaketen (nicht sichtbar) abge­bremst.
• Wie in Figur 1 zu erkennen ist, sind im Ausführungsbei­spiel zur Übertragung großer Drehmomente zwei Kulissen­scheiben auf der Antriebswelle 3 festgesetzt; sie werden von einer auf der Antriebswelle sitzenden Distanzbuchse 13 auf Abstand gehalten.
• Bei der Erfindung ist wesentlich, daß man nicht den Zwängen von zwei Gleitmuttern mit ihren angeformten Mit­nehmerzapfen unterlegen ist. Vielmehr ist es nunmehr möglich, unabhängig von der einzigen Gleitmutter die Mitnehmerbolzen in festem Abstand am Schlitten zu hal­tern. Dabei ist es für eine kompaktere Form der Kulis­senscheiben 9 günstig, wenn die Ebene der Achsmittel­punkte der Mitnehmerbolzen 5 zu der Mittelpunktsebene der Antriebswelle 8 hin versetzt wird. Dabei können die in vorteilhafter Weise einstückigen Bolzen an der Trieb­spindel 2 vorbeigeführt werden und mit ihren beiden End­stücken die Führungs- bzw. Bewegungsfunktion erfüllen.

Claims (7)

1. Spindelantrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung, insbesondere Antrieb für einen Hochspannungstrennschal­ter, bei dem durch eine Triebspindel zwei Mitnehmerbol­zen bewegbar sind, die in Ausnehmungen mindestens einer auf einer Antriebswelle sitzenden Kulissenscheibe ein­greifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbolzen (5) in einem Schlitten (4) festgesetzt sind, der von le­diglich einer Gleitmutter (3) bewegbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängig von Schlitten (4) handhabbare Gleit­mutter (3) in eine Aussparung (4a) des Schlittens (4) - in Richtung quer zur Triebspindelachse - einsetzbar ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die in einem festen Abstand angeordneten und quer zur Triebspindel verlaufenden Mitnehmerbolzen (5) einstückig ausgebildet und an der Triebspindel (2) vorbeigeführt sind.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß für das Führungsgehäuse (1) ein Strangpreßprofil, vorzugsweise aus einer Aluminium­legierung verwandt ist.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) und/oder die Kulissenscheibe (9) aus einem Strangpreßprofil, vorzugs­weise aus einer Aluminumlegierung, gefertigt sind.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) als Gesenk­schmiedeteil ausgeführt ist.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der im Füh­rungsgehäuse (1) befindlichen Längsnuten (6) von Leicht­bauprofilen gebildet sind, die an den Enden und/oder über ihre gesamte Länge mechanisch fixiert sind.

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