EP0400632A2 - Federspeicher-Drehantrieb - Google Patents
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- EP0400632A2 EP0400632A2 EP90110309A EP90110309A EP0400632A2 EP 0400632 A2 EP0400632 A2 EP 0400632A2 EP 90110309 A EP90110309 A EP 90110309A EP 90110309 A EP90110309 A EP 90110309A EP 0400632 A2 EP0400632 A2 EP 0400632A2
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- EP
- European Patent Office
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- spring
- drive
- disk
- rotary drive
- locking member
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- Withdrawn
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
- H01H3/3047—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor adapted for operation of a three-position switch, e.g. on-off-earth
Definitions
- the invention relates to a spring-loaded rotary drive for electrical switching devices.
- a spring-loaded rotary drive for electrical switching devices.
- switch disconnectors with an earthing position provided in addition to the on and off position, consisting of a support element which can be connected to the associated switch shaft and is designed as a support shaft or hub, a locking element for the support element which interacts with detachable pawls, and a rotatably mounted on the support element Pawl acting control disk and a spring arrangement provided between a driver of the locking member and a support member connected to the control disk.
- Such a spring-loaded rotary drive can be used, for example, with a switch disconnector of the type described in German patent application P 35 15 203.
- Known spring-loaded actuators can generally only be actuated manually, for example by means of a plug lever. Apart from the fact that such an actuation is energy-intensive, it may be necessary in certain cases to carry out any switching operations remotely.
- the invention has for its object to design a spring-loaded rotary drive of the type mentioned in such a way that it with little additional design effort is not only convenient and reliable, but can also be operated remotely for any switchover. Furthermore, the spring-loaded rotary drive according to the invention should remain manually operable.
- a spring-loaded drive is to be created, in which it is reliably excluded that switch parts are exposed to excessive impact stress.
- a motor drive is assigned to the control disk.
- the connection between the motor drive and the control disk is preferably detachable, in particular for manual actuation of the control disk.
- a variant that is particularly simple to construct is characterized in that the control disk is provided with a toothed ring over at least part of its circumference, which meshes with a gear of the motor drive.
- the motor drive is only to be arranged on the circumference of the control disk, and apart from the problem-free attachment of the ring gear to the control disk, no additional structural changes to the main components of the spring-loaded rotary drive are required.
- the uncoupling of the motor drive which is desired in particular for manual actuation, can also be implemented without any significant effort.
- the motor drive is pivotably mounted on a fixed support plate and can be pivoted from a drive position into a rest position in which it is disengaged from the control disk.
- the motor drive is preferably pivotable by means of an eccentric bolt arranged at one end of an actuating shaft, the actuating shaft being mounted in the fixed carrier plate at the end on the bolt side and in a fixed front plate at the other end.
- a spring tongue can be attached to the front plate-side end of the actuating shaft, which tongue carries at the free end a pin which engages in a central opening in the drive position and in an eccentric opening in the front plate in the rest position.
- End contacts and / or auxiliary switches associated with the electric motor drive can be fastened on the carrier plate and can be actuated in particular by the driver of the carrier element connected to the switch shaft. After the actual switch position can be detected via the driver, the signals supplied by the switches can be used for the targeted control of the motor drive.
- a particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the locking member and the carrier element connected to the switch shaft are connected to one another via a vulcanized rubber layer, that the locking member is additionally toothed with the carrier element, and that the distances between two interacting teeth of the toothing depending on the throughput the rubber layer are selected.
- the locking member which is designed in particular as a hub, can be clamped onto the switch shaft via a guide piece arranged in an extension of the switch shaft.
- a drive disk connected to the control disk can be rotatably mounted on the end of this guide piece opposite the switch shaft, with which a plug lever that may be used can be brought into engagement.
- this drive disk expediently has a cylindrical extension directed towards the control disk
- the spring arrangement in particular a torsion spring, can be arranged coaxially with this cylindrical extension.
- control disk is toothed with the free end of the cylindrical extension connected to the drive disk, the interlocking teeth of the toothing extending parallel to the longitudinal axis of the arrangement.
- the cylindrical extension expediently surrounds the guide piece arranged between the switch shaft and the drive disk.
- the support member connected to the control disk comprises a cam arranged on the drive disk and a cam arranged directly on the control disk, one cam of one end of the torsion spring for entraining it in one direction of rotation and the other cam of the other End of the torsion spring is assigned to take it in the opposite direction of rotation.
- the catch of the locking member can extend over the entire length of the torsion spring and, depending on the direction of rotation, cooperate with one end or the other end of the torsion spring.
- a display disc which is rotatably mounted on the drive disc, is expediently connected to the locking member or the switch shaft via the driver. This ensures that the actual switch position is always transferred directly to the position indicator.
- two pawls arranged on opposite sides are provided, which in the various switching positions rest on locking surfaces provided on the periphery of the disk-like locking element, while the control disk is designed in particular over approximately 180 ° with control surfaces for pawl lifting.
- the spring-loaded rotary actuator shown in FIGS. 1 to 4 is designed for use with a load-break switch with an earthing position provided in addition to the on and off position.
- It comprises a carrier hub 8 which is pushed onto the associated switch shaft 13 and which is wedged with the switch shaft 13 in order to produce a rotationally fixed connection.
- a carrier hub 8 On the carrier hub 8 sits a disc-like locking member 7, which is connected to the carrier hub 8 via a vulcanized rubber layer 9.
- the locking member 7 is toothed with the carrier hub 8, the distances between two interacting teeth 10, 11 of the toothing being selected depending on the deflection of the rubber layer (cf. in particular also FIG. 2).
- the locking member 7 cooperates with two lateral, detachable pawls 1, 2, which are attached to the associated housing 4 by eccentric bolts 3.
- a control disk 17 is rotatably mounted on the carrier hub 8, which acts on the pawls depending on the rotational position and, if necessary, lifts them off.
- the control disk 17 has control surfaces 34, 37 extending over approximately 180 ° (cf. FIG. 2).
- a torsion spring 19 is arranged between a driver 22 which is fixedly connected to the locking member 7 and a support member which is firmly connected to the control disk 17 and comprises two cams 20, 21.
- the carrier hub 8 and the locking member 7 are clamped onto the switch shaft via a guide piece 12 arranged in an extension of the switch shaft 13.
- the guide piece 12 is screwed onto an extension 52 of the switch shaft 13 which has an external thread.
- a drive disk 14 connected to the control disk 17 is rotatably mounted and held by means of a screw 15.
- the control disk 17 can be actuated manually via this drive disk 14, for example by means of a removable plug-in lever (not shown).
- the drive disk 14 is connected to the control disk via a cylindrical extension 40 directed towards the control disk 17.
- a toothing 16, 18 is provided between the free end of the cylindrical extension 40 and the control disk 17 (cf. also FIG. 2).
- the torsion spring 19 forming the spring arrangement is arranged coaxially with the cylindrical extension 40 of the drive disk 14.
- the cylindrical extension 40 assigned to the drive disk 14 and the torsion spring 19 arranged thereon enclose this guide piece 12 arranged between the switch shaft 13 and the drive disk 14.
- the drive pulley 14 comprises a central recess 26 and an eccentric recess 27 for receiving the pins of the removable plug lever (not shown).
- the support member connected to the control disk 17 comprises a cam 20 attached to the drive disk 14 and directed towards the control disk 17 and a cam 21 arranged directly on the control disk 17 and directed towards the drive disk 14.
- These two cams 20, 21 cooperate with the radially bent ends of the torsion spring 19, the cam 20 being associated with the left end of the torsion spring 19 in FIG. 1 and the cam 21 with the right end of the torsion spring.
- the driver 22 which is fixedly connected to the locking member 7, extends essentially over the entire length of the torsion spring 19 and acts, depending on Direction of rotation, with one or the other end of the torsion spring 19 together.
- An indicator disc 24 is rotatably mounted on the drive disc 14 by means of three rivets 23, which is carried along via a pin 25 of the driver 22 which is fixedly connected to the locking member 7. This ensures that the actual switch position is always transferred directly to the display.
- control disk 17 is assigned a motor drive 29.
- control disk 17 has a toothed ring 28 which extends approximately over 180 ° of its circumference and which meshes with a toothed wheel 42 of the motor drive 29 (cf. FIGS. 1 and 4).
- the motor drive 29 is pivotally mounted on a fixed support plate 30 which is supported on the housing 4 (cf. FIG. 1).
- the motor drive 29 can be pivoted from the drive position shown in FIGS. 1 and 4, in which the toothing is held, into a rest position, in which it is disengaged from the control disk 17.
- the pivot axis is designated 58 in FIG. 4.
- the motor drive 29 is arranged in a frame with two side walls 59, 60, these side walls extending parallel to a front plate 46 and the carrier plate 30.
- An opening is provided in the side wall 59 of the motor frame or housing facing the front plate 46, into which an eccentric bolt 44 arranged at one end of an actuating shaft 32 enters.
- the actuating shaft 32 is rotatably mounted at the bolt end in the fixed support plate 30 and at the other end in the fixed front plate 46.
- a spring tongue 48 is attached, which carries a bolt 33 at the free end.
- the actuating shaft 32 mounted at one end in the front plate 46 is passed through a longitudinal slot 54 in the drive disk 14 (cf. in particular FIG. 3), which is dimensioned according to the maximum rotational movement of the control disk 17, that is, in the present case, over approximately 180 ° extends.
- the drive is actuated by means of the motor drive 29 or by means of a removable plug lever via the control disk 17.
- a pin of the plug lever (not shown) enters the central opening 26 and another pin enters the recess 27 of the drive disk 14.
- the control disk 17 is rotated, for example, clockwise relative to the disk-like locking member 7. This rotation takes place against the force of the torsion spring 19, which is due to the arrangement of the cams 20, 21 and the Mit 22 always claimed in the winding direction, ie drawn.
- the torsion spring Shortly before switching on (when turning to the right) the torsion spring is tensioned by turning the control disc. However, the blocking member 7 initially remains in its initial position. Only a further rotation of the control disk 17 causes the control surface 34 of the control disk 17 to engage the pawl 1 and cause this pawl to be lifted, whereupon the disk-like locking member 7 becomes free and thus, due to the now released torsion spring 19, the locking member 7 and thus the Carrier hub 8 suddenly lags behind, until the rotational movement is stopped by the contact of a cam 35 of the locking member on the pawl 1 and the locking member 7 is also locked in the opposite direction by the engagement of the spring-loaded pawl 2 in the locking surface 36 (cf. in particular Fig. 2).
- the switching function described works in reverse on the same principle. From the last-explained on position, the off position shown in FIG. 2 is first reached again.
- the switch moves to an earthing position in which the rotational movement of the locking member 7 is limited by the cam 62 of the locking member resting on the pawl 2 and the locking of the locking member 7 in the opposite direction by the contact of the jack 1 is ensured on the locking surface 38.
- the pawl 2 is raised by the control surface 37 of the control disk 17.
- the pin 33 can enter the eccentric opening 50 in the front plate 46. After the longitudinal slot 54 in the drive plate 14 extends over substantially 180 °, the rotary movement of the drive disk 14 is not prevented by the actuating shaft 32.
- end contacts or auxiliary switches 31 associated with the electric motor drive 29 are fastened on the carrier plate 30.
- three switch arrangements are provided, namely one on the left side, one on the right side and one on the top (cf. FIG. 4). Two adjacent end contacts or auxiliary switches 31 are accordingly offset from one another by 90 °.
- each group consists of three such end contacts or auxiliary switches (see FIG. 1).
- the end contacts or auxiliary switches 31 are actuated by the driver 22 of the locking member 7 connected to the switch shaft 13.
- the switches arranged on the circumference of the rotary drive have rollers facing the rotary drive, which are supported on the carrier 22 that is guided past in order to actuate the respective contacts.
Landscapes
- Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Federspeicher-Drehantrieb für elektrische Schaltgeräte. insbesondere für Lasttrennschalter mit zusätzlich zur Ein- und Aus-Stellung vorgesehener Erdungsstellung, bestehend aus einem mit der zugehörigen Schalterwelle verbindbaren, als Trägerwelle oder -nabe ausgebildeten Trägerelement, einem mit lösbaren Klinken zusammenwirkenden Sperrorgan für das Trägerelement, einer drehbar auf dem Trägerelement gelagerten, die Klinken beaufschlagenden Steuerscheibe sowie einer zwischen einem Mitnehmer des Sperrorgans und einem mit der Steuerscheibe verbundenen Stützorgan vorgesehenen Federanordnung.
- Ein derartiger Federspeicher-Drehantrieb ist beispielsweise mit einem Lasttrennschalter der in der deutschen Patentanmeldung P 35 15 203 beschriebenen Art verwendbar.
- Bekannte Federspeicher-Antriebe sind im Regelfall nur manuell, beispielsweise mittels eines Steckhebels, betätigbar. Abgesehen davon, daß eine solche Betätigung kraftaufwendigist, kann es in bestimmten Fällen erforderlich sein, beliebige Umschaltungen ferngesteuert vorzunehmen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federspeicher-Drehantrieb der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß er bei geringem konstruktiven Mehraufwand nicht nur bequem und zuverlässig, sondern auch für beliebige Umschaltungen ferngesteuert betätigbar ist. Ferner soll der Federspeicher-Drehantrieb nach der Erfindung auch weiterhin manuell betätigbar bleiben.
- Desweiteren soll ein Federspeicher-Antrieb geschaffen werden, bei welchem zuverlässig ausgeschlossen ist, daß Schalterteile einer zu großen Schlagbeanspruchung ausgesetzt sind.
- Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Steuerscheibe ein Motorantrieb zugeordnet ist. Vorzugsweise ist hierbei die Verbindung zwischen Motorantrieb und Steuerscheibe insbesondere zur manuellen Betätigung der Steuerscheibe lösbar.
- Eine konstruktiv besonders einfach realisierbare Variante zeichnet sich dadurch aus, daß die Steuerscheibe über zumindest einem Teil ihres Umfangs mit einem Zahnkranz versehen ist, welcher mit einem Zahnrad des Motorantriebs kämmt. Der Motorantrieb ist hierbei lediglich am Umfang der Steuerscheibe anzuordnen, wobei außer der problemlosen Anbringung des Zahnkranzes an der Steuerscheibe keinerlei zusätzlichen konstruktiven Änderungen der Hauptbestandteile des Federspeicher-Drehantriebs erforderlich sind.
- Mit der Anordnung des Motorantriebs am Umfang der Steuerscheibe ist auch das insbesondere zur manuellen Betätigung gewünschte Abkuppeln des Motorantriebs ohne nennenswerten Aufwand realisierbar. Hierzu ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Motorantrieb an einer feststehenden Trägerplatte schwenkbar gelagert und aus einer Antriebsstellung in eine Ruhestellung verschwenkbar ist, in der er außer Eingriff mit der Steuerscheibe ist.
- Der Motorantrieb ist vorzugsweise mittels eines am einen Ende einer Betätigungswelle angeordneten Exzenterbolzens verschwenkbar, wobei die Betätigungswelle am bolzenseitigen Ende in der feststehenden Trägerplatte und am anderen Ende in einer feststehenden Frontplatte gelagert ist. In diesem Falle kann am frontplattenseitigen Ende der Betätigungswelle eine Federzunge befestigt sein, welche am freien Ende einen Bolzen trägt, der in der Antriebsstellung in eine zentrale Öffnung und in der Ruhestellung in eine exzentrische Öffnung der Frontplatte eingreift.
- Während hierbei in der Antriebsstellung bei in die zentrale Öffnung der Frontplatte eingreifendem Bolzen der Federzunge die Verzahnung zwischen dem Zahnkranz der Steuerscheibe und dem Antriebszahnrad aufrecherhalten wird, ist in der Ruhestellung der Federzunge die zentrale Öffnung freigelegt, so daß in diese Öffnung der eine Bolzen eines zur manuellen Betätigung verwendeten Steckhebels eintreten kann.
- Auf der Trägerplatte können dem elektrischen Motorantrieb zugeordnete Endkontakte und/oder Hilfsschalter befestigt sein, die insbesondere durch den Mitnehmer des mit der Schalterwelle verbundenen Trägerelements betätigbar sind. Nachdem über den Mitnehmer jeweils die tatsächliche Schalterstellung erfaßbar ist, können die von den Schaltern gelieferten Signale zur gezielten Steuerung des Motorantriebs herangezogen werden.
- Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Sperrorgan und das mit der Schalterwelle verbundene Trägerelement über eine aufvulkanisierte Gummischicht miteinander verbunden sind, daß das Sperrorgan mit dem Trägerelement zusätzlich verzahnt ist, und daß die Abstände zwischen jeweils zwei zusammenwirkenden Zähnen der Verzahnung in Abhängigkeit von der Durchfe derung der Gummischicht gewählt sind.
- Aufgrund dieser Ausbildung tritt eine Dämpfung ein, die verhindert, daß Schalterteile einer zu großen Schlagbeanspruchung ausgesetzt sind. Nachdem das mit der Schalterwelle drehfeste Trägerelement, welches eine Nabe sein kann, und das Sperrorgan aufgrund der Verzahnung dennoch praktisch formschlüssig miteinander verbunden sind, ist die Anordnung auch bei einer evtl. eintretenden Ermüdung des Dämpfungselements, ja selbst bei fehlendem Dämpfungselement noch vollständig funktionsfähig.
- Das insbesondere als Nabe ausgebildete Sperrorgan kann über ein in Verlängerung der Schalterwelle angeordnetes Führungsstück auf die Schalterwelle aufgespannt sein.
- Zur manuellen Betätigung der Steuerscheibe kann am der Schalterwelle gegenüberliegenden Ende dieses Führungsstücks eine mit der Steuerscheibe verbundene Antriebsscheibe drehbar gelagert sein, mit der ein ggf. verwendeter Steckhebel in Eingriff bringbar ist.
- Weist diese Antriebsscheibe zweckmäßigerweise einen zur Steuerscheibe hin gerichteten zylindrischen Fortsatz auf, so kann die Federanordnung, insbesondere eine Drehfeder, koaxial zu diesem zylindrischen Fortsatz angeordnet sein.
- Eine wesentliche Vereinfachung der Montage wird hierbei dadurch erzielt, daß die Steuerscheibe mit dem freien Ende des zylindrischen, mit der Antriebsscheibe verbundenen Fortsatzes verzahnt ist, wobei die ineinandergreifenden Zähne der Verzahnungs sich parallel zur Längsachse der Anordnung erstrecken. Zweckmäßigerweise umschließt der zylindrische Fortsatz das zwischen der Schalterwelle und der Antriebsscheibe angeordnete Führungsstück.
- Von Vorteil ist ferner, wenn das mit der Steuerscheibe verbundene Stützorgan einen auf der Antriebsscheibe angeordneten Nocken sowie einen unmittelbar auf der Steuerscheibe angeordneten Nocken umfaßt, wobei der eine Nocken dem einen Ende der Drehfeder zu dessen Mitnahme in der einen Drehrichtung und der andere Nocken dem anderen Ende der Drehfeder zu dessen Mitnahme in der entgegengesetzten Drehrichtung zugeordnet ist.
- Während die das mit der Steuerscheibe verbundene Stutzorgan bildenden Nocken jeweils nur mit einem Federende zusammenwirken, kann sich der Mitnehmer des Sperrorgans über die gesamte Länge der Drehfeder erstrecken und je nach Drehrichtung mit dem einen oder mit dem anderen Ende der Drehfeder zusammenwirken.
- Zweckmäßigerweise ist eine drehbar auf der Antriebsscheibe gelagerte Anzeigescheibe über den Mitnehmer mit dem Sperrorgan bzw. der Schalterwelle verbunden. Dadurch ist stets eine direkte Übertragung der tatsächlichen Schalterstellung auf die Stellungsanzeige sichergestellt.
- Gemäß einer weiteren Besonderheit sind insbesondere zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Klinken vorgesehen, die in den verschiedenen Schaltstellungen an am Umfang des scheibenartigen Sperrorgans vorgesehenen Riegelflächen anliegen, während die Steuerscheibe insbesondere über etwa 180° mit Steuerflächen zur Klinkenabhebung ausgebildet ist.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
- Fig. 1 eine schematische Axialschnittdarstellung eines Fe derspeicher-Drehantriebs nach der Erfindung,
- Fig. 2 einen Radialschnitt des in Fig. 1 gezeigten Federspeicher-Drehantriebs in der Stellung "Aus", wobei die Trägerplatte mit dem Motorantrieb sowie den Endschaltern und Hilfskontakten weggelassen ist,
- Fig. 3 eine Teilansicht des in Fig. 1 gezeigten Federspeicher-Drehantriebs von vorne, und
- Fig. 4 eine mit Fig. 2 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch auch die Trägerplatte mit Motorantrieb und Endschaltern sowie Hilfskontakten gezeigt ist.
- Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Federspeicher-Drehantrieb ist zur Verwendung mit einem Laststrennschalter mit zusätzlich zur Ein- und Aus-Stellung vorgesehener Erdungsstellung ausgelegt.
- Er umfaßt eine auf die zugehörige Schalterwelle 13 aufgeschobene Trägernabe 8, welche mit der Schalterwelle 13 zur Herstellung einer drehfesten Verbindung verkeilt ist. Auf der Trägernabe 8 sitzt ein scheibenartiges Sperrorgan 7, welches mit der Trägernabe 8 über eine aufvulkanisierte Gummischicht 9 verbunden ist.
- Zusätzlich ist das Sperrorgan 7 mit der Trägernabe 8 verzahnt, wobei die Abstände zwischen jeweils zwei zusammenwirkenden Zähnen 10, 11 der Verzahnung in Abhängigkeit von der Durchfederung der Gummischicht gewählt sind (vgl. insbesondere auch Fig. 2).
- Das Sperrorgan 7 wirkt mit zwei seitlichen, lösbaren Klinken 1, 2 zusammen, welche durch Exzenterbolzen 3 am zugeordneten Gehäuse 4 befestigt sind.
- Auf der Trägernabe 8 ist eine Steuerscheibe 17 drehbar gelagert, welche die Klinken je nach Drehlage beaufschlagt und ggf. abhebt. Hierzu weist die Steuerscheibe 17 sich über etwa 180° erstreckende Steuerflächen 34, 37 auf (vgl. Fig. 2).
- Zwischen einem fest mit dem Sperrorgan 7 verbundenen Mitnehmer 22 und einem fest mit der Steuerscheibe 17 verbundenen, zwei Nocken 20, 21 umfassenden Stutzorgan ist eine Drehfeder 19 angeordnet.
- Die Trägernabe 8 sowie das Sperrorgan 7 sind über ein in Verlängerung der Schalterwelle 13 angeordnetes Führungsstuck 12 auf die Schalterwelle aufgespannt. Hierzu ist das Führungsstuck 12 auf einen ein Außengewinde aufweisenden Fortsatz 52 der Schalterwelle 13 aufgeschraubt.
- Am der Schalterwelle 13 gegenüberliegenden Ende des Führungsstücks 12 ist eine mit der Steuerscheibe 17 verbundene Antriebsscheibe 14 drehbar gelagert und mittels einer Schraube 15 gehalten. Über diese Antriebsscheibe 14 ist die Steuerscheibe 17 manuell, beispielsweise mittels eines abnehmbaren Steckhebels (nicht gezeigt) betätigbar.
- Die Antriebsscheibe 14 ist über einen zur Steuerscheibe 17 hin gerichteten zylindrischen Fortsatz 40 mit der Steuerscheibe verbunden. Hierzu ist zwischen dem freien Ende des zylindrischen Fortsatzes 40 und der Steuerscheibe 17 eine Verzahnung 16, 18 vorgesehen (vgl. auch Fig. 2).
- Die die Federanordnung bildende Drehfeder 19 ist koaxial zum zylindrischen Fortsatz 40 der Antriebsscheibe 14 angeordnet. Der der Antriebsscheibe 14 zugeordnete zylindrische Fortsatz 40 sowie die darauf angeordnete Drehfeder 19 umschließen das zwischen der Schalterwelle 13 und der Antriebsscheibe 14 angeordnete Führungsstück 12.
- Die Antriebsscheibe 14 umfaßt eine zentrale Ausnehmung 26 sowie eine exzentrische Ausnehmung 27 zur Aufnahme der Zapfen des abnehmbaren Steckhebels (nicht gezeigt).
- Das mit der Steuerscheibe 17 verbundene Stützorgan umfaßt einen auf der Antriebsscheibe 14 angebrachten, zur Steuerscheibe 17 hin gerichteten Nocken 20 sowie einen unmittelbar auf der Steuerscheibe 17 angeordneten Nocken 21, welcher zur Antriebsscheibe 14 hin gerichtet ist. Diese beiden Nocken 20, 21 wirken mit den radial abgebogenen Enden der Drehfeder 19 zusammen, wobei der Nocken 20 dem in Fig. 1 linken Ende der Drehfeder 19 und der Nocken 21 dem rechten Ende der Drehfeder zugeordnet ist. Bei einer Verdrehung der Antriebsscheibe 14 nach rechts wird das linke Federende durch den Nocken 20 mitgenommen, während bei einer Verdrehung der Antriebsscheibe 14 nach links das rechte Federende durch den Nocken 21 mitgenommen wird.
- Während die beiden Nocken 20, 21 jeweils im wesentlichen nur eine solche axiale Länge aufweisen, daß das eine betreffende Federende erfaßt wird, erstreckt sich der fest mit dem Sperrorgan 7 verbundene Mitnehmer 22 im wesentlichen über die gesamte Länge der Drehfeder 19 und wirkt, je nach Drehrichtung, mit dem einen oder mit dem anderen Ende der Drehfeder 19 zusammen.
- Auf der Antriebsscheibe 14 ist mittels drei Nieten 23 eine Anzeigescheibe 24 drehbar gelagert, welche über einen Zapfen 25 des fest mit dem Sperrorgan 7 verbundenen Mitnehmers 22 mitgenommen wird. Dadurch ist stets eine direkte Übertragung der tatsächlichen Schalterstellung auf die Anzeige gewährleistet.
- Wie aus den Figuren 1 und 4 hervorgeht, ist der Steuerscheibe 17 ein Motorantrieb 29 zugeordnet. Zur Herstellung der Antriebsverbindung weist die Steuerscheibe 17 einen sich etwa über 180° ihres Umfangs erstreckenden Zahnkranz 28 auf, welcher mit einem Zahnrad 42 des Motorantriebs 29 kämmt (vgl. Fig. 1 und 4).
- Der Motorantrieb 29 ist an einer feststehenden Trägerplatte 30 schwenkbar gelagert, die sich am Gehäuse 4 abstützt (vgl. Fig. 1). Hierbei ist der Motorantrieb 29 aus der in den Fig. 1 und 4 gezeigten Antriebsstellung, in der die Verzahnung gehalten ist, in eine Ruhestellung verschwenkbar, in der er außer Eingriff mit der Steuerscheibe 17 steht. Die Schwenkachse ist in Fig. 4 mit 58 bezeichnet.
- Der Motorantrieb 29 ist in einem Rahmen mit zwei Seitenwänden 59, 60 angeordnet, wobei sich diese Seitenwände parallel zu einer Frontplatte 46 sowie der Trägerplatte 30 erstrekken. In der der Frontplatte 46 zugewandten Seitenwand 59 des Motorgestells bzw. -gehäuses ist eine Öffnung vorgesehen, in welche ein am einen Ende einer Betätigungswelle 32 angeordneter Exzenterbolzen 44 eintritt. Die Betätigungswelle 32 ist am bolzenseitigen Ende in der feststehenden Trägerplatte 30 und am anderen Ende in der feststehenden Frontplatte 46 drehbar gelagert.
- Am frontplattenseitigen Ende der Betätigungswelle 32 ist eine Federzunge 48 befestigt, welche am freien Ende einen Bolzen 33 trägt.
- In der der Antriebsstellung entsprechenden Schwenklage der Federzunge 48 tritt der am freien Ende dieser Zunge vorgesehene Bolzen 33 in eine zentrale Öffnung 56 der feststehenden Frontplatte 46 bzw. in die Ausnehmung 26 der Antriebsscheibe 14 ein.
- In der der Ruhestellung des Motorantriebs 29 entsprechenden Schwenklage der Federzunge 48, welche gegenüber der erstgenannten Schwenklage um 180° versetzt ist, ist der Bolzen 33 in einer exzentrischen Öffnung 50 der Frontplatte 46 aufgenommen. In diesem Falle ist der Exzenterbolzen 44 an der Betätigungswelle 32 nach unten versetzt, so daß auch der Motorantrieb 29 nach unten verschwenkt wird und damit die Verzahnung mit der Steuerscheibe 17 aufgehoben ist.
- Die am einen Ende in der Frontplatte 46 gelagerte Betätigungswelle 32 ist durch einen Längsschlitz 54 in der Antriebsscheibe 14 (vgl. insbesondere Fig. 3) hindurchgeführt, der entsprechend der maximalen Drehbewegung der Steuerscheibe 17 dimensioniert ist, sich im vorliegenden Fall also über etwa 180° erstreckt.
- Bei der in Figur 2 gezeigten Schaltstellung "Aus" greifen die beiden auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Klinken 1, 2 an den am Umfang des scheibenartigen Sperrorgans 7 vorgesehenen Riegelflächen 5, 6 an. Das scheibenartige Sperrorgan ist hierbei durch die Klinken 1, 2 fixiert. In dieser Stellung ist keinerlei Drehbewegung des Sperrorgans 7 und damit der mit ihm verbundenen Trägernabe 8 möglich.
- Die Betätigung des Antriebs erfolgt mittels des Motorantriebs 29 bzw. mittels eines abnehmbaren Steckhebels über die Steuerscheibe 17. Dabei tritt ein Zapfen des Steckhebels (nicht gezeigt) in die zentrale Öffnung 26 und ein anderer Zapfen in die Vertiefung 27 der Antriebsscheibe 14 ein. Hierbei wird die Steuerscheibe 17 beispielsweise im Uhrzeigersinn gegenüber dem scheibenartigen Sperrorgan 7 verdreht. Diese Verdrehung erfolgt entgegen der Kraft der Drehfeder 19, die durch die Anordnung der Nocken 20, 21 sowie des Mit nehmers 22 stets in Wickelrichtung beansprucht, d. h. zugezogen wird.
- Kurz vor dem Einschalten (bei einer Drehung nach rechts) ist die Drehfeder durch das Verdrehen der Steuerscheibe stark gespannt. Das Blockierorgan 7 behält jedoch zunächst noch seine Ausgangslage. Erst eine weitere Verdrehung der Steuerscheibe 17 bewirkt, daß die Steuerfläche 34 der Steuerscheibe 17 an der Klinke 1 angreift und ein Ausheben dieser Klinke bewirkt, worauf dann das scheibenartige Sperrorgan 7 frei wird und damit aufgrund der nunmehr freigegebenen Drehfeder 19 das Sperrorgan 7 und damit die Trägernabe 8 schlagartig nacheilt, und zwar so lange, bis die Drehbewegung durch Anlage eines Nockens 35 des Sperrorgans an der Klinke 1 gestoppt und das Sperrorgan 7 durch das Einfallen der federbelasteten Klinke 2 in die Riegelfläche 36 auch in der Gegenrichtung verriegelt wird (vgl. insbesondere Fig. 2).
- Die geschilderte Schaltfunktion läuft umgekehrt nach dem gleichen Prinzip ab. Von der zuletzt erläuterten Ein-Stellung wird dabei zunächst wieder die in Fig. 2 gezeigte Aus-Stellung erreicht. Bei einer Weiterbetätigung des Antriebs entgegen dem Uhrzeigersinn gelangt der Schalter in eine Erdungsstellung, in der die Drehbewegung des Sperrorgans 7 durch die Anlage des Nockens 62 des Sperrorgans an der Klinke 2 begrenzt ist und die Verriegelung des Sperrorgans 7 in Gegenrichtung durch die Anlage der Klinke 1 an der Riegelfläche 38 sichergestellt ist. Für den zur Erreichung dieser Erdungsstellung erforderlichen Schaltvorgang wird die Klinke 2 durch die Steuerfläche 37 der Steuerscheibe 17 angehoben.
- Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 erkennt man, daß die Federzunge nach oben verschwenkt ist und der am freien Ende der Feder vorgesehene Bolzen 33 damit in der zentralen Öffnung 26 der Antriebsscheibe 14 aufgenommen ist (vgl. auch Fig. 1). Bei einer solchen Schwenklage der Federzunge 48 wird die Verzahnung zwischen dem Motorantrieb 29 und der Steuerscheibe 17 gehalten, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
- Wird die Federzunge 48 um 180° nach unten verschwenkt, so kann der Zapfen 33 in die exzentrische Öffnung 50 in der Frontplatte 46 eintreten. Nachdem der Längsschlitz 54 in der Antriebsplatte 14 sich über im wesentlichen 180° erstreckt, wird die Drehbewegung der Antriebsscheibe 14 durch die Betätigungswelle 32 nicht gehindert.
- Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, sind auf der Trägerplatte 30 dem elektrischen Motorantrieb 29 zugeordnete Endkontakte bzw. Hilfsschalter 31 befestigt. Im vorliegenden Fall sind drei Schalteranordnungen vorgesehen, nämlich eine auf der linken Seite, eine auf der rechten Seite sowie eine oben (vgl. Fig. 4). Zwei benachbarte Endkontakte bzw. Hilfsschalter 31 sind demnach jeweils um 90° gegeneinander versetzt.
- Im vorliegenden Fall besteht jede Gruppe aus drei solchen Endkontakten bzw. Hilfsschaltern (vgl. Fig. 1).
- Die Endkontakte bzw. Hilfsschalter 31 werden durch den Mitnehmer 22 des mit der Schalterwelle 13 verbundenen Sperrorgans 7 betätigt. Hierzu weisen die am Umfang des Drehantriebes angeordneten Schalter dem Drehantrieb zugewandt Laufrollen auf, welche sich zur Betätigung der jeweiligen Kontakte am vorbeigeführten Mitnehmer 22 abstützen.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerscheibe (17) ein Motorantrieb (29) zugeordnet ist und daß vorzugsweise die Verbindung zwischen Motorantrieb (29) und Steuerscheibe (17) insbesondere zur manuellen Betätigung der Steuerscheibe lösbar ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerscheibe (17) über zumindest einem Teil ihres Umfangs mit einem Zahnkranz (28) versehen ist, welcher mit einem Zahnrad (42) des Motorantriebs (29) kämmt.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motorantrieb (29) an einer feststehenden Trägerplatte (30) schwenkbar gelagert und aus einer Antriebsstellung in eine Ruhestellung verschwenkbar ist, in der er außer Eingriff mit der Steuerscheibe (17) ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motorantrieb (29) mittels eines am einen Ende einer Betätigungswelle (32) angeordneten Exzenterbolzens (44) verschwenkbar ist, wobei die Betätigungswelle am bolzenseitigen Ende in der feststehenden Trägerplatte (30) und am anderen Ende in einer feststehenden Frontplatte (46) gelagert ist, und daß am frontplattenseitigen Ende der Betätigungswelle eine Federzunge (48) befestigt ist, welche am freien Ende einen Bolzen (33) trägt, der in der Antriebsstellung in eine zentrale Öffnung (56) und in der Ruhestellung in eine exzentrische Öffnung (50) der Frontplatte (46) eingreift.
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Trägerplatte (30) dem elektrischen Motorantrieb (29) zugeordnete Endkontakte und/oder Hilfsschalter (31) befestigt sind, die insbesondere durch den Mitnehmer (22) des mit der Schalterwelle (13) verbundenen Trägerelements (8) betätigbar sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrorgan (7) bezüglich des mit der Schalterwelle (13) verbundenen Trägerelements (8) über einen geringen Schwenkwinkel unter Zwischenschaltung von Dampfungselementen (9), insbesondere unter Zwischenschaltung eines Gummidämpfers, drehbar gelagert ist, daß das Sperrorgan (7) und das mit der Schalterwelle (13) verbundene Trägerelement (8) über eine aufvulkanisierte Gummischicht (9) miteinander verbunden sind, daß das Sperrorgan mit dem Trägerelement (8) zusätzlich verzahnt ist, daß die Abstände zwischen jeweils zwei zusammenwirkenden Zähnen der Verzahnung in Abhängigkeit von der Durchfederung der Gummischicht gewählt sind, und daß das Sperrorgan (7) vorzugsweise über ein in Verlängerung der Schalterwelle (13) angeordnetes Führungsstück (12) auf die Schalterwelle aufgespannt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsstück (12) auf einen ein Außengewinde aufweisenden Fortsatz (52) der Schalterwelle (13) aufgeschraubt ist und daß am der Schalterwelle (13) gegenüberliegenden Ende des Führungsstücks (12) eine mit der Steuerscheibe (17) verbundene Antriebsscheibe (14) drehbar gelagert ist, über welche die Steuerscheibe insbesondere manuell, vorzugsweise mittels eines abnehmbaren Steckhebels betätigbar ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Antriebsscheibe (14) und Steuerscheibe (17) eine Verzahnung (16, 18) vorgesehen ist.
daß die Antriebsscheibe (14) einen zur Steuerscheibe (17) gerichteten zylindrischen Fortsatz (40) aufweist, daß die Federanordnung eine koaxial zu diesem zylindrischen Fortsatz (40) angeordnete Drehfeder (19) umfaßt, und daß die Verzahnung zwischen Antriebsscheibe (14) und Steuerscheibe (17) am freien Ende des zylindrischen Fortsatzes (40) vorgesehen ist und daß der der Antriebsscheibe (14) zugeordnete zylindrische Fortsatz (40) das Führungsstück (12) umschließt.
dadurch gekennzeichnet,
daß die am einen Ende in der Frontplatte (46) gelagerte Betätigungswelle (32) durch einen entsprechend der maximalen Drehbewegung der Steuerscheibe (17) dimensionierten Längsschlitz (54) in der Antriebsscheibe (14) hindurchgeführt ist und daß das mit der Steuerscheibe (17) verbundene Stützorgan (20, 21) insbesondere einen auf der Antriebsscheibe (14) angeordneten Nocken (20) sowie einen unmittelbar auf der Steuerscheibe (17) angeordneten Nocken (21) umfaßt, wobei der eine Nocken dem einen Ende der Drehfeder (19) zu dessen Mitnahme in der einen Drehrichtung und der andere Nocken dem anderen Ende der Drehfeder zu dessen Mitnahme in der entgegengesetzten Drehrichtung zugeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Mitnehmer (22) des Sperrorgans (7) über die gesamte Länge der Drehfeder (19) erstreckt und je nach Drehrichtung mit dem einen oder mit dem anderen Ende der Drehfeder (19) zusammenwirkt.
dadurch gekennzeichnet,
daß insbesondere zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Klinken (1, 2) vorgesehen sind, die in den verschiedenen Schaltstellungen an am Umfang des scheibenartigen Sperrorgans (7) vorgesehenen Riegelflächen (5, 6, 36, 38) anliegen, und daß die Steuerscheibe (17) insbesondere über etwa 180° mit Steuerflächen (34, 37) zur Klinkenabhebung ausgebildet ist.
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- 1990-05-30 EP EP19900110309 patent/EP0400632A3/de not_active Withdrawn
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