EP0455039B1 - Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte - Google Patents

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EP0455039B1
EP0455039B1 EP91106015A EP91106015A EP0455039B1 EP 0455039 B1 EP0455039 B1 EP 0455039B1 EP 91106015 A EP91106015 A EP 91106015A EP 91106015 A EP91106015 A EP 91106015A EP 0455039 B1 EP0455039 B1 EP 0455039B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle nut
rocker
guide
driver pin
spindle
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP91106015A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0455039A1 (de
Inventor
Heinz Szygulla
Wilfried Dipl.-Ing. Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Original Assignee
Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP0455039B1 publication Critical patent/EP0455039B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • H01H2003/405—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing using a walking nut
    • 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
    • H01H3/26—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor
    • H01H3/264—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor using a travelling nut mechanism

Definitions

  • the invention relates to a swivel drive, in particular for switching devices, with a gear spindle, a spindle nut running on the gear spindle, at least one rocker arm and an output shaft connected in a rotationally fixed manner to the rocker arm, the spindle nut having at least one driver pin and the rocker arm having a link guide, the driver pin of the spindle nut engages in the link guide of the rocker and a translational movement of the spindle nut caused by the gear spindle is converted into a rotational movement of the output shaft by means of the driver pin and the rocker.
  • Rotary actuators of the type described above in terms of their basic structure are widely known and are used primarily to actuate switching devices, in particular high-voltage switching devices (see e.g. CH-A-479 155). With such part-turn actuators, the gear spindle can be operated by hand. As a rule, however, a drive motor is provided, the output shaft of which acts on the gear spindle of the swivel drive.
  • a rotational movement of the output shaft of approximately 180 ° is often required by the associated switching device, namely when the off position and the on position are opposite one another, that is to say offset from one another by 180 °.
  • a rotational movement of the output shaft of more than 180 ° is necessary if it is to be ensured that only the swivel drive can actuate the switching device, that is to say, other forces acting on the switching device do not lead to actuation of the switching device.
  • the invention is therefore based on the object of designing and developing the swivel drive from which the invention is based so that its output shaft can easily perform a rotational movement of 180 ° or more than 180 °.
  • the swivel drive according to the invention in which the previously derived and shown object is achieved, is now initially and essentially characterized in that the link guide of the rocker consists of two guide parts, that the spindle nut has a deflecting element and the rocker has a deflecting element assigned to the deflecting element of the spindle nut and that the driver pin of the spindle nut is passed through the interaction of the deflecting element of the spindle nut with the deflecting element of the rocker after passing through the first guide part of the link guide of the rocker in the second guide part of the link guide.
  • the teaching of the invention is based initially on the knowledge that a swivel drive of the type in question allows only a rotational movement of the output shaft that is less than 180 °.
  • the first step according to the invention to a swivel drive of the type in question, the output shaft of which can execute a rotational movement of more than 180 ° now consists in assembling the link guide of the rocker from two guide parts, each guide part of the link guide then being able to be designed in this way without further ado that the output shaft each performs a rotational movement of more than 90 °, for. B. from 100 °, from 110 ° or also from 120 °.
  • the two guide parts of the link guide together then allow a rotational movement of the output shaft of much more than 180 °, z. B. from 200 °, from 220 ° or also from 240 °.
  • link guide of the rocker consists of two guide parts in the manner described above in a swivel drive of the type in question, this would initially easily lead to the fact that it is not ensured that the driving pin of the spindle nut after passing through the first guide part in the second guide part of the scenery guide is performed.
  • the spindle nut has a deflecting element and the rocker arm has a deflecting element assigned to the deflecting element of the spindle nut and that the driving pin of the spindle nut after passing through the first guide part of the link guide of the rocker arm through the interaction of the deflecting element of the spindle nut with the deflecting element of the rocker arm is guided into the second part of the stage guide.
  • the deflecting elements provided according to the invention therefore result in the driver pin of the spindle nut not coming to a dead center after passing through the first guide part of the link guide of the rocker or not moving back in the first guide part of the link guide of the rocker as the translational movement of the spindle nut progresses.
  • the two guide parts of the link guide of the rocker can be mirror-symmetrical and / or the deflecting element of the spindle nut can have a cardiac-shaped deflecting contour.
  • Rotary actuators of the type from which the invention is based are often additionally provided with a position indicator mechanism having a switch body.
  • position reports of the associated switching device are realized, e.g. B. Position indicator contacts operated.
  • position reports for the off position and for the on position are required.
  • the invention consequently also relates to a rotary drive for switching devices, with a gear spindle, a spindle nut running on the gear spindle, at least one rocker arm, an output shaft connected to the rocker arm in a rotationally fixed manner, and a position indicator mechanism having a switch body.
  • This swivel drive in which the invention explained above is preferably implemented, is characterized according to a further teaching of the invention in that the link guide of the rocker has a leading area and / or a trailing area in which the driving pin of the spindle nut run without pivoting the rocker can that the switch body of the position indicator mechanism has a link guide, that the link guide of the switch body of the position indicator mechanism has a swivel range assigned to the leading area and / or the trailing area of the link guide of the rocker, and that the driver pin of the spindle nut also engages in the link guide of the switch body of the position indicator mechanism.
  • the pivoting areas of the link guide of the switching body of the position-reporting mechanism are preferably connected by a neutral area in which the driver pin of the spindle nut can run without pivoting the switching body.
  • a first preferred embodiment of the swivel drive according to the invention with a position reporting mechanism is additionally characterized in that the switching body is designed as a pivotable switching plate. It is advisable to make the driver pin of the spindle nut flat at its end engaging in the link guide of the switching body of the position indicator mechanism. Furthermore, the embodiment with a switching body designed as a pivotable switching plate can be characterized in that the switching body has at least partially an external toothing, the external toothing meshes with a gearwheel and position signaling contacts can be actuated with the aid of a position signaling shaft connected in a rotationally fixed manner to the gearwheel.
  • the shift body is designed as a shift drum rotatable about the longitudinal axis, the longitudinal axis of the shift body preferably running parallel to the longitudinal axis of the gear spindle.
  • the driver pin of the spindle nut is preferably circular in shape at its end which engages in the link guide of the switching body of the position-reporting mechanism.
  • the swivel drive shown only schematically in Figs. 1 and 2 is intended for switching devices, not shown, in particular high-voltage switching devices and consists in its basic structure of a gear spindle 1, a spindle nut 2 running on the gear spindle 1, at least one rocker arm 3 and one with the rocker arm 3 non-rotatably connected output shaft 4.
  • the swivel drive shown in FIGS. 1 and 2 also includes a drive motor, not shown, whose output shaft acts on the gear spindle 1 of the swivel drive.
  • the spindle nut 2 has at least one driver pin 5 and the rocker 3 have a link guide 6, that the driver pin 5 of the spindle nut 2 engages in the link guide 6 of the rocker 3 and that one the gear spindle 1 translational movement of the spindle nut 2 is converted into a rotational movement of the output shaft 4 by means of the driving pin 5 and the rocker 3.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a swivel drive in which only one rocker 3 is provided.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a swivel drive, in which - two symmetrical to the gear spindle 1 and the spindle nut 2 - two rockers 3 are provided.
  • Such an embodiment with two rocker arms 3 is more advantageous than an embodiment with only one rocker arm 3, because in the embodiment with two rocker arms 3 two driver pins 5 of the spindle nut 2 engage in a link guide 6 each with a rocker arm 3.
  • guide surfaces 7 assigned to the driving pins 5 of the spindle nut 2 are indicated in FIGS. 1 and 2.
  • the link guide 6 of the rocker arm 3 consists of two guide parts 6 a and 6 b, the spindle nut 2 has a deflecting element 8 and the rocker arm 3 has a deflecting element 9 associated with the deflecting element 8 of the spindle nut 2, and becomes the driving pin 5 of the spindle nut 2 after it has passed through the first guide part 6 a of the link guide 6 of the rocker arm 3 by the interaction of the deflecting element 8 of the spindle nut 2 with the deflecting element 9 of the rocker arm 3 in the second guide part 6 b of the link guide 6.
  • the two guide parts 6 a and 6 b of the link guide 6 of the rocker arm 3 are mirror-symmetrical. It is only indicated that the deflecting element 8 of the spindle nut 2 has a cardiac-shaped deflecting contour 10.
  • the rotary actuator shown in FIG. 1 is additionally provided with a position reporting mechanism 12 having a switch body 11. 1 shows only the switch body 11 of the position-reporting mechanism 12; further details of the position-reporting mechanism 12 are shown in FIGS. 5 and 6.
  • position reporting mechanism 12 position reports of the switching device assigned to the rotary actuator and not shown in the figures are implemented, for. B. Position indicator contacts operated. In particular, position reports for the off position and the on position are required.
  • the swivel drive according to the invention shown in Fig. 1 is also characterized in addition to the measures described so far in that the link guide 6 of the rocker 3, a lead area 6 c and a lag area 6 d has, in which the driving pin 5 of the spindle nut 2 can run without pivoting the rocker 3, that the switching body 11 of the position reporting mechanism 12 has a link guide 13, that the link guide 13 of the switching body 11 of the position reporting mechanism 12 the leading area 6 c and the trailing area 6 d of the link guide 6 of the rocker 3 has associated pivoting areas 13 a and 13 b and that the driver pin 5 of the spindle nut 2 also engages in the link guide 13 of the switching body 11 of the position-reporting mechanism 12.
  • the pivot areas 13 a and 13 b of the link guide 13 of the switch body 11 of the position indicator mechanism 12 are connected by a neutral area 13 c, in which the driving pin 5 of the spindle nut 2 can run without pivoting the switch body 11.
  • FIG. 5 now shows an exemplary embodiment in which the switching body 11 is designed as a pivotable switching plate.
  • the driver pin 5 of the spindle nut 2 is designed flat at its end 14 which engages in the link guide 13 of the switch body 11 of the position-reporting mechanism 12.
  • the switch body 11 partially has an external toothing 15, the external toothing 15 meshes with a gear 16 and can be actuated with the help of a position signaling shaft 17, not shown, connected to the gear 16 in a rotationally fixed manner.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a position-reporting mechanism 12 belonging to a swivel drive according to the invention, initially as a result is characterized in that the shift body 11 is designed as a shift drum rotatable about the longitudinal axis, the longitudinal axis of the shift body 11 running parallel to the longitudinal axis of the gear spindle 1.
  • the driver pin 5 of the spindle nut 2 is circular in shape at its end 14 which engages in the link guide 13 of the switching body 11 of the position-reporting mechanism 12.

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindelmutter, mindestens einer Schwinge und einer mit der Schwinge drehfest verbundenen Abtriebswelle, wobei die Spindelmutter mindestens einen Mitnehmerzapfen 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, insbesondere Hochspannungsschaltgeräte zu betätigen (vgl. z.B. CH-A-479 155). Bei solchen Schwenkantrieben kann die Getriebespindel von Hand betätigt werden. In der Regel ist jedoch ein Antriebsmotor vorgesehen, dessen Abtriebswelle auf die Getriebespindel des Schwenkantriebes wirkt.
  • Mit Schwenkantrieben der in Rede stehenden Art soll nicht selten eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von nahezu 180°, häufig auch eine Rotationsbewegung von mehr als 180° erreicht werden. Eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von etwa 180° wird vielfach von dem zugeordneten Schaltgerät 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.
  • Mit Schwenkantrieben der eingangs beschriebenen Art, bei denen also ein Kulissengetriebe verwirklicht ist, lassen sich Rotationsbewegungen der Abtriebswelle von 180° oder gar von mehr als 180° nicht ohne weiteres verwirklichen. Vielmehr muß diesen Schwenkantrieben dann, wenn das zugeordnete Schaltgerät an seiner Antriebswelle eine Rotationsbewegung von 180° oder von mehr als 180° benötigt, ein übersetzungsgetriebe nachgeordnet werden.
  • Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, den Schwenkantrieb, von dem die Erfindung ausgeht, so auszugestalten und weiterzubilden, daß seine Abtriebswelle ohne weiteres eine Rotationsbewegung von 180° bzw. von mehr als 180° ausführen kann.
  • Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb, bei dem die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung der Schwinge aus zwei Führungsteilen besteht, daß die Spindelmutter ein Umlenkelement und die Schwinge ein dem Umlenkelement der Spindelmutter zugeordnetes Umlenkelement aufweisen und daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils der Kulissenführung der Schwinge durch das Zusammenwirken des Umlenkelements der Spindelmutter mit dem Umlenkelement der Schwinge in den zweiten Führungsteil der Kulissenführung geführt wird.
  • Die Lehre der Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß ein Schwenkantrieb der in Rede stehenden Art getriebetechnisch nur eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle zuläßt, die kleiner als 180° ist. Der erste erfindungsgemäße Schritt zu einem Schwenkantrieb der in Rede stehenden Art, dessen Abtriebswelle eine Rotationsbewegung von mehr als 180° ausführen kann, besteht nun darin, die Kulissenführung der Schwinge aus zwei Führungsteilen zusammenzusetzen, wobei dann jedes Führungsteil der Kulissenführung ohne weiteres so ausgebildet sein kann, daß die Abtriebswelle jeweils eine Rotationsbewegung von mehr als 90° ausführt, z. B. von 100°, von 110° oder auch von 120°. Die beiden Führungsteile der Kulissenführung zusammen ermöglichen dann eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von wesentlich mehr als 180°, z. B. von 200°, von 220° oder auch von 240°.
  • Besteht nun bei einem Schwenkantrieb der in Rede stehenden Art die Kulissenführung der Schwinge in der zuvor beschriebenen Weise aus zwei Führungsteilen, so würde das ohne weiteres zunächst dazu führen, daß nicht sichergestellt ist, daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils in den zweiten Führungsteil der Kulissenführung geführt wird. Folglich ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, daß die Spindelmutter ein Umlenkelement und die Schwinge ein dem Umlenkelement der Spindelmutter zugeordnetes Umlenkelement aufweisen und daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils der Kulissenführung der Schwinge durch das Zusammenwirken des Umlenkelements der Spindelmutter mit dem Umlenkelement der Schwinge in den zweiten Führungsteil der Kulissenführung geführt wird. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Umlenkelemente führen also dazu, daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils der Kulissenführung der Schwinge nicht in einen Totpunkt kommt bzw. sich nicht bei fortschreitender Translationsbewegung der Spindelmutter im ersten Führungsteil der Kulissenführung der Schwinge zurückbewegt.
  • Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Schwenkantrieb auszugestalten und weiterzubilden. Insbesondere können die beiden Führungsteile der Kulissenführung der Schwinge spiegelsymmetrisch ausgeführt sein und/oder kann das Umlenkelement der Spindelmutter eine herzspitzenförmige Umlenkkontur aufweisen.
  • Schwenkantriebe der Art, von der die Erfindung ausgeht, sind häufig zusätzlich mit einer einen Schaltkörper aufweisenden Stellungsmeldemechanik versehen. Mit Hilfe der Stellungsmeldemechanik werden Stellungsmeldungen des zugeordneten Schaltgerätes realisiert, z. B. Stellungsmeldekontakte betätigt. Insbesondere werden Stellungsmeldungen für die Aus-Stellung und für die Ein-Stellung benötigt.
  • Die Erfindung betrifft folglich auch einen Schwenkantrieb für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindelmutter, mindestens einer Schwinge, einer mit der Schwinge drehfest verbundenen Abtriebswelle und einer einen Schaltkörper aufweisenden Stellungsmeldemechanik. Dieser Schwenkantrieb, bei dem vorzugsweise die weiter oben erläuterte Erfindung verwirklicht ist, ist nach einer weiteren Lehre der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung der Schwinge einen Vorlaufbereich und/oder einen Nachlaufbereich aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter ohne ein Schwenken der Schwinge laufen kann, daß der Schaltkörper der Stellungsmeldemechanik eine Kulissenführung aufweist, daß die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik einen dem Vorlaufbereich und/oder dem Nachlaufbereich der Kulissenführung der Schwinge zugeordneten Schwenkbereich aufweist und daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter auch in die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik eingreift. Vorzugsweise sind die Schwenkbereiche der Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik durch einen Neutralbereich verbunden, in dem der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter ohne ein Schwenken des Schaltkörpers laufen kann.
  • Die zuvor erläuterte Lehre der Erfindung führt dazu, daß die durch die Getriebespindel bewirkte Translationsbewegung der Spindelmutter zuerst nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik bewirkt, danach nur eine Schenkbewegung der Schwinge und damit eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle bewirkt und schließlich wieder nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik bewirkt.
  • Im einzelnen gibt es auch bezüglich des zuletzt erläuterten Schwenkantriebes mit einer Stellungsmeldemechanik verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung und Weiterbildung.
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenkantriebes mit einer Stellungsmeldemechanik ist ergänzend dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper als schwenkbares Schaltblech ausgebildet ist. Dabei empfiehlt es sich, den Mitnehmerzapfen der Spindelmutter an seinem in die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik eingreifenden Ende flachförmig auszuführen. Weiter kann die Ausführungsform 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 Stellungsmeldekontakte betätigbar sind.
  • Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebes mit einer Stellungsmeldemechanik ist der Schaltkörper als um die Längsachse drehbare Schaltwalze ausgebildet, wobei vorzugsweise die Längsachse des Schaltkörpers parallel zur Längsachse der Getriebespindel verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter an seinem in die Kulissenführung des Schaltkörpers der Stellungsmeldemechanik eingreifenden Ende kreisförmig ausgeführt.
  • Im folgenden wird nun die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele 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 Ausführungsform 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 Ausführungsform einer Stellungsmeldemechanik eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebs.
  • Der in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellte Schwenkantrieb ist bestimmt für nicht dargestellte Schaltgeräte, insbesondere Hochspannungsschaltgeräte und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Getriebespindel 1, einer auf der Getriebespindel 1 laufenden Spindelmutter 2, mindestens 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 Abtriebswelle 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, daß der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 in die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 eingreift und daß eine durch die Getriebespindel 1 bewirkte Translationsbewegung 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 Ausführungsbeispiel eines Schwenkantriebes, bei dem - symmetrisch zur Getriebespindel 1 und zur Spindelmutter 2 - zwei Schwingen 3 vorgesehen sind. Eine solche Ausführungsform 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.
  • Erfindungsgemäß besteht die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 aus zwei Führungsteilen 6 a und 6 b, weisen die Spindelmutter 2 ein Umlenkelement 8 und die Schwinge 3 ein dem Umlenkelement 8 der Spindelmutter 2 zugeordnetes Umlenkelement 9 auf und wird der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils 6 a der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 durch das Zusammenwirken des Umlenkelements 8 der Spindelmutter 2 mit dem Umlenkelement 9 der Schwinge 3 in den zweiten Führungsteil 6 b der Kulissenführung 6 geführt.
  • In beiden in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Schwenkantriebes sind, was insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, die beiden Führungsteile 6 a und 6 b der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 spiegelsymmetrisch ausgeführt. Nur angedeutet ist, daß das Umlenkelement 8 der Spindelmutter 2 eine herzspitzenförmige Umlenkkontur 10 aufweist.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Schwenkantrieb ist zusätzlich mit einer einen Schaltkörper 11 aufweisenden Stellungsmeldemechanik 12 versehen. Von der Stellungsmeldemechanik 12 zeigt Fig. 1 nur den Schaltkörper 11, weitere Einzelheiten der Stellungsmeldemechanik 12 sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Mit Hilfe der Stellungsmeldemechanik 12 werden Stellungmeldungen des dem Schwenkantrieb zugeordneten, in den Figuren nicht dargestellten Schaltgerätes realisiert, z. B. Stellungsmeldekontakte betätigt. Insbesondere werden Stellungsmeldungen für die Aus-Stellung und die Ein-Stellung benötigt.
  • Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Schwenkantrieb ist über die bisher beschriebenen Maßnahmen hinaus zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 einen Vorlaufbereich 6 c und einen Nachlaufbereich 6 d aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken der Schwinge 3 laufen kann, daß der Schaltkörper 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eine Kulissenführung 13 aufweist, daß die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 dem Vorlaufbereich 6 c und dem Nachlaufbereich 6 d der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 zugeordnete Schwenkbereiche 13 a und 13 b aufweist und daß der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 auch in die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eingreift. Dabei sind die Schwenkbereiche 13 a und 13 b der Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 durch einen Neutralbereich 13 c verbunden, in dem der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken des Schaltkörpers 11 laufen kann.
  • Die zuletzt erläuterte Lehre der Erfindung führt dazu, daß die durch die Getriebespindel 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 Rotationsbewegung der Abtriebswelle 4 bewirkt und schließlich wieder nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 bewirkt.
  • Hinsichtlich der Stellungsmeldemechanik 12 zeigt nun die Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Schaltkörper 11 als schwenkbares Schaltblech ausgebildet ist. Dabei ist der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 an seinem in die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eingreifenden Ende 14 flachförmig ausgeführt. Weiter gilt für das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel, daß der Schaltkörper 11 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 nicht dargestellte Stellungsmeldekontakte betätigbar sind.
  • Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer zu einem erfindungsgemäßen Schwenkantrieb gehörenden Stellungsmeldemechanik 12, die zunächst dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schaltkörper 11 als um die Längsachse drehbare Schaltwalze 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 kreisförmig ausgeführt.

Claims (11)

  1. Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit deiner Getriebespindel (1), einer auf der Getriebespindel laufenden Spindelmutter (2), mindestens einer Schwinge (3) und einer mit der Schwinge drehfest verbundenen Abtriebswelle (4), wobei die Spindelmutter mindestens einen Mitnehmerzapfen und die Schwinge eine Kulissenführung (6) aufweisen, der Mitnehmerzapfen (5) 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (6) der Schwinge (3) aus zwei Führungsteilen (6 a, 6 b) besteht, daß die Spindelmutter (2) ein Umlenkelement (8) und die Schwinge (3) ein dem Umlenkelement (8) der Spindelmutter (2) zugeordnetes Umlenkelement (9) aufweisen und daß der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) nach dem Durchlaufen des ersten Führungsteils (6 a) der Kulissenführung (6) der Schwinge (3) durch das Zusammenwirken des Umlenkelements (8) der Spindelmutter (2) mit dem Umlenkelement (9) der Schwinge (3) in den zweiten Führungsteil (6 b) der Kulissenführung (6) geführt wird.
  2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsteile (6 a, 6 b) der Kulissenführung (6) der Schwinge (3) spiegelsymmetrisch ausgeführt sind.
  3. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (8) der Spindelmutter (2) eine herzspitzenförmige Umlenkkontur (10) aufweist.
  4. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer einen Schaltkörper aufweisenden Stellungsmeldemechanik, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (6) der Schwinge (3) einen Vorlaufbereich (6 c) und/oder einen Nachlaufbereich (6 d) aufweist, in denen der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) ohne ein Schwenken der Schwinge (3) laufen kann, daß der Schaltkörper (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eine Kulissenführung (13) aufweist, daß die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) einen dem Vorlaufbereich (6 c) und/oder dem Nachlaufbereich (6 d) der Kulissenführung (6) der Schwinge (3) zugeordneten Schwenkbereiche (13 a, 13 b) aufweist und daß der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) auch in die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreift.
  5. Schwenkantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbereiche (13 a, 13 b) der Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) durch einen Neutralbereich (13 c) verbunden sind, in dem der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) ohne ein Schwenken des Schaltkörpers (11) laufen kann.
  6. Schwenkantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (11) als schwenkbares Schaltblech ausgeführt ist.
  7. Schwenkantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) an seinem in die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreifenden Ende (14) flachförmig ausgeführt ist.
  8. Schwenkantrieb nach Anspruch 6 oder 7, 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) Stellungsmeldekontakte betätigbar sind.
  9. Schwenkantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (11) als um die Längsachse drehbare Schaltwalze ausgebildet ist.
  10. Schwenkantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Schaltkörpers (11) parallel zur Längsachse der Getriebespindel (1) verläuft
  11. Schwenkantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (5) der Spindelmutter (2) an seinem in die Kulissenführung (13) des Schaltkörpers (11) der Stellungsmeldemechanik (12) eingreifenden Ende (14) kreisförig ausgeführt ist.
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