EP0707326A1

EP0707326A1 - Motorisch angetriebenes, mechanisches Umschaltwerk zur Betätigung eines elektrischen Schalters

Info

Publication number: EP0707326A1
Application number: EP95115495A
Authority: EP
Inventors: Günther Trautmann; Jörg-Ulrich Dipl.Ing.(FH) Peterreins
Original assignee: Peterreins Schalttechnik GmbH
Current assignee: Peterreins Schalttechnik GmbH
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1995-09-30
Publication date: 1996-04-17
Anticipated expiration: 2015-09-30
Also published as: DE4436417C1; DE59505114D1; ES2130490T3; DK0707326T3; EP0707326B1; ATE176831T1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem motorisch angetriebenen, mechanischen Umschaltwerk zur Betätigung eines elektrischen Schalters, insbesondere eines Schaltrotors eines solchen Schalters. Um dies mit einfachen und raumsparenden Mitteln und ferner unter Vermeidung von Nachteilen eines Nachlaufens von Schwungmassen die Schalterwelle, insbesondere einen Schalterrotor eines solchen elektrischen Schalters betätigen zu können ist vorgesehen, daß der motorische Antrieb auf Drehmitnahme mit einem Stellnocken (4) verbunden ist, daß in der Bewegungsbahn (15) dieses Stellnockens zumindest ein Stellglied (5 bzw. 6) vorgesehen ist, das zumindest ein Widerlager (13) für den Stellnocken aufweist, daß das Stellglied verschieblich (17, 17') angeordnet und mit einer zum elektrischen Schalter oder einen dazugehörenden Schaltrotor führenden Schalterwelle (7) derart verbunden oder gekoppelt ist, daß bei Anliegen des Stellnockens an dem Widerlager des Stellgliedes die Stellnockenbewegung das Stellglied mitnimmt und dieser die Schalterwelle (7) um eine Schaltdrehung verschwenkt, wobei das Widerlager des Stellgliedes nach Durchführung dieser Schaltbewegung durch Verschieben und/- oder Verschwenken des Stellgliedes aus der Umlaufbahn (15) des Stellnockens gelangt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein motorisch angetriebenes, mechanisches Umschaltwerk zur Betätigung eines elektrischen Schalters, insbesondere eines Schaltrotors eines solchen Schalters (Oberbegriff des Anspruches 1). Ein solches Umschaltwerk mit Malteser-Getriebe ist beispielsweise aus DE-GM 82 13 505.3 bekannt. Dabei besteht der Nachteil, daß dem Motor zwischen den einzelnen Schaltstellungen für den An- bzw. Auslauf nur eine freie Drehbewegung von maximal 120° zur Verfügung steht. Der Motor ist also in seiner freien Drehbewegung begrenzt. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei Stromausfall und damit bei Stillstand des Motors kein Notbetrieb von Hand vorgesehen ist. Ferner kennt man Umschaltwerke mit einem Malteser-Schaltelement und mit Umlenk-Kegelzahnradgetrieben. Derartige Schaltwerke sind in ihrem Aufbau kompliziert und damit in der Herstellung kostenaufwendig. Sie sind relativ groß, benötigen daher einen entsprechenden Raum. Außerdem ist ein exaktes Abstoppen des Antriebsmotors erforderlich, das wiederum Aus- und Einschalter verlangt, die sich im Bewegungslauf der betreffenden Schaltmittel befinden. Aber auch mit diesem Aufwand ist es problematisch, ein Getriebe oder einen Antriebsmotor ruckartig zum Stehen zu bringen, beispielsweise nach Drehen der Triebachse um einen Winkel von 90°, denn die mit dem Getriebe und dem Motor umlaufende Schwungmasse benötigt einen gewissen Auslauf; es sei denn, man würde zusätzlich Bremsmittel vorsehen, die dieses Umschaltwerk weiter komplizieren und verteuern würden. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß ein moderner elektrischer Schalter in kurzen Abständen auf "Ein" oder "Aus" geschaltet werden und/oder unterschiedliche Umschaltfunktionen durchführen muß, die stets zeitgenau zu erfolgen haben.
Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Umschaltwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem mit mechanischen, einfachen und raumsparenden Mitteln und ferner unter Vermeidung des nachteiligen Nachlaufes von Schwungmassen die Schalterwelle des betreffenden elektrischen Schalters, oder eines Schaltrotors eines solchen elektrischen Schalters betätigt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend vom eingangs genannten Oberbegriff des Anspruches 1, zunächst darin gesehen, daß der motorische Antrieb auf Drehmitnahme mit einem umlaufenden Stellnocken verbunden ist, daß in der Bewegungsbahn dieses Stellnockens zumindest ein Stellglied vorgesehen ist, das zumindest ein Widerlager für den Stellnocken aufweist, daß das Stellglied verschieblich angeordnet und mit einer zum elektrischen Schalter oder dessen Schaltrotor führenden Schalterwelle derart verbunden oder gekoppelt ist, das bei Anliegen des Stellnockens an dem Widerlager des Stellgliedes die Stellnockenbewegung das Stellglied mitnimmt und dieses die Schalterwelle um eine Schaltdrehung verschwenkt, wobei das Widerlager des Stellgliedes nach Durchführung dieser Schaltbewegung durch Verschieben und/oder Verschwenken des Stellgliedes aus der Umlaufbahn des Stellnockens gelangt (Kennzeichen des Anspruches 1). Solange der Antriebsmotor eingeschaltet ist, läuft der Stellnocken ständig um. Ist die benötigte Schaltbewegung der Schalterwelle erreicht, oder sind gemäß den späteren Ausführungen mehrere Schaltbewegungen nacheinander durchgeführt worden, so kann diese Schaltperiode durch Abschalten des Antriebsmotors beendet werden. Hierbei ist ein gewisser Nachlauf des Antriebsmotors und der Übertragungsmittel zwischen ihm und dem Stellnocken unschädlich, da dies lediglich einen entsprechenden Nachlauf des Stellnockens zur Folge hat, wobei aber der Stellnocken sich nicht in einen Schalteingriff mit dem Stellglied befinden. Die erläuterten Bauelemente sind relativ klein und robust. Ein solches Umschaltwerk ist praktisch wartungsfrei. Funktionell ist wichtig, daß während der Schaltvorgänge der Stellnocken mit konstanter Winkelgeschwindigkeit umläuft und erst dann abgeschaltet wird, d.h. zum Auslauf kommt, wenn dies keinen nachträglichen Einfluß auf die Betätigung des elektrischen Schalters hat. Die beim o.g. Stand der Technik nachteilige Begrenzung der Drehbewegung des Motors auf 120° ist vermieden.
Gemäß der bevorzugten Ausführung der Erfindung nach Anspruch 2 ist für eine federnde Rückstellung des Stellgliedes oder der Stellglieder in die jeweilige Ausgangslage gesorgt.
Eine weiters, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 3. Die Schaltscheibe ist ein stabiler Träger für den Stellnocken und kann in einfacher Weise vom Antriebsmotor her zum Umlauf gebracht werden. Da die Schaltscheibe eine gewisse Masse hat sorgt sie somit für eine gleichmäßige Drehung des Stellnockens auf seiner Umlaufbahn. Der Schwung dieser Masse wirkt sich aber gemäß den obigen Ausführungen nicht nachteilig auf die Exaktheit der Betätigung des elektrischen Schalters aus.
Bevorzugt sind ferner gemäß Anspruch 4 zwei Stellglieder vorgesehen. Hiermit können bei Drehrichtung des Stellnockens bzw. der Schaltscheibe im Uhrzeigersinn andere Schaltvorgänge erreicht werden, als bei einer Drehung der Schaltscheibe im Gegenuhrzeigersinn. Um dies zu verwirklichen ist lediglich die zuvor beschriebene Umkehr der Drehrichtung der Schaltscheibe bzw. des Stellnockens vorzunehmen. Gemäß den Merkmalen des Anspruches 5 können die beiden Stellglieder gleich ausgeführt, jedoch spiegelbildlich zueinander angeordnet sein. Abgesehen von der hiermit gegebenen Vereinfachung der Festigung wird damit erreicht, daß bei Drehung der Schaltscheibe im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn dieselben Schaltbewegungen durchgeführt werden, nur daß hiermit die Schalterwelle einmal im Uhrzeigersinn und einmal im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird.
Bei Vorhandensein zweier Stellglieder können gemäß Anspruch 7 diese in konstruktiv einfacher und funktionell vorteilhafter Weise durch eine Zugfeder zueinander hin und gegen einen Anschlag gezogen werden.
Der Schalter wird synchron mit der Drehgeschwindigkeit der Motorachse geschaltet. Der Motor ist in seiner Auslaufphase nicht begrenzt. Er kann beispielsweise auch im Dauerlauf weiter drehen, weil die Stellglieder nach Erreichen der Schaltstellung jeweils von dem Stellnocken der Schaltscheibe seitlich verdrängt werden.
Es können gemäß Anspruch 9 auch mehrere Widerlager in Längsrichtung des betreffenden Stellgliedes bzw. der betreffenden Stellglieder hintereinander vorgesehen sein, so daß anstelle jeweils nur eines Schaltschrittes von beispielsweise 90° mit dem gleichen Stellglied auch mehrere Schaltschritte von beispielsweise jeweils 45° nacheinander durchgeführt werden können.
Es sind somit mehrere hintereinander folgende vollständige Umläufe des Stellnockens mit einer der Zahl der Umläufe entsprechenden Zahl von Verschwenkungen der Schalterwelle möglich, wobei die Verschwenkwinkel der Schalterwelle entweder einander gleich oder ungleich sind (Anspruch 12).
Es ist bei den eingangs erläuterten Umschaltwerken bekannt, eine von Hand zu betätigende Notschaltwelle vorzusehen, um bei Ausfall des elektrischen Antriebsmotors eine Handbetätigung des betreffenden elektrischen Schalters zu ermöglichen. Dabei wird die Drehung der Notschaltwelle auf die Schalterwelle durch in der Herstellung teure Kegelzahnräder übertragen, die außerdem den Nachteil eines großen Raumbedarfes haben. Auch dieser Nachteil soll mit der Erfindung behoben werden. Hierzu dienen zunächst die Mittel gemäß Anspruch 13. Das im Querschnitt L-förmige Blech und die in ihn eingreifenden Führungsmittel verlangen im Ergebnis keinen zusätzlichen Raum. Sie sind einfach und daher mit geringen Kosten herstellbar.
Ausdrücklich wird hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile der Erfindung sowohl auf die weiteren Unteransprüche, als auch auf die nachstehende Beschreibung und die zugehörige Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten verwiesen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1:: Ein Umschaltwerk nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht und zum Teil aufgeschnitten,
Fig. 2:: ein erstes Ausführungsbeispiel mit Stellnocken und Stellgliedern, sowie angetriebener Schalterwelle der Erfindung in der Draufsicht und dazugehörigen Bauteilen,
Fig. 3:: die zu Fig. 2 gehörende Seitenansicht,
Fig. 4:: eine Ansicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, jedoch mit einer anderen Schaltstellung der Bauteile,
Fig. 5:: die Draufsicht auf Fig. 4, bzw. Fig. 2,
Fig. 6 bis 11:: verschiedene Schaltstellungen eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Schaltscheibe, Stellnocken, Stellgliedern und Schalterwelle, sowie dazugehörigen Bauteilen,
Fig. 12:: eine Anordnung zur Übertragung der Drehung einer Notschaltwelle auf die Schalterwelle in der Seitenansicht,
Fig. 13:: die Draufsicht zu Fig. 12,
Fig. 14:: die Stirnansicht zu Fig. 12.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau einer Ausführungsmöglichkeit eines solchen Umschaltwerkes mit Gehäuse 1, Antriebsmotor 2, Schaltscheibe 3 mit Stellnocken 4, zwei Stellglieder 5, 6 und die hier nur teilweise erkennbare Schalterwelle 7. Ferner können eine Notschaltwelle 39 und zugehörige, nur schematisch angedeutete Mittel zur Übertragung einer Drehung der Notschaltwelle auf die Schalterwelle 7 vorgesehen sein (im einzelnen wird hierzu auf die Figuren 12 bis 14 und den zugehörigen Text verwiesen). Die Drehung des Motors 2 wird über nicht dargestellte Umlenkmittel und eine nur strichpunktiert angedeutete Triebwelle 10 auf die Schaltscheibe 3 übertragen. Der mittels der Schalterwelle 7 zu schaltende elektrische Schalter oder der mit der Schalterwelle auf Drehmitnahme verbundene Schaltrotor eines solchen elektrischen Schalters sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Der vorgenannte Schaltrotor betätigt, z.B. schließt oder öffnet, entsprechende elektrische Kontakte je nach seiner Drehlage. Bevorzugt aber nicht ausschließlich handelt es sich bei den vorgenannten elektrischen Schaltern um größere Schalter die sich in einem Ölbad befinden und ferngeschaltet werden müssen. Die Erfindung wäre aber auch bei demgegenüber kleineren Schaltern einsetzbar. Eine solche Fernsteuerung kann von einer Zentrale her erfolgen. Sie bewirkt das Zu- und Abschalten des Antriebsmotors 2 und damit die entsprechenden Schaltdrehungen der Schalterwelle. Solange der Motor 2 eingeschaltet ist läuft der Stellnocken, bzw. läuft die Schaltscheibe 3 mit dem Stellnocken 4 um.
Die nachfolgend erläuterten Fig. 2 bis 5 und 6 bis 11 zeigen jeweils Ausführungsbeispiele von mechanischen Umschaltwerken nach der Erfindung, bei denen die bevorzugt vorgesehene Schaltscheibe und damit der Stellnocken sowohl im Uhrzeigersinn, als auch im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden können, wobei hiermit zwei Stellglieder betätigt werden, welche die Schalterwelle im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn verdrehen. Diese Schaltmöglichkeit in beiden Drehrichtungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Vom Prinzip her könnte aber die Erfindung auch mit nur einem Stellglied und damit Drehung der Schalterwelle in nur einer Drehrichtung verwirklicht werden. Es sind für dieselben, oder zumindest im Prinzip dieselben Bauteile die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 5 sind die Schaltscheibe 3 und deren Triebwelle 10, der an der Schaltscheibe fest angebrachte Stellnocken 4 und die beiden Stellglieder 5, 6 dargestellt. Diese Stellglieder sind jweils mit einem Flansch 8 gelenkig verbunden, und zwar mittels Zapfen oder dergleichen 9. Der Flansch 8 ist drehfest mit der Schalterwelle 7 verbunden. Ferner ist eine Zugfeder 11 vorgesehen, welche an den Stellgliedern 5, 6 angreift und bestrebt ist, diese in den Pfeilrichtungen 12 zueinander hin zu ziehen und dabei um die Anlenkungen 9 zu verschwenken. Die Stellglieder 5, 6 besitzen Widerlagerflächen 13, die sich in der Umlaufbahn 15 des Stellnockens 4 befinden. Die Stellglieder 5, 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel einander gleich, jedoch spiegelbildlich zueinander angeordnet, so daß sowohl bei Drehung des Stellnockens 4 auf der Bahn 15 im Uhrzeigersinn, als auch seiner Drehung im Gegenuhrzeigersinn wie nachstehend im einzelnen erläutert die Schalterwelle 7 jeweils um den gleichen Winkelbetrag, jedoch in der entsprechenden Drehrichtung verschwenkt wird. Die Triebwelle 10 und die Schalterwelle 7 sind in einem bestimmten, festen Abstand zueinander fixiert (im einzelnen nicht dargestellt). Sobald der Stellnocken 4 bei Drehung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 2 an das Widerlager 13 anstößt verschiebt er bei seiner weiteren Drehung um die Triebwelle 10 das Stellglied 5 in Richtung des Pfeiles 17, wobei es über die zugehörige Anlenkung 9 den Flansch 8 und damit die Schalterwelle 7 um einen Schaltschritt ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies eine Verschwenkung um 90°. Die Bauteile, einschließlich der Stellglieder 5, 6, nehmen dann die Position gemäß Fig. 4 ein. Der vorgenannte Stellwinkel von 90° ist dabei durch den Bogen A-B in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt ferner, daß in dieser Lage des Stellgliedes 5 dessen Widerlager 13 aus der Umlaufbahn 15 des Stellnockens 4 verschoben wurde, so daß dieser sich mit der Schaltscheibe 3 ungehindert weiterdrehen kann. Er kommt dann zu Anlage an die Innenkante 14 des anderen Stellgliedes 6 und schwenkt dieses gegen Wirkung der Feder 11 um dessen Anlenkung 9 im Gegenuhrzeigersinn nach außen, wie es mit Ziffer 6' gestrichelt eingezeichnet ist. Somit kann der Stellnocken gemäß Position 4' ungehindert an der Innenkante 14 des Stellgliedes 6 entlang gleiten. Hat er die Position 4'' eingenommen, so zieht die Feder 11 das Stellglied 6 wieder in die in Fig. 4 mit durchgezogenen Linien dargestellte Position zurück. Die Position der Stellglieder 5, 6 gemäß Fig. 2 und Fig. 4 wird dadurch gesichert, daß die Stellglieder seitlich Anschläge 16 aufweisen, die zu Anlage an die äußere Mantelfläche der Schaltscheibe 3 kommen. Hierzu wird auf Fig. 5 verwiesen. Diese Anschläge können gemäß Ausführungsbeispiel durch Abkantungen von die Stellglieder 5, 6 bildenden Blechen geschaffen werden. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß beim Übergang von der Schaltstellung nach Fig. 2 auf die Schaltstellung nach Fig. 4 die Bewegung des Stellgliedes 5 in Pfeilrichtung 17 über den Flansch 8 eine gegenläufige Bewegung des Stellgliedes 6 in Pfeilrichtung 17' zur Folge hat. Wird der Antrieb der Schaltscheibe 3 nicht abgeschaltet, so erfolgt in entsprechenden Zeitabständen ein ständiges Weiterschwenken der Schalterwelle 7 um jeweils 90°. Eine Umkehr der Drehrichtung des Antriebes 2, 10 und damit der Drehrichtung der Schaltscheibe 3 hat zur Folge, daß der Stellnocken 4 dabei zur Anlage an die Widerlagerfläche 13 des Stellgliedes 6 kommt und dieses entsprechend verschiebt, was eine Drehung des Flansches 8 und damit der Schalterwelle 7 ebenfalls um 90°, jedoch entgegen der Uhrzeigerrichtung zur Folge hat. Ein Weiterdrehen der Schaltscheibe bewirkt, daß der Stellnocken 4 die Innenkante 14 des Stellgliedes 5 erfaßt und damit das Stellglied 5 gegen die Wirkung der Feder 11 nach außen verschwenkt. Der Vorgang ist also derselbe wie die zuvor bei Drehung der Schaltscheibe 6 im Uhrzeigersinn, nur daß nunmehr das andere Stellglied 6 die Schalterwelle betätigt.
Ein solches mechanisches Umschaltwerk ist insbesondere für Schaltvorgänge verwendbar, bei denen exakt vorgegebene Schaltwege hin und zurück eingehalten werden müssen, und zwar unabhängig von der Drehrichtung des Schaltvorganges, sowie unter Vermeidung der Nachteile des erwähnten Nachlaufes. Es versteht sich, daß die Konfiguration der Stellglieder 5, 6 so zu wählen ist, daß ihre Konturen, insbesondere die Widerlagerflächen und die Innenkanten in Bezug auf die Position der Umlaufbahn 15 des Stellnocken 4 und der Lage der Anlenkstellen 9 im Sinne der Lehre der Erfindung abgestimmt sind.
Die vorstehenden Ausführungen zum Beispiel der Fig. 2 bis 5 gelten sinngemäß auch für die nachfolgenden Erläuterungen des Ausführungsbeispieles der Fig. 6 bis 11, und zwar insbesondere hinsichtlich der Funktion der Bauteile. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 11 zeigt, daß anstelle des jeweils nur einen Schaltschrittes von 90° mit dem gleichen Stellglied auch mehrere Schaltschritte nacheinander durchgeführt werden können. Dies sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 5, 6 bis 11 jeweils zwei Schaltschritte um jeweils 45°. Doch kann die Erfindung auch mehrere, z.B. drei Schaltschritte bei der Bewegung eines Stellgliedes um entsprechende Winkelverstellungen, sei es beispielsweise drei Schaltschritte von je 30° oder auch von je 45°, der Schalterwelle bewirken (nicht dargestellt).
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 11 besitzen die beiden Stellglieder 5, 6 je zwei Widerlagerflächen 13' und 13'' im Abstand voneinander. Dabei sind die Widerlagerflächen 13' von den Anlenkungen 9 der Stellglieder 5, 6 weiter entfernt, als die Widerlagerflächen 13''. Bei einer Drehung der Schaltscheibe 3 im Uhrzeigersinn kommt der Stellnocken 4 zunächst zur Anlage an das Widerlager 13'' (siehe Fig. 6). Bei seinem Weiterdrehen im Uhrzeigersinn schiebt er das Stellglied 5 in Pfeilrichtung 17 nach unten und verdreht somit den Flansch 8 und die Schalterwelle 7 um einen Winkel A-B von 45° in die Position gemäß Fig. 7. Im Verlauf seiner weiteren Umlaufbahn gleitet der Stellnocken 4 an der Innenkante 14 des Stellgliedes 5 entlang und drückt dieses dabei nach außen, d.h. dreht es im Uhrzeigersinn um die zugehörige Gelenkstelle 9. Ferner wird im weiteren Verlauf dieser Umlaufbahn das Stellglied 6 vom Stellnocken 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Anlenkung 9 verschwenkt. Befindet sich der Stellnocken 4 außerhalb des Bereiches der Innenkante 14 des Stellgliedes 6, so wird dieses von der Feder 11 im Uhrzeigersinn nach innen geschwenkt, bis sein Anschlag 16 zur Anlage an die Schaltscheibe 3 kommt. Mit dem Weiterdrehen der Schaltscheibe nimmt der Stellnocken 4 die in Fig. 7 dargestellte Position ein, in der er an der anderen Widerlagerfläche 13' des Stellgliedes 5 anliegt. Über dieses Widerlager 13' verschiebt er das Stellglied 5 weiter in Pfeilrichtung 17, womit der Flansch 8 um weitere 45° (siehe Winkelangabe B-C) bewegt wird, so daß er die Position gemäß Fig. 8 einnimmt. Es wurde also mit Hilfe dieser beiden Widerlager 13', 13'' die Schalterwelle 7 in zwei Schritten von je 45° im Uhrzeigersinn verschwenkt. Bei Weiterbewegung des Stellnockens 4 im Uhrzeigersinn drückt er das weitere Stellglied 6 wie schon vorstehend beschrieben nach außen und gleitet daran, d.h. an dessen Innenkante 14 vorbei. In dem Zusammenhang ist eine Haltestange 18 mit einem Anschlag 18' vorgesehen, die sowohl in der Pfeilrichtung 19, als auch in der Pfeilrichtung 20 verschiebbar ist. Dieses Schaltgestänge 18, 18' dient dazu, bei Anordnung zweier Widerlager 13', 13'' das jeweilige Stellglied 5, bzw. 6 in einer solchen Winkellage zu dem jeweiligen Anlenkpunkt 9 zu halten, daß der Schaltnocken 4 beim Umlauf zunächst an das Widerlager 13'' zur Anlage kommt und das betreffende Stellglied schaltet, sowie daß beim nächsten Umlauf des Stellnockens 4 der Anschlag 18' sich so weit verlagert hat, daß das betreffende Stellglied unter Wirkung der Zugfeder 11 eine Winkellage um ihren betreffenden Anlenkpunkt 9, bzw. 10 einnimmt, in dem das Widerlager 13' sich in der Umlaufbahn des Stellnockens 4 befindet. Dies gilt sowohl bei Bewegung des Stellnockens 4 im Uhrzeigersinn, als auch im Gegenuhrzeigersinn. Die Verstellung des Anschlages 18' mittels der Haltestange 18 erfolgt synchron gesteuert zu den Umläufen des Stellnockens 4. Die Sicherung der Position des jeweiligen Stellgliedes erfolgt durch Anliegen des Anschlages 18' an der jeweiligen Innenkante 14 des betreffenden Stellgliedes. Damit wirkt der Anschlag 18' einem weiteren Verschwenken des betreffenden Stellgliedes durch die Feder 11 entgegen. Die Bewegung der Haltestange 18 und die zeitliche Steuerung dieser Bewegung kann mechanisch, elektromechanisch oder durch Steuerung mittels elektrisch betätigter Magnete erfolgen. Es ist ersichtlich, daß nach Erreichen positionsgemäß Fig. 9 rechts der Stellnocken 4 auf seiner Umlaufbahn 15 im Uhrzeigersinn sich weiterbewegt. Zur Vermeidung einer zusätzlichen Darstellung ist in der gleichen Fig. 9 der Beginn der Schaltbewegung des Stellgliedes 6 bei Drehung der Schaltscheibe 3 im Uhrzeigergegensinn dargestellt. Dies ist der Pfeil 21 mit der an dessen Pfeilspitze vorgesehenen Position 22 des Stellnockens 4, der an der Widerlagerfläche 13'' des Stellgliedes 6 anliegt. Von hieraus erfolgt mit dem Weiterdrehen der Schaltscheibe 3 ein Bewegen des Stellgliedes 6 in Richtung des Pfeiles 24, womit der Flansch 8 und die Schalterwelle 7 um 45° in die Position gemäß Fig. 10 verschwenkt werden, und zwar ebenfalls im Uhrzeigergegensinn. Dieser Winkel 45° befindet sich zwischen den Punkten D und E. Dies ist also der gleiche Ablauf wie anhand der Fig. 7 bis 9 geschildert, nur in Uhrzeigergegendrehrichtung. Fig. 10 zeigt die Anlage des Stellnockens 4 an dem Widerlager 13'' des Stellgliedes 6. Mit dem Weiterdrehen der Schaltscheibe 3 in der Pfeilrichtung 21 wird das Stellglied 6 weiter nach unten geschoben und bringt sich, sowie den Flansch 8 und die Schalterwelle 7 in die Position gemäß Fig. 11. Damit ist eine weitere Verschwenkung der Schalterwelle um 45°, gemäß dem Bogen zwischen den Punkten E und F erfolgt.
Die eingangs schon erläuterte Fig. 1 zeigt ferner eine Anordnung, um mit einfachen Mitteln bei Ausfall des Motors 2 über eine von Hand zu betätigende Notschaltwelle 39 die Schalterwelle 7 schalten, d.h. verdrehen zu können. Einzelheiten sind in den Fig. 12 bis 14 dargestellt.
Ein im Querschnitt etwa rechteckige Federsprungwerk 26 wird von einem Winkelblech umgeben, das im Querschnitt etwa L-förmige ist. Die Schenkel dieses L sind mit 27, 28 beziffert. Fig. 12 zeigt innerhalb des Schenkels 27 einen sich in Längsrichtung 34-34 des Winkelbleches 27, 28 erstreckenden Ausschnitt 29 mit einem senkrecht dazu verlaufenden kleineren Ausschnitt 30. In den größeren Ausschnitt 29 ist die Schalterwelle 7 eingebracht und geführt, die drehfest einen Steueransatz 31 mit Führungsstift 32 trägt. Der Führungsstift 32 gleitet in den kleineren Ausschnitt 30. Im Schenkel 28 ist eine analoge Anordnung vorgesehen, bestehend aus einem größeren Ausschnitt 33, der ebenfalls in der Längsrichtung 34-34 des Winkelbleches 27, 28 verläuft und einem quer dazu verlaufenden kleineren Ausschnitt 34. Die Notschaltwelle 39 ist in den größeren Ausschnitt 33 eingebracht und darin geführt, sowie mit einem Steueransatz 35 drehfest verbunden, der einen Führungsstift 36 trägt. Dieser Führungsstift 36 gleitet in den kleineren Ausschnitt 34. Die Ausschnitte 29, 30 und 33, 34 gehen jeweils ineinander über. Ein Drehen der Notschaltwelle 39 von Hand, z.B. mittels eines Steckschlüssels 37, hat über die Führungsanordnung 33, 34, 35, 36 ein Verschieben des Winkelbleches 27, 28 in Richtung der Pfeile 34-34 zur Folge. Diese Bewegung des Winkelbleches 27, 28 bewirkt über die Führungsanordnung 29, 30, 31, 32 ein entsprechendes Verdrehen der Schalterwelle 7. Somit kann mittels Verdrehen der Notschaltwelle 39 der zu betätigende elektrische Schalter von Hand geschaltet werden. An den Endstellungen der Verschiebebewegung des Winkelbleches 27, 28 sind Hilfskontaktschalter 38 vorgesehen. Hiervon ist nur ein Hilfskontaktschalter dargestellt, nämlich in Fig. 1 rechts. Über diese Hilfskontaktschalter kann optisch die jeweilige Position des Winkelbleches und damit die Schalterstellung angezeigt werden.
Es sind also die motorbetätigte Schalterwelle 1 und die handbetätigte Notschaltwelle 39 über die vorgenannte Anordnung mit Kulissenführungen synchron und zwangsläufig miteinander gekoppelt, und zwar sowohl bei Drehungen im Uhrzeigersinn, als auch im Gegenuhrzeigersinn. Diese Anordnung ersetzt die beim Stand der Technik vorhandenen teuren und raumaufwendigen Kegelzahnräder.
Im Falle der Notbetätigung von Hand über die Notschaltwelle 39 empfiehlt es sich, die Stellglieder 5, 6 so weit auseinander zu spreizen, daß sie sich nicht mehr im Bereich des umlaufenden Stellnockens 4 befinden. Dies kann beispielsweise mit einer Hebelanordnung 40, 41 geschehen (siehe Fig. 1). Diese Hebelanordnung kann durch den Steckschlüssel 37 betätigt werden, der für die Drehung der Notschaltwelle 39 über diese gesteckt wird (die Verbindung zwischen diesem Steckschlüssel 37 und den Hebeln 40, 41 ist in der Zeichnung nicht dargestellt).
Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen miteinander sind erfindungswesentlich.

Claims

Motorisch angetriebenes, mechanisches Umschaltwerk zur Betätigung eines elektrischen Schalters, insbesondere eines Schaltrotors eines solchen Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Antrieb (2) auf Drehmitnahme mit einem Stellnocken (4) verbunden ist, daß in der Bewegungsbahn (15) dieses Stellnockens zumindest ein Stellglied (5 bzw. 6) vorgesehen ist, das zumindest ein Widerlager (13) für den Stellnocken aufweist, daß das Stellglied verschieblich (17, 17') angeordnet und mit einer zum elektrischen Schalter oder einen dazugehörenden Schaltrotor führenden Schalterwelle (7) derart verbunden oder gekoppelt ist, daß bei Anliegen des Stellnockens an dem Widerlager des Stellgliedes die Stellnockenbewegung das Stellglied mitnimmt und dieser die Schalterwelle (7) um eine Schaltdrehung verschwenkt, wobei das Widerlager des Stellgliedes nach Durchführung dieser Schaltbewegung durch Verschieben und/oder Verschwenken des Stellgliedes aus der Umlaufbahn (15) des Stellnockens gelangt.
Umschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine federnde Rückstellung des Stellgliedes (5 oder 6) oder der Stellglieder (5, 6) in die jeweilige Ausgangslage vorgesehen ist.
Umschaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellnocken (4) fest auf einer Schaltscheibe (3) angebracht ist, die mit dem Antriebsmotor (2) auf Drehmitnahme verbunden ist, wobei der Stellnocken (4) sich im Abstand von der Drehachse (10) der Schaltscheibe befindet.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stellglieder (5, 6) vorgesehen sind, wobei eines dieser Stellglieder (5) mit seinem betreffenden Widerlager bei Drehung der Schaltscheibe (3) und des Stellnockens (4) im Uhrzeigersinn, dagegen das andere Stellglied (6) mit seinem betreffenden Widerlager bei Drehung der Schaltscheibe (3) und des Stellnockens (4) im Gegenuhrzeigersinn sich in der Umlaufbahn (15) des Stellnockens befindet und davon bewegt wird, wobei das jeweils nicht bewegte Stellglied so ausgeführt und gelagert ist, daß es ein Passieren des Stellnockens ohne Schaltbetätigung ermöglicht.
Umschaltwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gleiche aber spiegelbildlich angeordnete Stellglieder (5, 6) vorgesehen sind.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied oder die Stellglieder (5, 6) an einem Flansch (8) angelenkt ist oder sind (9), der drehfest mit der Schalterwelle (7) verbunden ist.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stellglieder (5, 6) durch eine Zugfeder (11) zueinander hin und gegen einen Anschlag gezogen sind.
Umschaltwerk nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag der Rand oder die Mantelfläche der Schaltscheibe (3) vorgesehen ist, wobei sich entsprechende Gegenanschläge (16) an den Stellgliedern (5, 6) befinden.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellglied oder an den Stellgliedern (5, 6) im Abstand voneinander mehrere Widerlager (13', 13'') etwa in Längsrichtung des Stellgliedes hintereinander vorgesehen sind.
Umschaltwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Hand, oder durch Magnetkraft betätigter Anschlag (18') mit zugehörige Betätigungsstange (18) vorgesehen ist, der sich zwischen den Stellgliedern befindet und etwa quer zur Längsrichtung der Stellglieder verschieblich ist, wobei der Anschlag (18') gegen die Wirkung der Feder (11) dem jeweiligen Stellglied eine Winkellage gibt, die einen Anschlag des Stellnockens (4) an dem jeweils zu betätigenden Widerlager (13' oder 13'') ermöglicht.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Anordnung, die bei einem vollständigen Umlauf des Stellnockens (4) eine Verschwenkung der Schalterwelle (7) um 90° bewirkt.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Anordnung, insbesondere der Widerlager (13', 13'') derart, daß bei mehreren hintereinander folgenden vollständigen Umläufen des Stellnockens (4) sich eine der Zahl der Umläufe entsprechende Zahl von Verschwenkungen der Schalterwelle (7) ergibt, wobei die Verschwenkwinkel der Schalterwelle entweder einander gleich oder ungleich sind.
Umschaltwerk mit einer zusätzlichen, von Hand zu betätigenden Notschaltwelle, die bei Ausfall des Antriebsmotors über Umlenkmittel die Schalterwelle dreht, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlenkmittel ein abgewinkeltes, im Querschnitt etwa L-förmiges Blech (27, 28) vorgesehen ist mit Kulissenführungen für die Notschaltwelle (39), die einen Ansatz (35) mit Steuerstift (36) trägt, als auch für die Schalterwelle (7), die einen Ansatz (31) und Steuerstift (32) trägt, derart, daß jede Drehung einer der vorgenannten Wellen (7 oder 39) ein Verschieben des Winkelbleches (27, 28) in seiner Längsrichtung (34-34) und dadurch über die Kulissenführungen ein Drehen der jeweils anderen Wellen (39, 7) zur Folge hat.
Umschaltwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stellglieder (5, 6) so weit auseinander spreizbar sind, daß sie sich nicht mehr im Bereich der Umlaufbahn (3) des Stellnockens (4) befinden.
Umschaltwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spreizung eine Hebelanordnung (40, 41) vorgesehen ist und deren Betätigung beim Aufbringen eines Steck-Verdrehschlüssels (37) auf die Notschaltwelle (39) erfolgt.
Umschaltwerk nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch je einen Hilfskontaktschalter (38) am Ende des Verschiebeweges des Winkelbleches (27, 28), wobei die Hilfskontaktschalter mit einer Anzeige elektrisch verbunden sind.