EP1169721A1 - Motorantrieb für automatische lastumschalter und zusätzlicher manueller notbetätigungsfunktion - Google Patents

Motorantrieb für automatische lastumschalter und zusätzlicher manueller notbetätigungsfunktion

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Publication number
EP1169721A1
EP1169721A1 EP00916857A EP00916857A EP1169721A1 EP 1169721 A1 EP1169721 A1 EP 1169721A1 EP 00916857 A EP00916857 A EP 00916857A EP 00916857 A EP00916857 A EP 00916857A EP 1169721 A1 EP1169721 A1 EP 1169721A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
motor drive
plate
link
switching plate
Prior art date
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Granted
Application number
EP00916857A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1169721B1 (de
Inventor
Günther Trautmann
Jörg Ulrich PETERREINS
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.)
EFEN GmbH
Original Assignee
Peterreins Schalttechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Peterreins Schalttechnik GmbH filed Critical Peterreins Schalttechnik GmbH
Publication of EP1169721A1 publication Critical patent/EP1169721A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1169721B1 publication Critical patent/EP1169721B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01H3/227—Interlocked hand- and power-operating mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a motor drive for automatic diverter switch and additional manual emergency actuation function, the drive having a disk with circumferential actuating cams and the actuating cam engaging in a link switch plate, which is in mechanical connection with the rotor of the switch via an axis, according to the preamble of the patent claim 1.
  • Automatic diverter switches with motor drive for connecting a consumer optionally with two energy sources are known.
  • the energy sources mentioned are either the grid feed-in or a grid replacement system, e.g. an emergency generator.
  • Automatic diverter switches are e.g. used in systems in which the power supply may only be interrupted briefly or not. Use is also particularly relevant when the system is far away from a control room and from the operator.
  • Transfer switches with motor drive are offered by Peterreins Kunststofftechnik GmbH, Schwabach, in different versions under the name "FMU-MOT”.
  • Known motor drives can also be retrofitted to existing diverter switches.
  • Manual operation is required for emergency operation, for example in the event of a motor failure, with the above-mentioned types being operated manually with an additional rotary handle via a separate axis or additional intervention.
  • the mechanical transmission of power from the motor to the switch or to the switching elements is complicated, cost-intensive and prone to failure and, on the other hand, high forces have to be applied during manual operation in order to move the motor and the transmission.
  • the conceivable removal of the motor drive for manual emergency operation is also technically very complex and does not meet the safety requirements.
  • a drive for a disconnector in particular for a catenary switch, is known, the drive containing a drive shaft which can be actuated by a motor or by hand and acts on the switch.
  • a worm gear has a hollow shaft which can be driven by the motor and serves for concentric mounting of the drive shaft.
  • a clutch which separates the drive shaft and the hollow shaft from one another or connects them in a non-positive manner, which clutch can be disengaged against an actuating force when switching from motor to manual operation while removing the connection mentioned.
  • the construction is to be designed in such a way that a safe restart when the engine is started up again can be achieved without the risk of the engine blocking or the motor drive or the individual drive elements being destroyed.
  • the basic idea of the invention is to ensure, in a constructively implemented manner, that a relative movement in the axial direction can be carried out in the event of an emergency actuation by inserting or placing a rotary handle on the drive axis, which serves to adjust the switching rotor. This relative movement releases the engagement which existed up to that point between a conventional shift control plate and an actuating cam which is arranged on the drive disk. After such decoupling, the desired switching between the switching positions I-O-II can then be carried out with the help of the rotary handle or the like.
  • the latching state between the actuating cam and the link switching plate is restored after the rotary handle has been removed.
  • the link switch plate in operative connection with the control cam is designed so that regardless of the manual switching position when the motor drive is reactivated, the motor always engages in the respective subsequent switching direction that is desired and specified.
  • an axially displaceable thrust washer which comprises a thrust pin and a guide pin, is arranged above the link switching plate, radially surrounding the already mentioned axis.
  • a so-called shift plate carrier is also attached to the axle, the shift plate carrier having a chamfer or bevel on the side opposite the drive disk.
  • the pressure pin moves in the direction of the shift control plate and presses the latter against the chamfer or slope, so that a predeterminable tilt angle is set, with the result that the setting lifts off the actuating cam or the latter emerges from the setting.
  • a helical spring is arranged around the guide pin, which causes a spring-assisted return movement of the link switching plate and / or the twist grip, the guide pin slidingly sliding in a hole in the switching plate and e.g. is fixed by locking rings or similar fasteners.
  • the link switch plate In the operating state, the link switch plate is essentially parallel to the drive pulley and has lateral, anti-blocking bevels.
  • run-on bevels prevent the actuating cam from hitting the link switch plate if the motor has been brought into the wrong direction of rotation due to incorrect switching in certain switching positions.
  • the chamfers allow it in
  • the actuation extension of the rotary handle has a cross-section that is adapted to the axis, preferably rectangular or square, with a transverse pin at the free end of the extension is located, which is supported against the inner wall of the drive of the desired manual operation.
  • the cross pin mentioned has a multifunctional effect.
  • the housing cover can have slots adapted to the switching positions.
  • the cross pin dips into the interior of the housing through a slot assigned to the respective switching position and simultaneously actuates the pressure plate, i.e. shifts the latter down.
  • the pressure pin also moves in the direction of the shift control plate and, due to the effect of the chamfer or bevel, brings it into an angular position with the aim of decoupling the control cam and the shift control plate.
  • the transverse pin now resting on the inside of the housing cover or the housing opening furthermore prevents the switching axis from being pressed out unintentionally during the rotation between the individual switching positions and, on the other hand, only releases the rotary movement when the link switching plate has been lifted sufficiently out of the engagement of the actuating cam.
  • the helical spring fixed to the guide pin presses the link switching plate back onto the drive pulley and additionally the actuation extension or the switching axis to the outside.
  • the construction with regard to the slot or slots is selected such that they have a depth or a distance from the housing surface in such a way that the actuating extension causes sufficient axial movement of the thrust washer and the pressure pin to decouple the switching plate and actuating cams then release the desired manual rotary movement for the emergency actuation.
  • the axis is guided so as to be longitudinally displaceable without leaving the basic principle of the invention, the axis being at least partially surrounding and connected to this, the link switch plate is arranged.
  • the axis and / or the link switch plate is supported by a spring at a fixed point, so that when the axis with the link switch plate is moved axially, the engagement with the actuating cam is released. Due to the spring force, when the longitudinal displacement force is released, the engagement state is restored, so that motor operation of the diverter switch can be restarted.
  • the link switch plate has lateral bevels as run-on bevels for the actuating cam, which is located on the drive disk.
  • the link switching plate preferably has stop surfaces for limit switches at the end opposite the switching link.
  • the stop surfaces can also be formed by plastic parts with a corresponding shape, which in turn are themselves rotatable.
  • Figure 1 is a side view with partial sectional view of the motor drive with drive pulley, adjusting cams and link switching plate.
  • Figure 2 is a plan view of the unit from the drive pulley with adjusting cams and link switching plate.
  • Figure 3 is a side view of part of the drive housing with thrust washer and cross pin.
  • FIG. 4 shows an illustration similar to FIG. 3, but with a transverse pin in the actuating position and an axially displaced pressure disk;
  • Figure 5 is a plan view of part of the drive housing with recognizable slots for receiving the cross pin.
  • FIG. 7 shows a basic illustration of a further exemplary embodiment with an axially displaceable axis.
  • the actual switch is in a switch housing 1, connection contacts (not shown), switch contacts, switch base and a bearing plate for the switching rotor 2 being provided in this switch housing.
  • the switching rotor 2 leads with a shaft end 3 to a corner gear 4, which is located in the drive housing 5.
  • a geared electric motor 7 is flanged onto an intermediate carrier 6.
  • the motor axis 8 carries a drive pulley 9, which has an actuating cam 10.
  • the adjusting cam 10 has a cylindrical shape with a rounded or conical top surface.
  • the actuating cam 10 is in engagement with a link switching plate 11, which is located on the axis 12.
  • the gate switch plate 11 has recesses 13 into which the actuating cam 10 engages when the drive disk 9 rotates and with the aid of which the gate switch plate 11 can be moved. This movement is transmitted by means of the axis 12 and the corner gear 4 to the switching rotor 2, so that the desired switching movements and switching positions can be achieved.
  • the link switching plate 11 has lateral run-on bevels 14, which allow the control cam 10 to slide (again) into the recesses 13 after incorrect positioning or switching errors, without the switching plate or other mechanical elements to be damaged.
  • the pressure plate 17 comprises a pressure pin 18, which exerts a force on the end of the link switching plate 11 located below.
  • the switch plate carrier 15 has a slope 19
  • the link switch plate 11 tilts backwards, in the example shown in the direction of the switch housing 6, whereby the front part of the link switch plate 11 moves out of the area of the actuating cam 10 of the drive pulley 9 and is then freely rotated can.
  • the helical spring 16 already mentioned, which is located on a guide pin 20, ensures that after removing the emergency actuating device, the thrust washer 17 moves back into the initial state and the gate switching plate 11 comes into contact with the drive pulley 9, the actuating cam here 10 engages again in the recess 13 of the link switching plate 11.
  • the aforementioned bevel or chamfer 19 of the switch plate carrier is formed on the side opposite the drive disk 9.
  • the upper region of the axis 12 preferably has a square cross section and the switching plate carrier 15 is provided with a corresponding inner cross section.
  • the link switching plate 11 is angularly movable and at least partially axially displaceable, but is fixed radially in order to be able to transmit the desired forces in the motor drive.
  • the force required to adjust the switching rotor 2 is provided via the axis 12 or the inserted or attached rotary handle by means of the corner gear 4.
  • the pressure pin 18 is held in corresponding bores in both the pressure plate 17 and the link plate 11 by means of retaining rings.
  • the guide pin 20 is only fixed in the thrust washer 17 and slides with its free end in a bore or recess in the link switching plate 11. With the dash-dotted representation according to FIG. 1, the angularly shifted position of the shift control plate 11 is clearly made when manual or emergency actuation is desired.
  • 3 to 5 is the principle of ensuring one
  • a cross pin 21 dips through one of the slots 22, which are arranged in the housing, into the interior of the housing and takes the thrust washer 17 along in the axial direction.
  • the diameter of the cross pin 21 in connection with the thickness of the housing wall ensures that such an axial displacement of the thrust washer 17 and thus a tilting of the link switching plate 11 takes place so that a safe decoupling is ensured before the manual switching process can be carried out.
  • the transverse pin 21 resting on the inside of the housing also prevents the actuating extension 23, which acts as a switching axis, from being pressed out unintentionally.
  • the actuating cam 10 can slide along the run-up bevels 14 and raise the link switching plate 11 against the action of the helical spring 16 and enter the recesses 13. This case is relevant if the motor has been switched in the wrong direction of rotation due to incorrect switching at certain switching positions. With the solution described it is effectively prevented that the actuating cam 10 strikes the outer edge of the link switching plate 11 and damages this or other parts.
  • the axis 12 is arranged and guided in a longitudinally displaceable manner.
  • the axis is at least partially surrounded by the aforementioned shift control plate 11, the shift control plate 11 being supported via a spring to a fixed point 24, which can be part of the housing.
  • the link switching plate 11 When shifting axially in the direction of the arrow, the link switching plate 11 is lifted off the drive pulley 9 and can be rotated unhindered in order to transmit the desired manual drive forces to the switching rotor.
  • a relative movement in the axial direction can be carried out in the event of an emergency actuation by inserting or placing a rotary handle on the axis for adjusting the switching rotor, this relative movement ensuring that the

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Description

Motorantrieb für automatische Lastumschalter und zusätzlicher manueller Notbetätigungsfunktion
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb für automatische Lastumschalter und zusätzlicher manueller Notbetätigungε- funktion, wobei der Antrieb eine Scheibe mit umlaufendem Stellnocken aufweist und der Stellnocken in ein Kulissenschaltblech eingreift, welches über eine Achse in mechanischer Wirkverbindung mit dem Rotor des Schalters steht, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatische Lastumschalter mit Motorantrieb zur Verbindung eines Verbrauchers wahlweise mit zwei Energiequellen sind bekannt. Die genannten Energiequellen sind entweder die Netzeinspeisung oder eine Netzersatzanlage, z.B. ein Notstromaggregat . Automatische Lastumschalter werden z.B. in Anlagen eingesetzt, in denen die Stromversorgung nur kurz oder nicht unterbrochen werden darf. Die Verwendung ist auch dann insbesondere relevant, wenn die Anlage von einer Schaltwarte und vom Bedienenden weit entfernt ist.
Lastumschalter mit motorischem Antrieb werden von der Firma Peterreins Schalttechnik GmbH, Schwabach, in unterschiedlichen Ausführungen unter der Bezeichnung "FMU-MOT" angeboten. Bekannte Motorantriebe können auch nachträglich an bereits vorhandene Lastumschalter angebaut werden. Für den Notbetrieb, z.B. bei Ausfall des Motors, ist eine manuelle Betätigung erforderlich, wobei bei den oben genannten Typen der Handantrieb mit einem zusätzlichen Drehgriff über eine separate Achse oder einen zusätzlichen Eingriff erfolgt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß zum einen die mechanische Kraftübertragung vom Motor zum Schalter bzw. zu den Schalt- gliedern kompliziert, kostenintensiv und störanfällig ist und zum anderen beim Handbetrieb hohe Kräfte aufgebracht werden müssen, um Motor und Getriebe mit zu bewegen. Auch das denkbare Entfernen des motorischen Antriebs für den manuellen Notbetrieb ist technisch sehr aufwendig und genügt nicht den gestellten Sicherheitsanforderungen .
Aus der Patentschrift DE41 42 548 C2 ist ein Antrieb für einen Trennschalter, insbesondere für einen Fahrleitungsschalter bekannt , wobei der Antrieb eine von einem Motor oder von Hand betätigbare, auf den Schalter wirkende Antriebswelle enthält. Ein Schneckengetriebe weist eine vom Motor antreibbare und einer konzentrischen Lagerung der Antriebswelle dienende Hohlwelle auf. In der Hohlwelle ist eine die Antriebs- und die Hohlwelle voneinander trennende oder haftschlüssig miteinander verbindende Kupplung angeordnet, welche bei Umstellung von Motor- auf Handbetrieb unter Aufhebung der erwähnten Verbindung gegen eine Stellkraft ausrückbar ist. Die Ausführung einer
Hohlwelle mit innenliegender Kupplung ist jedoch konstruktiv kompliziert und fertigungstechnologisch mit höheren Aufwendungen verbunden, insbesondere wenn berücksichtigt wird, daß im Regelfall der Lastschalter oder Lastumschalter ferngesteuert motorbetrieben wird und nur in Ausnahmesituationen ein Handbetrieb erfolgt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Motorantrieb für automatische Lastumschalter und zusätzlicher manueller Notbe- tatigungsfunktion anzugeben, der es in einfacher Weise gestattet, die erforderlichen motorischen Kräfte auf die Schalterwelle bzw. den Rotor des Schalters zu übertragen, und andererseits in besonders einfacher Weise ein Entkoppeln des Motors oder Getriebes vom Schaltrotor gestattet, so daß mit verträglichem Kraftaufwand ein manuelles Schalten gewährleistet ist. Die Konstruktion ist dabei derart auszubilden, daß auch ein sicheres Wiederanlaufen bei erneuter Motorinbetriebnahme erreicht werden kann, ohne daß die Gefahr eines Blockierens des Motors oder einer Zerstörung des motorischen Antriebs oder der einzelnen Antriebselemente besteht .
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Motorantrieb gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, konstruktiv umgesetzt dafür Sorge zu tragen, daß bei Notbetätigung durch Einführen oder Aufsetzen eines Drehgriffs auf die Antriebs- achse, die dem Verstellen des Schaltrotors dient, eine Relativbewegung in axialer Richtung ausführbar ist. Durch diese Relativbewegung löst sich der bis dahin bestehende Eingriff zwischen einem an sich bekannten Kulissenschaltblech und einem Stellnocken, der auf der Antriebsscheibe angeordnet ist. Nach einem derartigen Entkoppeln kann dann mit Hilfe des Drehgriffs oder dergleichen Mitteln die gewünschte Umschaltung zwischen den Schaltstellungen I-O-II vorgenommen werden.
Durch Vorsehen geeigneter Federelemente stellt sich nach Ent- fernen des Drehgriffs der Rastzustand zwischen Stellnocken und Kulissenschaltblech wieder ein.
Das Kulissenschaltblech in Wirkverbindung mit dem Stellnocken ist so ausgebildet, daß unabhängig von der manuellen Schalt- Stellung bei Wiederaktivieren des motorischen Antriebs der Motor immer in die jeweilige Folgeschaltrichtung eingreift, die gewünscht und vorgegeben ist .
Mit Hilfe des vorbeschriebenen Drehgriffs, welcher einen Betätigungsfortsatz aufweist, kann im Falle einer Betriebsstrom- Unterbrechung des Motorantriebs die gewünschte manuelle Not- schaltung durchgeführt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist oberhalb des Kulissenschaltblechs, die bereits erwähnte Achse radial umgebend, eine axial verschiebliche Druckscheibe angeordnet, die einen Druckstift sowie einen Führungsstift umfaßt.
Auf der Achse ist weiterhin ein sogenannter Schaltblechträger befestigt, wobei der Schaltblechträger an der der Antriebsscheibe gegenüberliegenden Seite eine Fase oder Schräge aufweist .
Mit axialer Verschiebung der Druckscheibe bewegt sich der Druckstift in Richtung Kulissenschaltblech und drückt letzteres gegen die Fase oder Schräge, so daß sich ein vorgebbarer Kippwinkel einstellt mit der Folge, daß die Kulisse vom Stellnocken abhebt bzw. letzterer aus der Kulisse heraustritt.
Den Führungsstift umgebend ist eine Schraubenfeder angeordnet, welche eine federkraftunterstützte Rückbewegung des Kulissenschaltblechs und/oder des Drehgriffs bewirkt, wobei der Füh- rungsstift in einer Bohrung des Schaltblechs beweglich gleitet und an der Druckscheibe z.B. durch Sicherungsringe oder dergleichen Befestigungsmittel fixiert ist.
Das Kulissenschaltblech befindet sich im Betriebszustand im wesentlichen parallel zur Antriebsscheibe und besitzt seitliche, blockierverhindernde Anlaufschrägen.
Die Anlaufschrägen verhindern ein Aufschlagen des Stellnockens auf das Kulissenschaltblech dann, wenn bei bestimmten Schaltstellungen der Motor durch Fehlschaltung in die falsche Dreh- richtung gebracht wurde. Die Anlaufschrägen erlauben es in
Verbindung mit der axialen Beweglichkeit des Kulissenschaltblechs, dieses anzuheben, bis der Stellnocken der Antriebsscheibe wieder in die entsprechende Kulisse des Schaltblechs eingreift.
Der Betätigungsfortsatz des Drehgriffs besitzt einen an die Achse angepaßten, vorzugsweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, wobei am freien Ende des Fortsatzes ein Querstift befindlich ist, der sich gegen die Gehäuseinnenwandung des Antriebs beim gewünschten manuellen Betrieb abstützt.
Der erwähnte Querstift besitzt eine multifunktionale Wirkung. Es kann die Gehäuseabdeckung den Schaltstellungen entsprechend angepaßte Schlitze aufweisen. Bei Eindrücken der Schaltachse bzw. Bewegen des Drehgriffs des Betätigungsfortsatzes nach unten taucht der Querstift durch einen der jeweiligen Schalt- Stellung zugeordneten Schlitze in das Gehäuseinnere und betä- tigt gleichzeitig die Druckscheibe, d.h. verschiebt letztere nach unten. Infolgedessen bewegt sich auch der Druckstift in Richtung Kulissenschaltblech und verbringt dieses durch die Wirkung der Fase oder Schräge in eine Winkellage mit dem Ziel der Entkopplung von Stellnocken und Kulissenschaltblech.
Der nunmehr an der Innenseite der Gehäuseabdeckung bzw. der Gehäuseöffnung anliegende Querstift verhindert weiterhin ein ungewolltes Herausdrücken der Schaltachse während der Drehung zwischen den einzelnen Schaltstellungen und gibt andererseits die Drehbewegung erst dann frei, wenn das Kulissenschaltblech ausreichend weit aus dem Eingriff des Stellnockens herausgehoben wurde. Nachdem der Schaltvorgang vollzogen wurde, drückt die am Führungsstift fixierte Schraubenfeder das Kulissenschaltblech wieder auf die Antriebsscheibe und zusätzlich den Betätigungsfortsatz bzw. die Schaltachse nach außen.
Mit anderen Worten ist also die Konstruktion hinsichtlich des Schlitzes bzw. der Schlitze so gewählt, daß diese eine Tiefe oder einen Abstand zur Gehäuseoberfläche derart aufweisen, daß der Betätigungsfortsatz eine ausreichende axiale Bewegung der Druckscheibe und des Druckstifts zum Entkuppeln von Kulissenschaltblech und Stellnocken bewirkt, um im Anschluß die gewünschte manuelle Drehbewegung für die Notbetätigung freizugeben .
Bei einer alternativen Ausführungsform ist, ohne daß das Grundprinzip der Erfindung verlassen wird, die Achse längsver- schieblich geführt, wobei die Achse mindestens teilweise umgebend und mit dieser verbunden das Kulissenschaltblech angeordnet ist .
Die Achse und/oder das Kulissenschaltblech stützt sich zu einem Festpunkt über eine Feder ab, so daß beim axialen Verschieben von Achse mit Kulissenschaltblech sich der Eingriff zum Stellnocken löst . Durch die Federkraft wird beim Aufheben der Längsverschiebekraft der Eingriffszustand erneut hergestellt, so daß der Motorbetrieb des Lastumschalters erneut aufgenommen werden kann.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Kulissenschaltblech seitliche Abkantungen als Anlaufschrägen für den Stellnocken, der auf der Antriebsscheibe befindlich ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Kulissenschaltblech vorzugsweise an dem der Schaltkulisse gegenüberliegenden Ende Anschlagflächen für Endlageschalter auf. Die Anschlagflächen können auch durch Kunststoffteile mit ent- sprechender Formgebung, die wiederum selbst drehbeweglich sind, gebildet werden.
Mittels der vorbeschriebenen Erfindung gelingt es in besonders einfacher Weise, die erforderlichen Antriebskräfte auf einen Lastumschalter bzw. einen dort angeordneten Schaltrotor zu übertragen und andererseits im Falle einer Notbetätigung den motorischen Antrieb vom Schaltrotor abzukoppeln, so daß das manuelle Schalten ungehindert möglich wird.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei- spiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden .
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnittdarstellung des motorischen Antriebs mit Antriebsscheibe, Stellnocken und Kulissenschaltblech; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einheit aus Antriebsscheibe mit Stellnocken und Kulissenschaltblech;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Antriebsgehäuses mit Druckscheibe und Querstift;
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch mit Querstift in Betätigungsposition und axial verschobener Druck- scheibe;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil des Antriebsgehäuses mit erkennbaren Schlitzen zur Aufnahme des Querstifts;
Fig. 6 eine Darstellung der Anlaufschrägen in Verbindung mit dem Stellnocken auf der Antriebsscheibe; und
Fig. 7 eine prinzipielle Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit längsverschieblich angeordneter Achse.
Bei der Darstellung des Motorantriebs für automatische Lastumschalter nach Fig. 1 befindet sich der eigentliche Schalter in einem Schaltergehäuse 1, wobei in diesem Schaltergehäuse nicht gezeigte Anschlußkontakte, Schaltkontake, Schaltersockel und ein Lagerschild für den Schaltrotor 2 vorgesehen sind. Der Schaltrotor 2 führt mit einem Wellenende 3 auf ein Eckgetriebe 4, das im Antriebsgehäuse 5 befindlich ist. Auf einem Zwischenträger 6 ist ein Getriebeelektromotor 7 angeflanscht. Die Motorachse 8 trägt eine Antriebsscheibe 9, welche einen Stellnocken 10 aufweist.
Der Stellnocken 10 besitzt eine Zylinderform mit einer oben abgerundeten oder kegeligen Deckfläche.
Im Betriebsfall steht der Stellnocken 10 im Eingriff mit einem Kulissenschaltblech 11, welches auf der Achse 12 befindlich is . Das Kulissenschaltblech 11 weist Ausnehmungen 13 auf, in die der Stellnocken 10 bei Drehbewegung der Antriebsscheibe 9 eingreift und mit deren Hilfe das Kulissenschaltblech 11 bewegt werden kann. Diese Bewegung überträgt sich mittels der Achse 12 und dem Eckgetriebe 4 auf den Schaltrotor 2, so daß die gewünschten Schaltbewegungen und Schaltstellungen erreicht werden können.
Wie aus der Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 6 ersichtlich, besitzt das Kulissenschaltblech 11 seitliche Anlaufschrägen 14, die ein (erneutes) Hineingleiten des Stellnockens 10 in die Ausnehmungen 13 nach Fehlpositionierungen bzw. Fehlschaltungen ermöglichen, ohne daß das Schaltblech oder andere mechanische Elemente beschädigt werden.
Bei diesem Entlanggleiten des Stellnockens 10 an den Anlaufschrägen 14 wird das auf dem Schaltblechträger 15 geführte Kulissenschaltblech 11 gegen die Kraft einer Schraubenfeder 16 angehoben.
Bei Notbetätigung durch Einführen oder Aufsetzen eines nicht gezeigten Drehgriffs auf die Achse 12 oder einer entsprechenden Achsenverlängerung erfolgt eine Relativbewegung in axialer Richtung, wobei hier eine Druckscheibe 17 mitgenommen wird.
Die Druckscheibe 17 umfaßt einen Druckstift 18, welcher auf das darunter befindliche Ende des Kulissenschaltblechs 11 eine Kraft ausübt .
Dadurch, daß der Schaltblechträger 15 eine Schräge 19 besitzt, kippt das Kulissenschaltblech 11 nach hinten, beim gezeigten Beispiel in Richtung des Schaltergehäuses 6, wodurch sich der vordere Teil des Kulissenschaltblechs 11 aus dem Bereich des Stellnockens 10 der Antriebsscheibe 9 herausbewegt und dann frei drehbewegt werden kann. Die bereits erwähnte Schraubenfeder 16, welche auf einem Führungsstift 20 befindlich ist, trägt dafür Sorge, daß nach Entfernen der Notbetätigungseinrichtung sich die Druckscheibe 17 wieder in den Ausgangszustand zurückbewegt und das Kulis- senschaltblech 11 in Anlage mit der Antriebsscheibe 9 gelangt, wobei hier der Stellnocken 10 wieder in die Ausnehmung 13 des Kulissenschaltblechs 11 eingreift.
Die erwähnte Schräge oder Fase 19 des Schaltblechträgers ist an der der Antriebsscheibe 9 gegenüberliegenden Seite ausgebildet.
Bezüglich des mitnehmenden Bewegens des Kulissenschaltblechs 11 durch den Stellnocken 10 auf der Antriebsscheibe 9 sei auf die Fig. 2 verwiesen.
Wie ersichtlich, weist der obere Bereich der Achse 12 bevorzugt einen quadratischen Querschnitt auf und es ist der Schalt- blechträger 15 mit einem entsprechenden Innenquerschnitt versehen.
Das Kulissenschaltblech 11 ist zwar winkelbeweglich und mindestens teilweise axial verschieblich, jedoch radial fixiert, um die gewünschten Kräfte beim motorischen Antrieb übertragen zu können.
Bei Handbetätigung wird die zum Verstellen des Schaltrotors 2 erforderliche Kraft über die Achse 12 bzw. den eingebrachten oder aufgesteckten Drehgriff mittels des Eckgetriebes 4 bereitgestellt .
Der Druckstift 18 ist durch Sicherungsringe in entsprechenden Bohrungen sowohl der Druckscheibe 17 als auch dem Kulissenschaltblech 11 gehalten. Der Führungsstift 20 ist lediglich in der Druckscheibe 17 fixiert und gleitet mit seinem freien Ende in einer Bohrung oder Ausnehmung des Kulissenschaltblechs 11. Mit der strichpunktierten Darstellung nach Fig. 1 wird die winkelverschobene Position des Kulissenschaltblechs 11 bei gewünschter Hand- oder Notbetätigung deutlich gemach .
Den Fig. 3 bis 5 ist das Prinzip des Sicherstellens einer
Schaltbewegung erst nach vollständigem Auskuppeln vom motorischen Antrieb gezeigt.
Ein Querstift 21 taucht durch einen der Schlitze 22, die im Gehäuse angeordnet sind, in das Gehäuseinnere ein und nimmt die Druckscheibe 17 in axialer Richtung mit.
Durch den Durchmesser des Querstifts 21 in Verbindung mit der Dicke der Gehäusewandung ist sichergestellt, daß eine solche axiale Verschiebung der Druckscheibe 17 und damit ein Kippen des Kulissenschaltblechs 11 erfolgt, daß ein sicheres Entkoppeln gewährleistet ist, bevor der manuelle Schaltvorgang ausführbar ist. Der an der Innenseite des Gehäuses anliegende Querstift 21 verhindert auch ein ungewolltes Herausdrücken des als Schaltachse wirkenden Betätigungsfortsatzes 23.
Dann, wenn der manuelle Schaltvorgang vollzogen ist, drückt die Schraubenfeder 16 das Kulissenschaltblech 11 wieder auf die Antriebsscheibe 9 zurück und gleichzeitig den Betätigungsfort- satz 23 nach oben bzw. nach außen.
Gemäß Fig. 6 kann der Stellnocken 10 an den Anlaufschrägen 14 entlang gleiten und das Kulissenschaltblech 11 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 16 anheben und in die Ausnehmungen 13 eintreten. Dieser Fall ist dann relevant, wenn bei bestimmten Schaltstellungen der Motor durch Fehlschaltung in die falsche Drehrichtung gebracht wurde . Mit der beschriebenen Lösung wird wirksam verhindert, daß der Stellnocken 10 an die Außenkante des Kulissenschaltblechs 11 anschlägt und dieses oder andere Teile beschädigt. Bei einer weiteren, mit der Fig. 7 prinzipiell dargestellten Ausführungsform ist die Achse 12 längsverschieblich angeordnet und geführt .
Die Achse ist mindestens teilweise von dem erwähnten Kulissen- schaltblech 11 umgeben, wobei das Kulissenschaltblech 11 sich über eine Feder zu einem Festpunkt 24, der Teil des Gehäuses sein kann, abstützt.
Bei axialem Verschieben in Pfeilrichtung wird das Kulissen- schaltblech 11 von der Antriebsscheibe 9 abgehoben und ist ungehindert drehbar, um gewünschte manuelle Antriebskräfte auf den Schaltrotor zu übertragen.
Es besteht die Möglichkeit, sowohl das Kulissenschaltblech 11 gegen den Festpunkt 24 mittels einer Feder als auch das untere Ende der Achse durch eine Feder abzustützen, um einerseits die axiale Beweglichkeit zu gewährleisten und um andererseits ein Wiedereinrasten oder Einkoppeln der Ausnehmungen 13 im Kulissenschaltblech 11 bezüglich des Stellnockens 10 zu erreichen.
Wesentlich für die beschriebenen Ausführungsbeispiele ist, daß bei Notbetätigung durch Einführen oder Aufsetzen eines Drehgriffs auf die Achse zum Verstellen des Schaltrotors eine Relativbewegung in axialer Richtung ausführbar ist, wobei durch diese Relativbewegung dafür Sorge getragen wird, daß der im
Motorbetriebsfall bestehende Eingriff zwischen Kulissenschaltblech und Stellnocken auf der Antriebsscheibe sich löst und andererseits nach Entfernen des Drehgriffs nach Beendigung der Notbetätigung sich federkraftunterstützt wieder herstellt .
Je nach Lage des Stellnockens bezüglich des betätigungsseitigen Endes der Achse wird entweder eine Kippbewegung des Kulissenschaltblechs oder eine Längsverschiebung des Blechs oder im Fall eines fest mit der Achse verbundenen Blechs eine Längs- Verschiebung der Achse selbst ausgeführt. Bezugszeichenliste
1 Schaltergehäuse
2 Schaltrotor 3 Wellenende
4 Eckgetriebe
5 Antriebsgehäuse
6 Zwischenträger
7 Elektromotor 8 Motorachse
9 Antriebsscheibe
10 Stellnocken
11 Kulissenschaltblech
12 Achse 13 Ausnehmung
14 Anlaufschrägen
15 Schaltblechträger
16 Schraubenfeder
17 Druckscheibe 18 Druckstift
19 Schräge des Schaltblechträgers
20 Führungsstift
21 Querstift
22 Schlitze 23 Betätigungsfortsatz
24 Festpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Motorantrieb für automatische Lastumschalter und zusätzlicher manueller Notbetatigungsfunktion, wobei der Antrieb eine Scheibe mit umlaufendem Stellnocken aufweist und der Stell- nocken in ein Kulissenschaltblech eingreift, welches über eine Achse in mechanischer Wirkverbindung mit dem Rotor des Schalters steht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Notbetätigung durch Einführen oder Aufsetzen eines Drehgriffs mit Betätigungsfortsatz auf die Achse zum Verstellen des Schaltrotors eine Relativbewegung in axialer Richtung ausführbar ist, wobei durch diese Relativbewegung sich der Eingriff zwischen Kulissenschaltblech und Stellnocken löst und nach Entfernen des Drehgriffs federkraftunterstützt wieder herstellt .
2. Motorantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Kulissenschaltblechs, die Achse radial umgebend, eine axial verschiebliche Druckscheibe angeordnet ist, welche einen Druckstift und einen Führungsstift umfaßt, auf der Achse ein Schaltblechträger befestigt ist, wobei der
Schaltblechträger an der der Antriebsscheibe gegenüberliegenden
Seite eine Fase oder Schräge aufweist und daß mit axialer Verschiebung der Druckscheibe der Druckstift das Kulissenschaltblech gegen die Fase oder Schräge drückt und um einen vorgegebenen Winkel kippt, so daß der Stellnocken aus der Kulisse heraustritt.
3. Motorantrieb nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß den Führungsstift umgebend eine Schraubenfeder angeordnet ist, um eine federkraftunterstützte Rückbewegung des Kulissenschaltblechs und/oder des Drehgriffs zu bewirken, wobei der Führungsstift in einer Bohrung des Schaltblechs beweglich gleitet.
4. Motorantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kulissenschaltblech im Betriebszustand im wesentlichen parallel zur Antriebsscheibe verläuft und seitliche, blockierverhindernde Anlaufschrägen aufweist .
5. Motorantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsfortsatz des Drehgriffs einen an die Achse angepaßten, vorzugsweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, wobei am freien Ende des Fortsatzes ein Querstift befindlich ist, welcher sich gegen eine Gehäuseinnenwandung beim manuellen Betrieb abstützt.
6. Motorantrieb nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Gehäuseöffnung zur Aufnahme der Achse oder des Betätigungsfortsatzes mindestens ein der Querstiftform ange- paßter Schlitz vorgesehen ist.
7. Motorantrieb nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz eine Tiefe oder einen Abstand zur Gehäuseoberfläche derart aufweist, daß der Betätigungsfortsatz eine ausreichende axiale Bewegung der Druckscheibe und des Druckstifts zum Entkuppeln von Kulissenschaltblech und Stellnocken bewirkt, um im Anschluß die manuelle Drehbewegung freizugeben und die Endkuppelstellung bis zum Herausbewegen des Betätigungsfortsatzes zu halten.
8. Motorantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse längsverschieblich angeordnet und geführt ist, wobei die Achse mindestens teilweise umgebend und mit dieser verbunden das Kulissenschaltblech angeordnet ist, wobei weiterhin sich die Achse und/oder das Kulissenschaltblech sich zu einem Festpunkt über eine Feder abstützt, so daß beim axialen Verschieben von Achse mit Kulissenschaltblech sich der Eingriff zum Stellnocken löst.
9. Motorantrieb nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß am Kulissenschaltblech seitliche Abkantungen als Anlaufschrägen für den Stellnocken ausgebildet sind.
10. Motorantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kulissenschaltblech vorzugsweise an dem der Schaltkulisse gegenüberliegenden Ende Anschlagflächen für Endlageschalter aufweist .
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