DE4014150C2

DE4014150C2 - Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte

Info

Publication number: DE4014150C2
Application number: DE4014150A
Authority: DE
Inventors: Heinz Szygulla; Wilfried Dipl Ing Schmidt
Original assignee: RUHRTAL GmbH; Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: RUHRTAL HOCHSPANNUNGSGERAETE GMBH & CO. OHG, 44866
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2010-05-03
Also published as: DE59107223D1; EP0455039A1; ATE133002T1; EP0455039B1; DE4014150A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindel mutter, mindestens einer Schwinge und einer mit der Schwinge drehfest ver bundenen Abtriebswelle, wobei die Spindelmutter mindestens einen Mitnehmer zapfen 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, ins besondere Hochspannungsschaltgeräte zu betätigen. Bei solchen Schwenkan trieben kann die Getriebespindel von Hand betätigt werden. In der Regel ist jedoch ein Antriebsmotor vorgesehen, dessen Abtriebswelle auf die Getriebe spindel des Schwenkantriebes wirkt.

Mit Schwenkantrieben der in Rede stehenden Art soll nicht selten eine Ro tationsbewegung der Abtriebswelle von nahezu 180°, häufig auch eine Ro tationsbewegung von mehr als 180° erreicht werden. Eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle von etwa 180° wird vielfach von dem zugeordneten Schalt gerät 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.

Aus den EP-A-0 393 557, CH-A-479 155, AT-A-248 526 und DE-A-1 91 132 sind jeweils verschiedene Schwenkantriebe bekannt, bei denen eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle um 180° oder mehr weder vorgesehen, noch möglich ist.

Mit Schwenkantrieben der eingangs beschriebenen Art, bei denen also ein Kulissengetriebe verwirklicht ist, lassen sich Rotationsbewegungen der Ab triebswelle von 180° oder gar von mehr als 180° nicht ohne weiteres verwirk lichen. 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 auf gezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung der Schwinge aus zwei Führungsabschnitten 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 Führungsabschittes der Kulissenführung der Schwinge durch das Zusammenwirken des Umlenkelements der Spindelmutter mit dem Umlenkelement der Schwinge in den zweiten Führungsabschnitt der Kulissenführung geführt wird, wobei in der Umlenkstellung der Mitnehmerzapfen jeweils in den seiner Bewegungsrichtung entgegengerichteten Führungsabschnitt geführt wird.

Die Lehre der Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß ein Schwenk antrieb der in Rede stehenden Art getriebetechnisch nur eine Rotationsbe wegung der Abtriebswelle zuläßt, die kleiner als 180° ist. Der erste erfin dungsgemäße Schritt zu einem Schwenkantrieb der in Rede stehenden Art, des sen Abtriebswelle eine Rotationsbewegung von mehr als 180° ausführen kann, besteht nun darin, die Kulissenführung der Schwinge aus zwei Führungsabschnitten zusammenzusetzen, wobei dann jeder Führungsabschnitt der Kulissenführung ohne weiteres so ausgebildet sein kann, daß die Abtriebswelle jeweils eine Ro tationsbewegung von mehr als 90° ausführt, z. B. von 100°, von 110° oder auch von 120°. Die beiden Führungsabschnitte der Kulissenführung zusammen ermög lichen 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 Kulissen führung der Schwinge in der zuvor beschriebenen Weise aus zwei Führungs abschnitten, so würde das ohne weiteres zunächst dazu führen, daß nicht sicher gestellt ist, daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsabschnittes in den zweiten Führungsabschnitt der Kulissenführung geführt wird. Folglich ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, daß die Spin delmutter ein Umlenkelement und die Schwinge ein dem Umlenkelement der Spin delmutter zugeordnetes Umlenkelement aufweisen und daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsabschnittes der Kulissen führung der Schwinge durch das Zusammenwirken des Umlenkelements der Spin delmutter mit dem Umlenkelement der Schwinge in den zweiten Führungsabschnitt der Kulissenführung geführt wird. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Umlenk elemente führen also dazu, daß der Mitnehmerzapfen der Spindelmutter nach dem Durchlaufen des ersten Führungsabschnittes der Kulissenführung der Schwinge nicht in einen Totpunkt kommt bzw. sich nicht bei fortschreitender Transla tionsbewegung der Spindelmutter im ersten Führungsabschnitt der Kulissenführung der Schwinge zurückbewegt.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Schwenkantrieb auszugestalten und weiterzubilden. Insbesondere können die beiden Führungsabschnitte der Kulissenführung der Schwinge spiegelsymmetrisch ausgeführt sein und/oder kann das Umlenkelement der Spindelmutter eine herz spitzenförmige Umlenkkontur aufweisen.

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 Ausführungs form 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.

Der in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellte Schwenkantrieb ist be stimmt für nicht dargestellte Schaltgeräte, insbesondere Hochspannungsschalt geräte und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Getriebespin del 1, einer auf der Getriebespindel 1 laufenden Spindelmutter 2, mindestens einer Schwinge 3 und einer mit der Schwinge 3 drehfest verbundenen Abtriebs welle 4. Regelmäßig gehört zu dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schwenk antrieb 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 min destens einen Mitnehmerzapfen 5 und die Schwinge 3 eine Kulissenführung 6 aufweisen, daß der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 in die Kulissen führung 6 der Schwinge 3 eingreift und daß eine durch die Getriebespindel 1 bewirkte Translationsbewegung der Spindelmutter 2 mittels des Mitnehmerzap fens 5 und der Schwinge 3 in eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle 4 um gesetzt wird.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schwenkantriebes, bei dem nur eine Schwinge 3 vorgesehen ist. Demgegenüber zeigt die Fig. 2 ein Ausfüh rungsbeispiel eines Schwenkantriebes, bei dem - symmetrisch zur Getriebe spindel 1 und zur Spindelmutter 2 - zwei Schwingen 3 vorgesehen sind. Eine solche Ausführungsform mit zwei Schwingen 3 ist vorteilhafter als eine Aus führungsform mit nur einer Schwinge 3, weil bei der Ausführungsform mit zwei Schwingen 3 zwei Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 in jeweils eine Kulis senführung 6 jeweils einer Schwinge 3 eingreifen.

Im übrigen sind in den Fig. 1 und 2 den Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmut ter 2 zugeordnete Führungsflächen 7 angedeutet.

Erfindungsgemäß besteht die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 aus zwei Füh rungsabschnitten 6a und 6b, 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 Führungsabschnittes 6a der Kulissenführung 6 der Schwin ge 3 durch das Zusammenwirken des Umlenkelements 8 der Spindelmutter 2 mit dem Umlenkelement 9 der Schwinge 3 in den zweiten Führungsabschnitt 6b der Kulis senführung 6 geführt.

In beiden in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen eines erfin dungsgemäßen Schwenkantriebes sind, was insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, die beiden Führungsabschnitte 6a und 6b 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. Mit Hilfe der Stellungsmeldemechanik 12 werden Stellungmeldungen des dem Schwenkantrieb zugeordneten, in den Figuren nicht dargestellten Schaltgerätes realisiert, z. B. Stellungsmeldekontakte betätigt. Insbeson dere werden Stellungsmeldungen für die Aus-Stellung und die Ein-Stellung be nötigt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schwenkantrieb weist die Kulissenführung 6 der Schwinge 3 einen Vorlaufbereich 6c und einen Nach laufbereich 6d auf, in denen der Mitnehmerzapfen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken der Schwinge 3 laufen kann, wobei der Schaltkörper 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eine Kulissenführung 13 aufweist, die Kulissen führung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 dem Vorlauf bereich 6c und dem Nachlaufbereich 6d der Kulissenführung 6 der Schwinge 3 zugeordnete Schwenkbereiche 13a und 13b aufweist und der Mitnehmerzap fen 5 der Spindelmutter 2 auch in die Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 eingreift. Dabei sind die Schwenkbereiche 13a und 13b der Kulissenführung 13 des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemecha nik 12 durch einen Neutralbereich 13c verbunden, in dem der Mitnehmerzap fen 5 der Spindelmutter 2 ohne ein Schwenken des Schaltkörpers 11 laufen kann. Diese Ausbildung 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 Ro tationsbewegung der Abtriebswelle 4 bewirkt und schließlich wieder nur eine Schwenkbewegung des Schaltkörpers 11 der Stellungsmeldemechanik 12 bewirkt.

Claims

1. Schwenkantrieb, insbesondere für Schaltgeräte, mit einer Getriebespindel, einer auf der Getriebespindel laufenden Spindelmutter, mindestens einer Schwinge und einer mit der Schwinge drehfest verbundenen Abtriebswelle, wo bei 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (6) der Schwinge (3) aus zwei Führungsabschnitten (6a, 6b) besteht, daß die Spindelmutter (2) ein Umlenkelement (8) und die Schwinge (3) ein dem Umlenkelement (8) der Spindelmut ter (2) zugeordnetes Umlenkelement (9) aufweisen und daß der Mitnehmerzap fen (5) der Spindelmutter (2) nach dem Durchlaufen des ersten Führungs abschnittes (6a) 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 Führungsabschnitt (6b) der Kulissenführung (6) geführt wird, wobei in der Umlenkstellung der Mitnehmerzapfen (5) jeweils in den seiner Bewegungsrichtung entgegengerichteten Führungsabschnitt (6a, 6b) geführt wird.

2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsabschnitte (6a, 6b) 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 Umlenkkon tur (10) aufweist.