Antriebseinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät

Abstract

 An der im Querschnitt quadratischen Welle (14) ist eine Nut ausgenommen, in die ein scheibenringartiges Positionierelement (20) eingesetzt ist. Auf die Welle (14) ist von beiden Enden her je ein Hebelelement (26) aufgeschoben, dessen Durchlass entsprechend dem Querschnitt der Welle (14) geformt ist, um eine drehfeste Mitnahme zu gewährleisten. Mittels Schrauben (30) sind die Hebelelemente (26) gegeneinander gespannt und in axialer Anlage am Positionierelement (20) gehalten. Dadurch sind die Hebelelemente (26) auch in axialer Richtung festgelegt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine Antriebseinrichtung dieser Art für einen Trennschalter ist aus der US-Patentschrift Nr. 4,126,773 bekannt. Auf einer drehbar gelagerten Welle mit sechseckigem Querschnitt sitzt drehfest ein Hebelelement, das in Richtung der Wellenachse eine bestimmte Dicke aufweist. Der von der Welle durchgriffene Durchlass im Hebelelement entspricht dem Querschnitt der Welle zur gegenseitigen formschlüssigen Verbindung in Umfangsrichtung. Neben dem Hebelelement ist ein Befestigungselement aus Blech auf die Welle aufgeschoben, das ebenfalls einen dem Querschnitt der Welle entsprechenden Durchlass aufweist, wobei dieser bezüglich einer Senkrechten zur Ebene des Befestigungselements schräg verläuft. Mittels einer Schraube ist das Befestigungselement an das Hebelelement gezogen, wodurch es durch Verkanten auf der Welle in axialer Richtung festsitzt und das Hebelelement axial auf der Welle fixiert. Dabei ist es äusserst schwierig, die genaue axiale Lage des Hebels auf der Welle einzuhalten. Zudem ist die Herstellung des Befestigungselements mit dem schräg verlaufenden Durchlass äusserst aufwendig.

[0003] Die EP-A-0 385 265 und die entsprechende US-Patentschrift Nr. 4,996,397 offenbaren eine Antriebseinrichtung für einen Leistungsschalter, bei welchem Hebel- und andere Elemente formschlüssig und allenfalls unter Zwischenschaltung von Distanzstücken auf eine mehrkantige Welle aufgeschoben sind. In axialer Richtung werden diese aufgeschobenen Elemente durch beiderends in die Welle eingedrehte Schrauben gegeneinander gepresst und axial festgelegt. Bei dieser Antriebseinrichtung sind infolge des axialen Gegeneinanderpressens alle auf der Welle sitzenden Elemente mit dieser drehfest verbunden. Für bezüglich der Welle drehbare Elemente müssen separate, drehfest auf der Welle sitzende Lagerbüchsen vorgesehen sein. Weiter erhöhen die Distanzstücke die bewegte Masse, was allenfalls die Funktion des Antriebs, inbesondere dessen Schnelligkeit beeinträchtigen kann.

[0004] Eine weitere Antriebseinrichtung für einen Leistungsschalter offenbart die DE-A-38 34 006. Hier ist ein einstückig aus elastischem Kunststoff gefertigtes Hebelelement mit einem sechseckigen Durchlass auf eine entsprechende Welle aufgeschoben und mittels einer Schraube und eines die Wandung des Hebelelements nicht vollständig durchdringenden Klemmschlitzes auf der Welle befestigt. Dieses Hebelelement ist kompliziert in der Form und Herstellung, wozu teure Werkzeuge benötigt werden. Weiter kann das Hebelelement nur mit relativ kleinen Momenten beansprucht werden, da es aus elastischem Kunststoff gefertigt werden muss.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemässe Antriebseinrichtung zu schaffen, bei welcher ein leichtes, einfach herstellbares Hebelelement mit grosser Genauigkeit auf einer Welle axial positionierbar ist und ein grosses Drehmoment übertragen kann.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine gattungsbildende Antriebseinrichtung gelöst, die die Merkmale im Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.

[0007] Da das Hebelelement an einem in eine Nut der Welle eingesetzten Positionierelement in axialer Anlage gehalten ist, ist seine axiale Lage bezüglich der Welle genau definiert. Sämtliche benötigten Teile, wie beispielsweise das ringartige Positionierelement und schraubenartige Spannmittel, sind geläufige Massenartikel oder wie das Hebelelement und das Befestigungselement einfach, beispielsweise durch Stanzen, herstellbar. Das Hebelelement und das Befestigungselement können bei der Montage in einfacher Art und Weise auf die Welle aufgeschoben und mittels Spannmitteln, beispielsweise Schrauben, gegeneinander und somit gegen das dazwischen angeordnete Positionierelement gespannt werden. Der Aufwand dazu ist bei genauer Positionierung der Hebelelemente äusserst gering.

[0008] Mit einer bevorzugten Ausbildungsform der erfindungsgemässen Antriebseinrichtung gemäss Anspruch 2 lassen sich besonders grosse Drehmomente übertragen und werden mit geringem Aufwand unterschiedliche Anlenkungen ermöglicht.

[0009] Die Anzahl unterschiedlicher Teile kann bei einer besonders bevorzugten Ausbildungsform der erfindungsgemässen Antriebseinrichtung gemäss Anspruch 3 gering gehalten werden.

[0010] Als besonders einfach erweist sich die Verwendung von handelsüblichen Seeger- oder Benzingringen als Positionierelement, wie es im Anspruch 4 angegeben ist.

[0011] Weitere bevorzugte Ausbildungsformen der erfindungsgemässen Antriebseinrichtung sind in den Ansprüchen 5 und 6 angegeben.

[0012] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1

in Draufsicht einen Teil einer erfindungsgemässen Antriebseinrichtung mit einer Welle und darauf drehfest angeordneten Hebelelementen; und

Fig. 2

in Ansicht den in der Fig. 1 gezeigten Teil der Antriebseinrichtung.

[0013] Die in den Figuren stark vereinfacht gezeigte Antriebseinrichtung 10 für ein elektrisches Schaltgerät 12 für Mittel- oder Hochspannung weist eine, in allgemein bekannter Art und Weise an einem nicht gezeigten Gestell der Antriebseinrichtung 10 drehbar gelagerte Welle 14 mit einem polygonalen, im vorliegenden Fall quadratischen Querschnitt 15, auf. Wie schematisch in der Fig. 1 angedeutet, ist die Welle 14 mit einem Antriebsorgan 16, beispielsweise einem Antriebsmotor, einer Speicherfeder oder einem Betätigungshebel, sowie gegebenenfalls mit allgemein bekannten lösbaren Verklinkungs- und Abstützeinrichtungen verbunden.

[0014] An der Welle 14 ist an einer vorgegebenen Stelle eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 18, beispielsweise durch Drehen ausgenommen, in die ein ringscheibenartiges Positionierelement 20, beispielsweise ein Benzing- oder Seeger-Sicherungsring eingesetzt ist. Die Breite der Nut 18 in Richtung der Achse 14' der Welle 14 entspricht im wesentlichen der Breite des Positionierelements 20, so dass dieses axial auf der Welle 14 festgelegt ist. Im gezeigten Beispiel ist die Nut 18 in radialer Richtung so tief ausgenommen, dass der verbleibende kreisrunde Restwellenquerschnitt 22 einen Durchmesser aufweist, der der Seitenlänge des quadratischen Querschnitts 15 der Welle 14 entspricht. Das Positionierelement 22 steht somit mindestens auf einem Teil des Umfangs der Welle 14 über diese vor, mindestens zwischen den Kanten 24 der Welle 14.

[0015] Auf die Welle 14 ist von beiden Enden her je gegengleich ein identisches Hebelelement 26 aufgeschoben und in seitliche Anlage an das Positionierelement 20 gebracht. Die Hebelelemente 26 sind aus einem ebenen Blechstreifen ausgestanzt und weisen einen Durchlass 28 auf, welcher in Form und Grösse mindestens annähernd dem polygonalen Querschnitt 15 der Welle 14 entspricht, so dass die im Durchlass 28 von der Welle 14 durchgriffenen Hebelelemente 26 drehfest auf letzteren sitzen. In Längsrichtung 26' der beiden parallelen Hebelelemente 26 gesehen, sind diese bezüglich der Achse 14' einander diametral gegenüberliegend und in radialer Richtung gesehen ausserhalb des Positionierelements 20 von parallel zur Achse 14' verlaufenden Schrauben 30 durchgriffen, die sich mit ihren Köpfen 30' am einen Hebelelement 26 und deren Muttern 32 sich am anderen Hebelelement 26 abstützen. Die Schraube-Mutter-Verbindungen bilden Spannmittel 34, mittels welchen die beiden Halteelemente 26 gegeneinander gespannt und in axialer Anlage am Positionierelement 20 gehalten sind.

[0016] Im freien Endbereich jedes Hebelelements 26 ist an diesen ein Anlenkschaft 36 befestigt, vorzugsweise angenietet. An den Anlenkschaft 36 des einen Hebelelements 26 ist ein Gestänge 38 angelenkt, das andernends den bewegten Kontakt 40 des Schaltgerätes 12 steuert. Am freien Ende des betreffenden Anlenkschafts 36 ist ein allgemein bekanntes Sicherungselement 42 angeordnet, um das Gestänge 38 zwischen sich und dem betreffenden Hebelelement 26 in axialer Richtung zu halten.

[0017] Es wäre durchaus denkbar, am Anlenkschaft 36 des anderen Hebelelements 26 ebenfalls ein Gestänge anzulenken, oder die Anlenkschäfte 36 der beiden Hebelelemente 26 mit einem einzigen Gestänge zu verbinden, um besonders grosse Drehmomente zu übertragen.

[0018] Da die vorgeschlagenen Hebelelemente 26 besonders einfach und mit wenig Aufwand herstellbar sind, empfiehlt es sich wie in den Figuren gezeigt, immer zwei Hebelelemente 26 zu verwenden, auch wenn nur an den Anlenkschaft 36 eines einzigen Hebelelements 26 ein Gestänge 38 angelenkt wird und das andere Hebelelement 26 einzig als Befestigungselement 44 dient, um den Spannmitteln 34 als Abstützung zu dienen und das andere Hebelelement 26 in Anlage am Positionierelement 20 zu halten.

[0019] Selbstverständlich ist es auch möglich, die Hebelelemente 26 als Kurvenscheiben oder mit einer Klinkenvorrichtung zusammenwirkende Abstützhebel auszubilden.

[0020] Der Querschnitt der Welle 14 kann praktisch jede beliebige nicht kreisrunde Form aufweisen, so dass die drehfeste Mitnahme des Hebelelements 26 durch Formschluss gewährleistet ist.

[0021] Es ist selbstverständlich möglich, auf einer einzigen Welle 14 eine Mehrzahl von Hebelelementpaaren anzuordnen. Es ist dabei ein erstes Positionierelement 20 in eine der Nuten einzusetzen und das entsprechende Hebelelementpaar zu montieren. Anschliessend kann ein weiteres Hebelelement auf die Welle 14 aufgeschoben werden, so dass dieses zwischen dem bereits montierten Hebelelementpaar und einer weiteren Nut zu liegen kommt. Dann wird in diese Nut ein weiteres Positionierelement 20 eingesetzt, ein weiteres Hebelelement aufgesetzt und anschliessend können diese beiden Hebelelemente mittels Schrauben gegeneinander gespannt werden.

Ansprüche

1. Antriebseinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für Mittel- und Hochspannung, mit einer drehbar gelagerten, einen polygonalen Querschnitt aufweisenden Welle (14), einem Hebelelement (26) und einem Befestigungselement (44), die je einen im wesentlichen dem Querschnitt (15) der Welle (14) entsprechenden Durchlass (28) aufweisen, durch den die Welle (14) in Umfangsrichtung formschlüssig hindurchgeführt ist, und mit Spannmitteln (34) um das Hebelelement (26) und das Befestigungselement (44) in Richtung der Wellenachse (14') gegeneinander zu spannen und das Hebelelement (26) in axialer Richtung an der Welle (14) festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (18) aufweist, in die ein ringartiges Positionierelement (20) eingesetzt ist, das in radialer Richtung mindestens auf einem Teil des Umfangs der Welle (14) über diese vorsteht, und das Hebelelement (26) und das Befestigungselement (44) je auf einer Seite des Positionierelements (20) angeordnet und mittels der Spannmittel (34) in axialer Anlage am Positionierelement (20) gehalten sind.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (44) durch ein zweites Hebelelement (26) ausgebildet ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelelemente (26) identisch ausgebildet sind.

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (20) ein Seeger- oder Benzingring ist.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel (34), vorzugsweise einander bezüglich der Wellenachse (14') diametral gegenüberliegende, Schrauben (30,32) aufweisen.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (26) und das Befestigungselement (44) aus einem Blech ausgestanzt sind.

Zeichnung