MOTORANTRIEB

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb zur Betätigung eines Stufenschalters, eines Umstellers oder einer Tauchkernspule, mit einer Stellungsanzeige.

[0002] Ein solcher Motorantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches ist aus der Firmenschrift "Motorantrieb MA 7, Betriebsanweisung". Impressum BA 40/90 de - 0391/2000, der Anmelderin bereits bekannt.

[0003] Dabei ist die Stellungsanzeige als direkter integraler Bestandteil des Steuergetriebes ausgebildet Es sind ein Schaltschrittanzeigerad und ein Stellungsanzeigerad vorhanden, die beide direkt innerhalb des Steuergetriebes betätigt werden. Die Anzeige selbst erfolgt jeweils durch auf der Stirn- d h. Umfangsseite des jeweiligen Rades angeordnete Markierungen, die sich mit dem entsprechenden Rad drehen. Die Stirnseiten sind in einem Bereich jeweils von außen sichtbar und die darauf angebrachten Markierungen ablesbar.

[0004] Das Schaltschrittanzeigerad dreht sich ebenso wie die Nockenscheibe des Steuergetriebes, die die einzelnen Kontakte bei jeder Umschaltung von einer Stufe des Stufenschalters oder dgl. auf eine benachbarte andere Stufe in einer vorbestimmten Schaltsequenz betätigt, jeweils um eine ganze Umdrehung.
Auf seiner Stirnseite ist es mit Markierungen versehen, die die einzelnen Schaltschritte, d h. die nacheinander bei einer Umschaltung ablaufende Schaltsequenz, darstellen bzw durch Zahlen oder andere Symbole abbilden.
Ein grunes Feld zeigt die Ruhestellung der Nockenschalter an.
Die Ausgangsstellung eines Schaltschrittes, d.h. der stationäre Zustand des Motorantriebes, ist durch eine rote Mittelmarke innerhalb des grünen Bereiches gekennzeichnet.

[0005] Das Stellungsanzeigerad ist auf seiner Stirnseite mit Zahlen o.ä. versehen, die den möglichen Schaltstellungen des jeweiligen Stufenschalters o.ä. entsprechen.
Das Stellungsanzeigerad dreht sich bei jeder Umschaltung von einer Stufe des Stufenschalters auf eine benachbarte andere Stufe jeweils um einen Winkel, d.h. einen Schritt, der den Abstand zwischen zwei benachbarten Markierungen entspricht.

[0006] Die bekannte Stellungsanzeige zeigt also mittels des Schaltschrittanzeigerades jeweils an, in welchem Bereich der Schaltsequenz während einer Umschaltung sich der Motorantrieb gerade befindet.
Sie zeigt weiterhin mittels des Stellungsanzeigerades an, auf welcher Betriebsstellung (im stationären Zustand) sich der Motorantrieb befindet.
Nachteilig an dieser bekannten Stellungsanzeige ist die schlechte Visualisierung des Umschaltvorganges, d.h. der entsprechend zu durchlaufenden Schaltsequenz. Es ist nicht ohne weiteres erkennbar, ob sich ein eingeleiteter Umschaltvorgang noch am Anfang oder etwa bereits kurz vor seinem Abschluß befindet.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Anzeigen, die sich, wie erläutert, jeweils an den Stirnseiten der beiden Räder befinden, aus größerer Entfernung nicht zu erkennen sind. Da die beiden Räder Bestandteil des Steuergetriebes sind und die Stirnseiten nicht beliebig dick gemacht werden können, ist eine Vergrößerung der Zahlen oder anderer Symbole konstruktionsbedingt nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Stellungsanzeige besteht darin, daß nicht erkennbar bzw. nachvollziehbar ist, welche Betriebsstellungen bei vorangegangenen Betätigungen des Motorantriebes überhaupt bereits eingenommen wurden, d.h. welcher Regelbereich des Stufenschalters oder dgl. im praktischen Betrieb überhaupt bisher bereits genutzt wurde. Eine solche Information ist jedoch zunehmend bedeutsam für Service, Einstellungen und Monitoring-Funktionen. Es ist wichtig zu wissen, ob beispielsweise ein Stufenschalter über seinen gesamten Regelbereich beschaltet worden ist oder im wesentlichen immer nur in einem eng begrenzten Bereich betrieben wird und ob sich dieser eng begrenzte Bereich ggf. etwa nahe einer der beiden Endstellungen befindet. Alle diese Informationen sind bei der bekannten Stellungsanzeige nicht abrufbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Motorantrieb mit Stellungsanzeige anzugeben, die eine gute Visualisierung der Informationen, leichte Ablesbarkeit aus großen Entfernungen und zusätzlich Informationen über die in der Vergangenheit beschalteten Regelbereiche bietet.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Motorantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Motorantriebs besteht darin, daß die gesamte Anzeige vom Steuergetriebe entkoppelt ist; es sind separate Anzeigeskalen und diese überstreichende Zeiger zur Stellungsanzeige vorgesehen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die gewählte Zeigeranordnung die Anzeige insgesamt einprägsamer, deutlicher und besser erkennbar wird.

[0008] Die verwendeten Zeiger zur Anzeige bieten einen besseren Überblick über das Verhältnis der gegenwärtigen Betriebsstellung innerhalb des gesamten möglichen Einstell- bzw. Regelbereiches. Sie bieten auf einen Blick eine Information darüber, ob sich der zugeordnete Stufenschalter o. ä. etwa in der Mitte oder am oberen oder unteren Ende seines Arbeitsbereiches befindet.
Die gewählte Zeigeranordnung bietet weiterhin eine bessere Übersicht über den Zeitablauf der jeweiligen Umschaltung, der entsprechende Zeiger gibt einen leicht erkennbaren Überblick, in welchem Stadium innerhalb der zu durchlaufenden Sequenz sich der Motorantrieb bei einer Umschaltung gerade befindet.

[0009] Die erfindungsgemäß vorgesehenen Schleppzeiger als Bestandteil der Stellungsanzeige geben auf einen Blick eine Information, in welchem Regelbereich, d.h. mit welchen Betriebsstellungen, der Stufenschalter o.ä. bisher betrieben worden ist.

[0010] Die Skalen und die Zeiger lassen sich hinsichtlich Größe, Form, Farbe und Schriftart der Symbole leicht an die jeweiligen Erfordernisse anpassen. Die Anzeige mittels kreisförmiger Skalen und Zeigern ist dem menschlichen Auge zudem vertrauter und birgt weniger Ablesefehler als die notwendigerweise nur kleinen Symbole auf den Stirnseiten der Räder nach dem Stand der Technik.

[0011] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.

Fig. 1

zeigt eine Stellungsanzeige eines erfindungsgemäßen Motorantriebs von vorn

Fig. 2

zeigt einen Querschnitt durch diese Stellungsanzeige

[0012] Auf einer Anzeigeplatine 1 ist eine erste kreisförmige Skala 2, die Schrittschaltskala, vorgesehen. Auf dieser Skala 2 sind im jeweils gleichen Abstand zueinander Symbole vorgesehen, die den einzelnen Schaltschritten, die nacheinander bei einer Umschaltung zu durchlaufen sind, d.h. den einzelnen Schritten der Schaltsequenz, entsprechen. Diese Symbole können einfache Striche, Zahlen oder andere graphische Zeichen sein.
Ein Skalenbereich 21 der ersten Skala 2, der dem Bereich entspricht, in dem die Nockenschalter des Steuergetriebes sich in Ruhestellung befinden, ist besonders - etwa farbig - markiert.
Zentrisch innerhalb dieser ersten Skala 2 ist auf einer durch die Anzeigeplatine 1 gefuhrten ersten Zeigerwelle 92 ein erster Zeiger 3, der Schrittschaltzeiger, drehbar angeordnet.
Durch ein noch zu beschreibendes Anzeigegetriebe 9 wird er bei jeder Umschaltung um 360 Grad gedreht, wobei er nacheinander alle Symbole der ersten Skala 2 durchläuft bzw. überstreicht und somit eine Anzeige über die momentane Stellung des Motorantriebes während einer Umschaltung gibt.
Die Drehrichtung des ersten Zeigers 3 ist abhängig von der Drehrichtung des Motorantriebes. Bei mehreren Schaltungen in der gleichen Richtung wird der erste Zeiger 3 die erste Skala 2 also mehrfach in gleicher Drehrichtung durchlaufen bzw. "umrunden"

[0013] Auf der Anzeigeplatine 1 ist weiterhin eine zweite Skala 4. die Stellungsanzeigeskala, vorgesehen. Auf dieser zweiten Skala 4 sind im jeweils gleichen Abstand zueinander weitere Symbole vorgesehen, die den einzelnen Betriebsstellungen des Stufenschalters o. dgl. entsprechen. Im Ausführungsbeispiel wurden dafür die einzelnen Ziffern 1 ... 33 gewählt, die 33 möglichen Betriebsstellungen des Motorantriebes und damit des zugeordneten Stufenschalters entsprechen. Es sind natürlich auch andere Symbole möglich; im gezeigten Beispiel mit 33 möglichen Betriebsstellungen könnten auch die Symbole -16, -15,..., -1, 0, + 1,..., +15, +16 verwendet werden.
Die einzelnen Symbole können entweder auf dem gesamten Skalenkreis oder, wie im Beispiel gezeigt, nur einem Teil davon angeordnet sein.
Zentrisch innerhalb dieser zweiten Skala 4 ist wiederum auf einer durch die Anzeigeplatine 1 geführten zweiten Zeigerwelle 97 ein zweiter Zeiger 5, der Stellungszeiger, drehbar angeordnet. Durch das noch zu beschreibende Anzeigegetriebe 9 wird er bei jeder Umschaltung um einen Winkel gedreht, der dem Abstand zwischen zwei benachbarten Symbolen der zweiten Skala 4 entspricht. Die Drehrichtung des zweiten Zeigers 5 ist abhangig von der Drehrichtung des Motorantriebes in Richtung "Höher" oder "Tiefer" Die in Fig. 1 gezeigten Endstellungen "1" und "33" können vom Motorantrieb nicht überfahren werden, daher ist ein Weiterdrehen des zweiten Zeigers 5 über diese Symbole hinaus nicht moglich. der zweite Zeiger 5 kann also, im Gegensatz zum weiter oben beschriebenen ersten Zeiger 3, die zugeordnete Skala 4 nicht mehrfach umrunden. Daher muß, wie bereits erläutert, die zweite Skala 4 auch nicht über den gesamten Kreis mit Symbolen versehen sein.
Auf der zweiten Zeigerwelle 97 sind weiterhin, also gleichachsig zum zweiten Zeiger 5, zwei Schleppzeiger 6, 7 gelagert, die zwar drehbar sind, jedoch von der Zeigerwelle 97 bei deren Drehung nicht mitgenommen werden.
Die beiden Schleppzeiger 6,7 sind beidseitig des zweiten Zeigers 5 angeordnet und weisen jeweils eine Mitnahmezunge 61, 71 auf, die beide in die Ebene des zweiten Zeigers 5 reichen.
Bei einer Bewegung des zweiten Zeigers 5 im Uhrzeigersinn wird der erste Schleppzeiger 6 mitgenommen, bei einer Bewegung des zweiten Zeigers 5 entgegen dem Uhrzeigersinn der zweite Schleppzeiger 7. Die beiden Schleppzeiger 6, 7 sind selbsthemmend gelagert, so daß sie in der Position, bis zu der sie jeweils mitgenommen wurden, verharren.

[0014] Der erste Schleppzeiger 6 markiert damit die höchste jemals erreichte Betriebsstellung, der zweite Schleppzeiger 7 markiert die niedrigste jemals erreichte Betriebsstellung.
Die beiden Schleppzeiger 6, 7 umschließen also den bisher genutzten, d.h. beschalteten Regelbereich und ermöglichen auf einfache Weise eine gut visualisierte Aussage über die Bandbreite des genutzten Regelbereiches einerseits und seine relative Lage innerhalb des zur Verfügung stehenden Gesamtbereiches andererseits.
Beide Schleppzeiger 6, 7 sind manuell rückstellbar, so daß beispielsweise nach einem Probelauf durch alle Schaltstellungen oder nach einer Revision ein Ausgangszustand wiederhergestellt werden kann.

[0015] Zusätzlich ist auf der Anzeigeplatine 1 noch die Anordnung eines bekannten Zählwerkes 8 zur Anzeige der Gesamtschaltzahl möglich.

[0016] Auf der Unterseite der Anzeigeplatine 1 ist das Anzeigegetriebe 9 angeordnet, das vom Steuergetriebe räumlich getrennt ist.
Vom Steuergetriebe führt eine Antriebswelle 91 in das Anzeigegetriebe 9, die bei jeder Umschaltung des Motorantriebes eine Drehung von 360 Grad vollführt.
Die Anzeigewelle 91 ist direkt mit der ersten Zeigerwelle 92 verbunden, die den ersten Zeiger 3 trägt.
Über hier vier Zahnräder 93, 94, 95, 96 ist die Anzeigewelle 91 mit der zweiten Zeigerwelle 97 verbunden, die den zweiten Zeiger 5 trägt. Die Zahnräder 93 ...96 sind dabei derart dimensioniert, daß die zweite Zeigerwelle 97 und damit der zweite Zeiger 5 bei jeder vollen Umdrehung der Antriebswelle 91. die einer vollständigen Umschaltung des Motorantriebes entspricht, um einen Drehwinkel gedreht wird, der dem Abstand zwischen zwei benachbarten Symbolen auf der zweiten Skala 4 entspricht.
Durch eine entsprechende Auslegung des Anzeigegetriebes 9 ist es möglich, die Schaltrichtungen "Höher" bzw. "Tiefer" des Motorantriebes den Drehrichtungen der Zeiger 3. 5 zuzuordnen.

Ansprüche

1. Motorantrieb zur Betätigung eines Stufenschalters, eines Umstellers oder einer Tauchkernspule, mit einer Stellungsanzeige mit folgenden Merkmalen:

- auf einer Anzeigeplatine (1) ist eine erste kreisförmige Skala (2) vorgesehen, auf der Symbole angeordnet sind, die den einzelnen Schaltschritten zugeordnet sind, die bei einer Umschaltung des Motorantriebes von einer Betriebsstellung in eine benachbarte andere Betriebsstellung nacheinander durchlaufen werden

- zentrisch innerhalb der ersten Skala (2) ist ein erster Zeiger (3) auf einer durch die Anzeigeplatine (1) gerührten ersten Zeigerwelle (92) drehbar angeordnet

- auf der Anzeigeplatine (1) ist weiterhin eine zweite kreisförmige Skala (4) vorgesehen, auf der im jeweils gleichen Abstand zueinander weitere Symbole angeordnet sind, die den einzelnen möglichen stationären Betriebsstellungen des Stufenschalters, des Umstellers oder der Tauchkernspule zugeordnet sind

- zentrisch innerhalb der zweiten Skala (4) ist ein zweiter Zeiger (5) auf einer durch die Anzeigeplatine (1) geführten zweiten Zeigerwelle (97) drehbar angeordnet

- auf der zweiten Zeigerwelle (97) sind beidseitig des zweiten Zeigers (5) Schleppzeiger (6, 7) drehbar, jedoch nicht von der zweiten Zeigerwelle (97) angetrieben, selbsthemmend gelagert, derart, daß drehrichtungsabhängig einer der beiden Schleppzeiger (6, 7) bei einer Drehbewegung des zweiten Zeigers (5) von diesem mitgenommen wird und in der erreichten Stellung verharrt

- an der Unterseite der Anzeigeplatine (1) ist ein Anzeigegetriebe (9) vorgesehen, durch das erster und zweiter Zeiger (3, 5) mit dem Motorantrieb in Verbindung stehen, derart, daß bei einer Umschaltung des Motorantriebes von einer Betriebsstellung in eine benachbarte andere Betriebsstellung der erste Zeiger (3) drehrichtungsabhängig um 360 Grad drehbar ist und der zweite Zeiger (5) drehrichtungsabhängig um einen Winkel, der dem Abstand zweier benachbarter Symbole auf der zweiten Skala (4) entspricht, drehbar ist.

2. Motorantrieb nach Anspruch 1,
wobei das Anzeigegetriebe (9) räumlich getrennt vom Steuergetriebe des Motorantriebes angeordnet ist.

Claims

1. Motor drive for the actuation of a tap selector switch, a reversing device or a solenoid coil, with a position display with the following features:

- a first circular scale (2), on which symbols are arranged, which are associated with the individual switching steps which are run through one after the other in the case of the switching over of the motor drive from one operational position into a neighbouring other operational position, is provided on a display mounting plate (1);

- a first pointer (3) on a pointer shaft (92) guided through the display mounting plate (1) is arranged to be rotatable centrally within the first scale (2);

- a second circular scale (4), on which further symbols are arranged at always the same spacing on from the other, which symbols are associated with the individual possible stationary operational positions of the tap selector switch, the reversing device or the solenoid coil, is furthermore provided on the display mounting plate (1);

- a second pointer (5) on a second pointer shaft (97) guided through the display mounting plate (1) is arranged to be rotatable centrally within the second scale (4);

- drag pointers (6, 7) are borne to be self-lockingly rotatable on the second pointer shaft (97) at both sides of the second pointer (5), but not driven by the second pointer shaft (97), in such a manner that one of the two drag pointers (6, 7) is in dependence on the direction of rotation entrained by the second pointer (5) on a rotational movement thereof and remains in the position reached;

- a display gear (9) is provided at the underside of the display mounting plate (1), through which gear the first and the second pointer (3, 5) stand in connection with the motor drive in such a manner that, in the case of the switching over of the motor drive from one operational position into a neighbouring other operational position, the first pointer (3) is in dependence on the direction of rotation rotatable through 360 degrees and the second pointer (5) is in dependence on the direction of rotation rotatable through an angle which corresponds with the spacing between two neighbouring symbols on the second scale (4).

2. Motor drive according to claim 1, wherein the display gear (9) is arranged to be spatially separate from the control gear of the motor drive.

Revendications

1. Entraînement à moteur pour actionner un commutateur de prises, un inverseur ou une bobine à noyau plongeur, comportant un dispositif indicateur de position ayant les caractéristiques suivantes :

- sur une platine d'affichage (1) se trouve une première échelle circulaire (2) portant des symboles associés aux différentes étapes de commutation et qui lors de la commutation de l'entraînement à moteur, d'une position de fonctionnement à la position suivante, sont parcourus successivement,

- au centre, à l'intérieur de la première échelle (2) se trouve une première aiguille indicatrice (3) montée à rotation par un premier axe d'aiguille (92) traversant la platine d'affichage (1),

- la platine d'affichage (1) comporte en outre une seconde échelle circulaire (4) portant chaque fois de manière équidistante d'autres symboles associés aux différentes positions de fonctionnement stationnaires possibles du commutateur de prises, de l'inverseur ou de la bobine à noyau plongeur,

- au centre, à l'intérieur de la seconde échelle (4) se trouve une seconde aiguille (5) montée à rotation par un second axe d'aiguille (97) traversant la platine d'affichage,

- le second axe d'aiguille (97) comporte des deux côtés de la seconde aiguille (5), des aiguilles tirées (6, 7) rotatives mais non entraînées par le second axe d'aiguille (97) en étant montées de manière auto-blocante de façon que suivant le sens de rotation l'une des deux aiguilles tirées (6, 7) soit entraînée lors d'un mouvement de rotation de la seconde aiguille (5) et reste dans la position dans laquelle elle est arrivée,

- sur la face inférieure de la platine d'affichage (1) il est prévu une transmission d'affichage (9) par laquelle la première et la seconde aiguille (3, 5) sont reliées à l'entraînement à moteur de façon que lors d'une commutation de l'entraînement à moteur, d'une position de fonctionnement à une autre position de fonctionnement suivante, la première aiguille (3) soit tournée de 360° suivant le sens de rotation et que la seconde aiguille (5) soit tournée en fonction du sens de rotation, d'un angle qui correspond à la distance de deux symboles voisins de la seconde échelle (4).

2. Entraînement à moteur selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la transmission d'affichage (9) est séparée dans l'espace par rapport à la transmission de commande de l'entraînement à moteur.

Zeichnung