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Title:
DRIVE APPARATUS REMOTELY ACTUATING A SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/124428
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive apparatus (1) for remotely actuating a switch via a switch linkage, in particular of a disconnect switch of a contact line system for railway vehicles. Said drive apparatus comprises a drive motor (2) for generating a driving force (M) and a linear-guided actuator (3) for transferring a positioning force (F) to the switch linkage, which are operatively connected via a conversion apparatus for converting the driving force (M) into the positioning force (F). A drive apparatus (1) having a characteristic power curve which is characterized by high positioning forces (F) but low entering speeds into the end positions (A, B) is provided in that the conversion apparatus has a linear-guided slide (7), carrying the actuator (3), and a drive lever (11) which is rotatable by the drive motor (2) between two end positions (a, b), which is coupled to the slide (7) for converting the rotational movement (d) into a linear stroke movement (H) of the slide (7).

Inventors:
DOELLING ANDRE (DE)
LERAY PHILIPPE (DE)
WALTER STEFFEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/053201
Publication Date:
October 13, 2011
Filing Date:
March 03, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
DOELLING ANDRE (DE)
LERAY PHILIPPE (DE)
WALTER STEFFEN (DE)
International Classes:
H01H3/26; H01H3/40; H01H3/54
Foreign References:
US3819889A1974-06-25
US20050194243A12005-09-08
GB1165731A1969-10-01
DE19817400C11999-09-09
DE19955301A12001-05-23
EP0973183A22000-01-19
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebseinrichtung (1) zur Fernbetätigung eines Schalters über ein Schaltergestänge, insbesondere eines Trennschalters einer Fahrleitungsanlage für Schienenfahrzeuge, umfassend ei¬ nen Antriebsmotor (2) zur Erzeugung einer Antriebskraft (M) und ein linear geführtes Stellglied (3) zur Übertragung einer Stellkraft (F) auf das Schaltergestänge, welche über eine Um- setzeinrichtung zur Umsetzung der Antriebskraft (M) in die Stellkraft (F) wirkverbunden sind,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Umsetz¬ einrichtung einen linear geführten und das Stellglied (3) mitnehmenden Schlitten (7) und einen durch den Antriebsmotor (2) zwischen zwei Endpositionen (a, b) drehbaren Antriebshe- bei (11) aufweist, der mit dem Schlitten (7) zur Umsetzung der Drehbewegung (d) in eine lineare Hubbewegung (H) des Schlittens (7) gekoppelt ist.

2. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1,

wobei der Antriebshebel (11) einen Antriebsbolzen (12) aufweist, welcher in einen sich quer zur Hubbewegung (H) erstre¬ ckenden Führungsschlitz (13) des Schlittens (7) derart eingreift, dass er bei einer Drehbewegung (d) des Antriebshebels (11) den Führungsschlitz (13) entlangfährt und dabei die Stellkraft auf den Schlitten (7) in Hubrichtung (H) überträgt .

3. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei der Schlitten (7) zwei Ausnehmungen (15) aufweist, in welche eine Arretierscheibe (14) des Antriebshebels (11) bei Erreichen einer der Endlagen (A, B) durch den Schlitten (7) derart eingreift, dass dieser in seiner jeweiligen Endlage (A, B) arretiert ist. 4. Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antriebshebel (11) drehfest mit einem Schneckenrad (16) verbunden ist, welches mit einer Schneckenwelle (18) in Eingriff steht.

5. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 4,

wobei Schneckenwelle (18) und Antriebsmotor (2) über eine

Trennvorrichtung (21) koppelbar sind. 6. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 5,

wobei zwischen Trennvorrichtung (21) und Antriebsmotor (2) ein Zwischengetriebe (22) geschaltet ist.

7. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 bis 6,

wobei die Schneckenwelle (18) über eine Handbetätigung (23) antreibbar ist.

8. Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mittels Endlagenschaltern (25) die Drehbewegung (d) des Antriebshebels (11) bei Erreichen vorgebbarer Endpositionen (a, b) der Drehbewegung (d) abschaltbar ist.

Description:
Beschreibung

Antriebseinrichtung zur Fernbetätigung eines Schalters Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung zur Fernbetätigung eines Schalters mittels eines Schaltergestänges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Mit derartigen Antriebseinrichtungen werden insbesondere Trennschalter von Fahrleitungsanlagen für Schienenfahrzeuge betätigt. Solche Fahrleitungsanlagen sind in elektrisch trennbare Fahrleitungsabschnitte unterteilt, um unterschied ¬ liche betriebliche und sicherheitstechnische Anforderungen erfüllen zu können. So müssen etwa gestörte Fahrleitungsab- schnitte abschaltbar sein, um den Betrieb des Schienenverkehrs aufrechterhalten zu können. Hierzu sind Fahrleitungsab ¬ schnitte über Trennschalter, die auf Höhe der Fahrleitung an Masten, Portalen oder Wänden angeordnet sind, miteinander längs- oder querkuppelbar . Ein Trennschalter weist mit den Fahrleitungen der kuppelbaren Fahrleitungsabschnitte verbundene Kontaktsätze auf, in die zum elektrischen Kontaktschluss ein Trennmesser einläuft bzw. zur Kontaktunterbrechung daraus ausläuft. Die Stellkraft bzw. -bewegung des Trennmessers wird von der bodennah angeordneten Antriebseinrichtung erzeugt und an dieses über eine Distanz von etwa 5 m bis 8 m möglichst verlustfrei durch das Schaltergestänge vermittelt. Die An ¬ triebseinrichtungen weisen elektrische Steuereinrichtungen auf, die vorortbetätigbar und bei ausgedehnten Fahrleitungsanlagen für Schienennetze des Fernverkehrs oder bei Notwen- digkeit von häufigen Schalthandlungen auch fernbetätigbar sind. Für Notfälle sind die Antriebseinrichtungen aber auch von Hand betätigbar.

Aus der Offenlegungsschrift DE 199 55 301 AI ist ein Schal- terfernantrieb bekannt, der einen innerhalb eines Gehäuses angeordneten Antriebsmotor aufweist. Der Antriebsmotor versetzt über ein Umlenkgetriebe eine aus dem Gehäuse ragende Antriebswelle in Drehbewegung, an deren äußerem Ende ein Stellhebel befestigt ist. Das Umlenkgetriebe umfasst eine Ge ¬ windespindel, die vom Antriebsmotor über einen Riemen in eine Drehbewegung versetzt wird, welche eine von ihr geführte Spindelmutter in eine Linearbewegung umsetzt. Diese wird über ein Umlenkungsglied mit von der Spindelmutter getriebener Kulisse wiederum in die Drehbewegung der Antriebswelle umge ¬ setzt. Die Drehbewegung des Stellhebels erfolgt zwischen zwei Endlagen und wird über eine Befestigungseinrichtung auf das Antriebsgestänge als Hubbewegung übertragen.

Derartige elektromechanische Antriebseinrichtungen mit rota ¬ torischer Bewegung des Kraftübertragungspunktes vom Stell ¬ glied auf das Schaltergestänge weisen eine für Trennschalter günstige Kraftkennlinie auf, die sich durch eine hohe Bewe- gungsgeschwindigkeit zwischen den Endlagen mit geringer

Stellkraft und eine niedrige Ein- bzw. Auslaufgeschwindigkeit in die bzw. aus der Endlage mit hoher Stellkraft auszeichnet. Allerdings bedingen diese Antriebseinrichtungen einerseits eine spezielle Führung des Schaltergestänges, andererseits handelt es sich um sehr platzaufwendige Konstruktionen mit großen Gehäusen und außen aufgesetztem Drehhebel. Dies schränkt den Einsatz solcher Antriebseinrichtungen ein, da eine Integration in Mäste - wie es häufig bei Fahrleitungsanlagen für Nahverkehr-Schienennetze gefordert ist - ausge- schlössen ist.

Daneben sind elektromechanische Antriebseinrichtungen mit li ¬ nearer Bewegung des Kraftübertragungspunktes vom Stellglied auf das Schaltergestänge bekannt. Hierbei wird die Drehbewe- gung eines Elektromotors über einen Spindeltrieb mit Gewinde ¬ mutter in eine lineare Bewegung einer Stellstange umgesetzt. Akzeptable Schaltzeiten von beispielsweise 10 s weist bei ¬ spielsweise ein Kugelgewindetrieb auf, bei dem sich Kugeln in Laufrillen zwischen Gewindespindel und Spindelmutter bewegen, die beim Drehen der Gewindespindel axial wandern. In der

Spindelmutter ist ein Rückführkanal ausgebildet, der die Ku ¬ geln wieder zurück befördert. Nachteilig sind jedoch die lan ¬ ge Handbetätigungszeit von circa 4 min und die über die Hub- länge konstante Kraftkennlinie. Darüber hinaus ist von Nach ¬ teil, dass die Selbsthemmung des Kugelgewindetriebs in den Endlagen des Stellglieds nur über aufwendige Konstruktionen, wie zum Beispiel durch eine Schlingenfederbremse, realisiert werden kann. Eine Selbstsicherung der Antriebseinrichtung in den Endlagen ist jedoch erforderlich, damit die Kontakte im Trennschalter bei hohen Fehlerströmen oder durch das hohe Eigengewicht des Schaltergestänges nicht aufgetrennt werden. Die Veröffentlichung EP 0 973 183 A2 offenbart eine Antriebs ¬ einrichtung für einen Trennschalter mit einem Gehäuse, in welchem eine durch einen Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpeinheit, ein durch diese betätigbarer hydraulischer

Stellzylinder und eine mit diesem mechanisch über einen Mit- nehmer gekoppelte Stellstange angeordnet sind. Der Trenn ¬ schalter umfasst ferner eine hydraulische Sperreinrichtung, um ein Verstellen des Stellgliedes zu verhindern.

Derartige Antriebseinrichtungen mit linearer Bewegung des Kraftübertragungspunktes vom Stellglied auf das Schalterge ¬ stänge können sehr schlank ausgeführt werden und sind daher auch zur Integration in Mäste geeignet. Darüber erfüllen solche elektrohydraulischen Antriebseinrichtungen auch hinsichtlich Schaltkraft und Schaltzeit die an sie gestellten Funkti- onsanforderungen . Jedoch verursachen diese aufgrund ihrer Antriebsart sehr hohe Kosten bei Anschaffung und Instandhal ¬ tung. So handelt es sich bei elektrohydraulische Antriebsein ¬ richtungen um Sonderlösungen, da Hydrauliköle ansonsten in Fahrleitungsanlagen nicht zum Einsatz kommen. Dies erfordert eine spezielle Schulung des Instandhaltungspersonals über ei ¬ ne sachgemäße Durchführung von Instandhaltungsarbeiten, bei welchen auch Vorschriften zum Umweltschutz zu beachten sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gat- tungsgemäße Antriebseinrichtung bereitzustellen, die kurze elektrische und manuelle Schaltzeiten bei einer Kraftkennlinie aufweist, die sich durch hohen Stellkräfte aber niedrige Einlaufgeschwindigkeiten in den Schalterendlagen auszeichnet. Die Antriebseinrichtung soll in den Schalterendlagen gegen unbeabsichtigtes Verstellen des Stellglieds gesichert sein. Schließlich soll die Antriebseinrichtung nur einen geringen Platzbedarf und einen niedrigen Wartungsaufwand erfordern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine An ¬ triebseinrichtung der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkma ¬ len. Demnach weist die Umsetzeinrichtung einen linear geführ- ten und das Stellglied mitnehmenden Schlitten und einen durch den Antriebsmotor zwischen zwei Endpositionen drehbaren Antriebshebel auf, der mit dem Schlitten zur Umsetzung der Drehbewegung in eine lineare Hubbewegung des Schlittens ge ¬ koppelt ist. Die erfindungsgemäße elektromechanische An- triebsart verwirklicht eine lineare Bewegung des Kraftüber ¬ tragungspunktes auf das Stellglied ohne Verwendung hydrauli ¬ scher Komponenten. Durch die erfindungsgemäße Umsetzung von Antriebsmoment in Stellkraft nach Art eines Malteserkreuzge ¬ triebes wird eine vorteilhafte Kraftkennlinie erzielt, derzu- folge bei geringer Hubgeschwindigkeit des Schlittens nahe seiner Endlagen eine hohe Stellkraft für einen sicheren Kon- taktschluss im Trennschalter übertragen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung weist der Antriebshebel einen Antriebs ¬ bolzen auf, welcher in einen sich quer zur Hubbewegung erstreckenden Führungsschlitz des Schlittens derart eingreift, dass er bei einer Drehbewegung des Antriebshebels den Führungsschlitz entlangfährt und dabei eine Stellkraft auf den Schlitten in Hubrichtung überträgt. Die vorteilhafte Kraft ¬ kennlinie kann so durch die Geometrie des Schlittens, also des Eingriffswinkels zwischen Antriebsbolzen und Führungs ¬ schlitz, angepasst werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung weist der Schlitten zwei Ausnehmungen auf, in welche eine Arretierscheibe des Antriebshebels bei Erreichen einer der Endlage durch den Schlitten derart ein- greift, dass dieser in seiner jeweiligen Endlage arretiert ist. Durch Anpassung der Formen von Arretierscheibe und Aus ¬ nehmung kann in den Endlagen des Schlittens ein passgenauer Formschluss hergestellt werden, der den Schlitten in seinen Endlagen gegen ungewollte Verstellung arretiert. Diese Verstellsicherung ist wichtig bei Eintrag einer äußeren Kraft über das Stellglied, beispielsweise bei hohem Eigengewicht des Schaltergestänges oder bei hohen Fehlerströmen in den Trennschaltern .

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist der Antriebshebel drehfest mit einem Schneckenrad verbunden, welches mit einer Schneckenwelle in Eingriff steht. Mittels des Schneckentriebs erfolgt eine Zweitanpassung von Drehzahl und Drehmoment im Antriebsstrang. Durch eine Untersetzung wird die Drehzahl verringert und das Drehmoment wird um 90° umgelenkt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen An- triebseinrichtung sind Schneckenwelle und Antriebsmotor über eine Trennvorrichtung koppelbar. Die Trennvorrichtung dient zum Ausgleich von Längsversatz und Winkelstellung zwischen Antriebsmotorwelle und Schneckenwelle. Sie kann beispielswei ¬ se als drehelastische Klauenkupplung ausgeführt sein, die sich durch ein kleines Baumaß, geringes Gewicht und niedriges Schwungmoment bei hoher Drehmomentübertragung auszeichnet. Es kann auch vorgesehen sein, den Antriebsmotor im ferngesteuerten Betrieb über die Trennvorrichtung oder mittels einer Zu- satzeinrichtung an- bzw. abzukoppeln. Die Trennvorrichtung kann auch als Überlastschutz dienen, indem sie durch eine Begrenzung der übertragbaren Antriebsmoments die auf das Stell ¬ glied übertragbare Stellkraft begrenzt.

Mit Vorteil ist zwischen Trennvorrichtung und Antriebsmotor der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ein Zwischengetriebe geschaltet. Das Zwischengetriebe kann als Planetengetriebe ausgeführt sein und dient der Erstanpassung von Drehzahl und Drehmoment im Antriebsstrang. Durch eine Untersetzung kann die elektrische Antriebsleistung und damit die Baugröße des Antriebsmotors reduziert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Antriebseinrichtung ist die Schneckenwelle über eine Handbetätigung antreibbar. Die Handbetätigung kann als Handkurbel ausgeführt sein, die über Kegelräder die Schneckenwel ¬ le antreibt. Dabei kann die Übersetzung der Kegelräder so gewählt werden, dass bei Abkupplung des Antriebsmotors eine ak- zeptabel geringe Handbetätigungszeit realisierbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist mittels Endlagenschaltern die Drehbewegung des Antriebshebels bei Erreichen vorgebbarer Endpositionen der Drehbewegung abschaltbar. Die Endlagenschalter können an einem Lagerblock der den Antriebshebel treibenden Hauptwelle angebracht sein und durch einen mit der Hauptwelle verbundenen Nocken ausgelöst werden. Sie dienen dazu, die Drehbewegung des Antriebshebels bei Erreichen sei ¬ ner Endpositionen automatisch durch Abschalten des Antriebsmotors zu begrenzen. Indem der Schlitten seine Endlage erreicht, bevor der Antriebshebel an seine Endposition gelangt, wird ein freier An- und Auslauf des Antriebsmotors ermög ¬ licht, während dessen der Antriebshebel den Schlitten noch nicht bzw. nicht mehr bewegt.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Antriebs ¬ einrichtung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren

FIG 1 die Antriebseinrichtung ohne Gehäusedeckel in perspektivischer Ansicht,

FIG 2-5 Schlitten und Antriebshebel in vier unterschiedli ¬ chen Bewegungspositionen der Hubbewegung, und

FIG 6 eine Kraftkennlinie der Antriebseinrichtung schematisch veranschaulicht sind. Gemäß FIG 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 1 zur Fernbetä ¬ tigung eines nicht dargestellten Trennschalters über ein ebenfalls nicht dargestelltes Schaltergestänge einen An ¬ triebsmotor 2, der als ein permanent erregter Gleichstrommo- tor ausgebildet ist und ein Antriebsmoment M erzeugt. Die An ¬ triebseinrichtung 1 umfasst ferner ein linear geführtes

Stellglied 3, welches als Schaltstange mit Gabelkopf ausge ¬ führt ist und zur Übertragung einer Stellkraft F auf das Schaltergestänge dient. Das Stellglied 3 ist über eine Um- Setzeinrichtung mit dem Antriebsmotor 2 derart wirkverbunden, dass sie das Antriebsmoment M in die Stellkraft F umgesetzt. Die Umsetzeinrichtung ist in einem länglichen Gehäuse angeordnet, von dem nur eine längliche rechteckige Grundplatte 4 nicht aber ein Gehäusedeckel dargestellt ist. Der Antriebsmo- tor 2 ist über ein Winkelblech 5 an einer Schmalseite auf der Grundplatte 4 festgesetzt, wobei sich eine Antriebswelle des Antriebsmotors 2 parallel zur Bewegungsrichtung H des Stell ¬ gliedes 3 erstreckt. Das Stellglied 3 ragt an der dem An ¬ triebsmotor 2 gegenüber liegenden Seite der Grundplatte 4 durch das Gehäuse und ist durch eine auf der Grundplatte 4 festgesetzte Lagerbuchse 6 linear geführt.

Die Umsetzeinrichtung weist erfindungsgemäß einen Schlitten 7 auf, der innerhalb und in Längsrichtung des Gehäuses eine li- neare Hubbewegung H zwischen zwei Endlagen A bzw. B ausführen kann und dabei das Stellglied 3 mitnimmt. Der Schlitten 7 ist durch eine senkrecht auf die Grundplatte 4 gestellte Form ¬ platte gebildet, die teilweise in ein Langloch 8 der Grund ¬ platte 4 hineinragt. Der Schlitten 7 ist mit zwei parallel zur Hubbewegung H ausgerichteten Führungsstangen 9 verbunden, welche in Gleitbuchsen eines sich auf der Grundplatte 4 ab ¬ stützenden ersten Lagerblocks 10 geführt sind. Durch die An ¬ ordnung der Führungsstangen 9 seitlich des Schlittens 7 kann mit Vorteil Bauraum in der Höhe gespart werden. Der Schlitten 7 ist mit einem Antriebshebel 11, der durch den Antriebsmotor 2 zwischen zwei Endpositionen a bzw. b drehbar ist, zur Umsetzung der Drehbewegung d in die lineare Hubbewegung H des Schlittens 7 gekoppelt. Hierzu weist der Antriebshebel 11 ei- nen Antriebsbolzen 12 auf, welcher in einen sich quer zur Hubbewegung H erstreckenden Führungsschlitz 13 in der Mitte des Schlittens 7 eingreift. Wird der Antriebshebel 11 ge ¬ dreht, so fährt der Antriebsbolzen 12 den Führungsschlitz 13 entlang und überträgt dabei eine aus seiner jeweiligen Posi ¬ tion im Führungsschlitz 13 und aus dem Antriebsmoment M des Antriebshebels 11 resultierende Stellkraft F auf den Schlit ¬ ten 7. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Antriebshebel 11 durch zwei parallel angeordnete, deckungsglei- che, eiförmige Bleche gebildet, zwischen welchen der An ¬ triebsbolzen 12 und eine kreissektorförmige Arretierscheibe 14 angeordnet sind. Der Schlitten 7 weist symmetrisch zum Führungsschlitz 13 zwei Ausnehmungen 15 auf, in welche die Arretierscheibe 14 bei Erreichen einer der Endlagen A bzw. B durch den Schlitten 7 derart eingreift, dass dieser in seiner jeweiligen Endlage A bzw. B arretiert ist. Zu den Details der Bewegungsübertragung und der Endlagenarretierung wird auf die Beschreibung zu den FIG 2 bis 5 weiter unten verwiesen. Die Umsetzeinrichtung umfasst weiter ein Schneckenrad 16, welches drehfest mit dem Antriebshebel 11 verbunden ist und auf einer gemeinsamen Hauptwelle sitzt, die im ersten Lagerblock 10 und in einem diesem gegenüber liegenden zweiten Lagerblock 17 drehbar gelagert ist. Das Schneckenrad 16 wird von einer Schneckenwelle 18 getrieben, die einen Schneckentrieb zur Umlenkung des Antriebsmoments M um 90° und zur Drehzahlanpassung bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht zwischen Schneckenwelle 18 und Schneckenrad 16 ein Übersetzungsverhältnis von i = 19. Die Schneckenwelle 18 erstreckt sich in Längsrichtung des Gehäuses und ist in einem dritten Lagerblock 19 und einem vierten Lagerblock 20 drehbar gelagert. Die Schneckenwelle 18 ist mit dem Antriebsmotor 2 über eine mechanische Trennvorrichtung 21 koppelbar. Anders als im dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Trennvor- richtung 21 dazu ausgebildet sein, sowohl Vorort mechanisch als auch elektrisch aus der Ferne betätigt zu werden, um den Antriebsmotor 2 zuschalten oder abtrennen zu können. Sie kann auch zur Begrenzung des übertragenen Drehmoments M im Sinne eines Überlastschutzes dienen, wodurch die in das Stellglied 3 eingeprägte Stellkraft F begrenzt wird. Zwischen Trennvorrichtung 21 und Antriebsmotor 2 ist ein als Planetengetriebe ausgebildetes Zwischengetriebe 22 geschaltet, das im darge- stellten Ausführungsbeispiel ein Übersetzungsverhältnis von i = 12 zwischen Antriebswelle des Antriebsmotors 2 und Schneckenwelle 18 aufweist. Hierdurch werden zur Reduzierung der erforderlichen Antriebsleistung und Baugröße des Antriebsmotors 2 die Drehzahl und das Drehmoment M angepasst. Alterna- tiv zum Antriebsmotor 2 kann die Schneckenwelle 18 auch über eine Handbetätigung 23 angetrieben werden. Die Handbetätigung

23 kann als Handkurbel ausgeführt sein, deren Drehbewegung im dargestellten Ausführungsbeispiel über zwei Kegelräder 24 auf die Schneckenwelle 18 übertragen wird. Wenn der Antriebsmotor 2 über die Trennvorrichtung 21 von der Schneckenwelle 18 abkuppelbar ist, kann das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder

24 im Hinblick auf eine minimale Schaltzeit bei manueller Be ¬ tätigung optimiert werden. Am zweiten Lagerblock 17 sind zwei Endlagenschalter 25 angeordnet, die durch einen Nocken 26 auf der Hauptwelle zur Abschaltung der Drehbewegung d des Antriebshebels 11 ausgelöst werden, wenn der Antriebshebel 11 eine seiner Endpositionen a bzw. b erreicht hat, was damit einhergeht, dass der Schlitten 7 eine seiner Endlagen A bzw. B erreicht hat. Durch die automatische Abschaltung der Dreh- bewegung d des Antriebshebels 11 kann wiederum Bauraum in der Höhe der Antriebseinrichtung 1 gespart werden.

Die vom linear geführten Schlitten 7 ausgeführte Hubbewegung H findet zwischen einer ersten Endlage A, in der gemäß FIG 2 das mitgenommene Stellglied 3 ausgefahren ist, und einer zweiten Endlage B, in der gemäß FIG 5 das Stellglied 3 einge ¬ fahren ist, statt. Entsprechend befindet sich der Antriebshe ¬ bel 11 bezüglich seiner Drehbewegung gemäß FIG 2 in einer ersten Endposition a und gemäß FIG 5 in einer zweiten Endpo- sition b. In diesen Endpositionen a bzw. b greift der Antriebsbolzen 12 des Antriebshebels 11 nicht in den Führungs ¬ schlitz 13 des Schlittens 7 ein. Stattdessen schmiegt sich die Arretierscheibe 14 über etwa 90° ihres Kreisumfangs in jeweils eine der kreisförmigen Ausnehmungen 15 des Schlittens 7, so dass dieser in seiner jeweiligen Endlage A bzw. B formschlüssige gegen ein unbeabsichtigtes Verstellen durch Kraft ¬ einwirkung aus dem Schaltgestänge arretiert ist.

Bei Betätigung der Antriebseinrichtung 1 durch den Antriebsmotor 2 oder durch eine Handkurbel 23 wird über den Schne ¬ ckentrieb die Hauptwelle mit Schneckenrad 16 und damit der Antriebshebel 11 in Drehbewegung d versetzt, die beginnend mit FIG 2 bis FIG 5 im Uhrzeigersinn orientiert ist. Erreicht der Antriebsbolzen 12 gemäß FIG 3 die Oberseite des Schlit ¬ tens 7, helfen zwei abgerundete Kanten an der Öffnung des Führungsschlitzes 13 das Eingleiten des Antriebsbolzens 12 in den Führungsschlitz 13. Sobald sich der Antriebsbolzen 12 im Führungsschlitz 13 befindet, erzwingt seine weitere Drehbewe ¬ gung d, dass der Schlitten 7 längs seiner Führung im dargestellten Ausführungsbeispiel nach links bewegt wird. Während der Antriebsbolzen 12 bei fortschreitender Drehbewegung d den Führungsschlitz 13 entlangfährt, überträgt er auf den Schlit- ten 7 eine in Hubbewegung H gerichtete Stellkraft F, deren

Größe durch die jeweilige Drehposition und das Antriebsmoment M des Antriebshebels 11 bestimmt ist. Bei konstanter Winkel ¬ geschwindigkeit des Antriebhebels 11 ist auch die Linearge ¬ schwindigkeit des Schlittens 7 in Hubrichtung H von der je- weiligen Drehposition des Antriebshebels 11 abhängig. Der Schlitten 7 erfährt seine maximale Lineargeschwindigkeit, wenn der Antriebsbolzen 12 seinen Umkehrpunkt am unteren Ende des Führungsschlitzes 13 durchläuft, wie in FIG 4 darge ¬ stellt. Der Schlitten 7 hat dort einen halben Hub zurückge- legt. Die zweite Hubhälfte erfolgt dann spiegelbildlich zur ersten, bis der Antriebsbolzen 12 den Führungsschlitz 13 wieder verlässt. Der Antriebshebel 11 läuft dann frei aus, bis gemäß FIG 5 die Arretierscheibe 14 formschlüssig in die ande ¬ re Ausnehmung 15 des Schlittens 7 eingreift. Die Linearge- schwindigkeit des Schlittens 7 nimmt dabei von ihrem Maximal ¬ wert kosinusförmig ab, so dass bei Einlaufen in die Endlagen A bzw. B sehr hohe Stellkräfte auf den Schlitten 7 übertragen werden . FIG 6 zeigt die Kraftkennlinie einer erfindungsgemäßen An ¬ triebseinrichtung 1, bei der eine normierte Stellkraft F in Abhängigkeit des Hubs H aufgetragen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Hublänge des Schlittens 7 zwischen seinen Endlagen A bzw. B 200 mm. Die Stellkraft F ist normiert auf die bei einer Hubposition von 20 mm bzw. 180 mm übertragene Stellkraft. Durch die hohen Stellkräfte in den Endlagen A bzw. B werden die Kontakte in einem Trennschalter sicher geöffnet, auch wenn dieser aufgrund seltener Betäti- gung, mangelnder Wartung oder Schnee- und Eisbehang schwer ¬ gängig ist oder wenn gar zwei oder mehr Trennschalter paral ¬ lel betätigt werden müssen.

Zusammengefasst kann durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Platzbedarf für eine Antriebseinrichtung 1 gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringert werden. Die erfindungs ¬ gemäße Antriebseinrichtung 1 ist daher nicht nur für Fahrlei ¬ tungsanlagen des Fernverkehrs sondern auch des Nahverkehrs einsetzbar. Mit Vorteil kann für beide Einsatzgebiete diesel- be Grundplatte 4 und weitere Komponenten der Umsetzeinrich ¬ tung verwendet werden. Die hierdurch bedingte Stückzahlerhö ¬ hung bedingt eine Senkung der Herstellungskosten. Durch die vorteilhafte Kraftkennlinie kann die Anzahl an Betriebsstö ¬ rungen aufgrund nicht arbeitender Antriebseinrichtungen redu- ziert werden. Dies erhöht die Verfügbarkeit von Fahrleitungs ¬ anlagen und damit die Kundenzufriedenheit der Betreiber. Die Antriebseinrichtung 1 weist eine sichere Selbsthemmung in den Endlagen des Schlittens 7 auf, die ohne aufwendige Zusatzkon ¬ struktionen verwirklicht ist und im Falle von Kurzschlüssen oder Schwingungen die Trennschalter sicher offen oder ge ¬ schlossen hält. Trotz platzsparender Bauweise lassen erfin ¬ dungsgemäße Antriebseinrichtungen 1 noch unverbaute Räume im Gehäuse frei, die eine nachträgliche Bestückung der An ¬ triebseinrichtung 1 mit Zusatzkomponenten, wie zum Beispiel Steuerungen, Rückmelder, Zusatzkontakte oder -relais und der ¬ gleichen, erlauben.