CN102893358A - 用于可调式变压器的有载分接开关的步进转换传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可调式变压器的有载分接开关或分接选择器的步进转换传动装置（10），其中，至少一个经由一曲柄机构（12）驱动的凸轮盘（18；20）与输出盘（22）配合作用，该输出盘包括多个设置在其上的嵌接元件（24），该输出盘不能相对转动地连接于一开关轴（40），其中，所述至少一个凸轮盘（18；20）通过与输出盘（22）的嵌接元件（24）的配合作用而触发开关轴（40）以限定的步进角度的分级式转动。规定：所述嵌接元件（24）通过可旋转地在扁平侧上在盘（22）的外周附近支承的滚子（26）构成，这些滚子在凸轮盘（18；20）的外周面上的对应的嵌接轮廓上滚动，该嵌接轮廓包括有规律地彼此接连的且相互过渡的凸形和凹形的凸轮区段（30；42）。

Description

用于可调式变压器的有载分接开关的步进转换传动装置

技术领域

本发明涉及一种具有独立权利要求的特征的、用于可调式变压器的有载分接开关的步进转换传动装置。

背景技术

这样的或类似的步进转换传动装置例如通过出示一种预选器的DE 26 08 051A和通过出示一种所谓的回转装置的US 27 85 242A公开。在步进转换传动装置的该已知的结构形式中需要设置适合的用于终端位置锁定的机械器件。该终端位置锁定器件应该可靠地阻止分接选择器或有载分接开关可能越过终端位置，这经常会导致在分接选择器上的严重损坏。

此外，DE 10 39 129A公开一种机械式终端位置锁定器，其中，单独的、同轴地连接于用于操纵分接选择器的控制盘的锁定盘共同地与卡爪配合作用，该卡爪又通过在其中间设置的机械器件可以由控制盘来操纵。该终端位置锁定器在机械上是耗费的并且另外不适用锁定两个同心上下重叠设置的可彼此独立运动的马耳他轮。

DE 23 39 973A示出一种配置装置，其中，挡块处在马耳他式十字架上，该挡块在相应的时刻经由杠杆系统操纵回转装置或预选器。

DE 40 09 503C2公开一种进一步开发的用于可调式变压器的分接选择器的步进转换传动装置，其中，两个马耳他轮同心上下重叠地设置在一个共同的分接选择器轴上并且通过一个马耳他曲柄驱动，该马耳他曲柄具有一个上面的和一个下面的带动销。该两个带动销相对彼此位错180°并且嵌入相应的马耳他轮的滚子缝隙中。此外，其中一个马耳他轮与一个回转挡块配合作用，通过该回转挡块在转换过程的确定点上偏转一在一轴上设置的可转动的回转杠杆以便操纵转向器或预选器。在回转杠杆上设置有一锁定板，该锁定板借助于在支承回转杠杆的轴上的长孔是可移动的。

发明内容

本发明的目的在于，建议一种可靠的且尽可能低摩擦的和/或轻便工作的、用于可调式变压器的有载分接开关或分接选择器的步进转换传动装置的步进转换，其中，从动元件可靠地固定在其相应的运行位置中。

本发明的该目的利用独立权利要求的技术方案达到。由诸从属权利要求得出本发明的有利的进一步扩展方案的特征。为了达到本发明的目的，本发明建议一种用于可调式变压器的有载分接开关、分接选择器或可类比的开关的步进转换传动装置，其中，至少一个经由弹簧储能器驱动的凸轮盘与输出盘配合作用，该输出盘包括多个在其上可旋转支承地设置的嵌接元件。包括在其上可旋转支承的嵌接元件的该输出盘不能相对转动地连接于开关轴。该配置结构用于使凸轮盘通过与输出盘的各嵌接元件的配合作用而触发开关轴以限定的步进角度分级式转动。本发明设定，各嵌接元件分别通过可旋转地在扁平侧上在盘的外周附近支承的滚子构成，这些滚子在所述至少一个凸轮盘的外周面上的对应的嵌接轮廓上滚动，该嵌接轮廓包括有规律地彼此接连的且相互过渡的凸形的和凹形的凸轮区段。这样的配置形成滚动副，在该滚动副中构成为滚子的各嵌接元件在凸轮盘的形成轮流弯曲的凸轮的外周面上滚动，同时不发生值得一提的滑动运动以及与此联系的摩擦效应。相对于至今使用的马耳他传动机构，在同时很可靠的和确保夹紧的功能下形成很轻便的相互驱动传动的显著优点。按照本发明的步进转换传动装置能实现将包括设置在其上的滚子的盘在每个步进转换以后锁定在所希望的或可确定的角度位置，这符合限定的运行位置。各滚子为此目的在所述多个凸轮盘或所述一个凸轮盘的适合构形的锁定凸轮上滚动。

在按照本发明的步进转换传动装置中，两个、三个或更多个嵌接元件或者说可旋转的滚子可以按选择以分别有规律的角距在输出盘的外周设置。各滚子的这些转动轴线合理地平行于该盘的转动轴线并从而也平行于开关轴定向，从而构成容易运转的且可靠起作用的步进转换传动装置，该步进转换传动装置包括根据选择的滚子数目和其在盘外周的分布而限定的角距。凸轮盘的外轮廓和其至少局部凹形的外周面优选这样设计，即，在转换步进的过程中相应的滚子可以基本上无间隙地在凸轮盘的周面上的凹形的凸轮区段中滚动，而在锁定的位置中通过输出盘和凸轮盘的相交的圆周圆及其通过两个相邻滚子的锁止可靠地中断继续转动。

利用按照本发明的传动装置可以达到，各盘在凸轮盘以限定的转动角度的每个步进转换以后固定于相应达到的角度位置中。按照本发明的步进转换传动装置的首要目的不是终端位置锁定，而是特别可靠的、很轻便的且低摩擦的步进转换功能。由于为滚子锁定着想而放弃已知的和至今使用的摩擦锁定，所以提供一种很精确转换的且没有值得一提的摩擦地工作的转动传动以及步进转换功能。通过所述一个凸轮盘或所述多个凸轮盘的构形和/或设置在盘上的滚子的定位或数目在一定的结构限度内可影响通过步进转换传动装置构成的传动功能。例如在具有六个均匀地在盘圆周上分布的滚子的设计中，借助约80°至120°的驱动角可实现60°或120°的输出角，视所希望的传动比而定。同样可设想，通过使用例如第5阶多项式或倾斜的正弦曲线等，即使在驱动角对输出角的比例相等时也影响传动功能的特性。此外有可能，如果不要求向总是同一方向的两次接连的操纵，则几乎得到任意的输出角。

在步进转换传动装置的另一种优选的方案中，一对彼此同轴地或轴线平行地设置的凸轮盘以相应基本上相同的尺寸和外轮廓相互位错地不能相对转动地设置在连接于曲柄机构的轴上。该对凸轮盘与对应的一对同心地在开关轴上且相互位错地设置的、包括多个在其上支承的嵌接元件的盘处于有效嵌接。分别相互处于有效嵌接的盘和凸轮盘优选成对相同地构造和确定尺寸并且分别这样相互位错地设置在为其配置的轴上，使得产生各相互滚动的滚子和各凸轮盘的外轮廓的强制导向。只当将在相应的凸轮盘上的相配的凹形凸轮区段转到一位置以便容纳一滚子时，才可以继续转动包括在其上支承的滚子的盘。从凸轮盘的较大直径向构成为具有较小直径的凹槽的凹形容纳轮廓的流畅成形的过渡在凸轮盘的相应转动时便能够实现输出盘以及与其不能相对转动地连接的开关轴的步进转动，所述凹槽由其内轮廓和由其内半径优选匹配于对应的滚子的直径和轮廓。为了能够实现各相互平行设置的轴的这些所希望的运动，各凸轮盘的外轮廓优选基本上无间隙地或以小的径向间隙可以相对于所述一个盘或所述多个盘的各可旋转支承的滚子或者说嵌接元件的外周面滚动。

如也借助以下描述的各实施例变得清楚的，按照本发明的步进转换传动装置的主动元件由两个上下重叠设置的凸轮盘构成。从动元件由盘的两个分别包括六个在外周均匀分布的滚子的平面构成。各凸轮盘在转换过程中嵌入为其配置的平面中并且从动元件基本上无冲击地从一个卡锁或运行位置运动到下一卡锁或运行位置。从动元件的各滚子在此小间隙地在相应的凸轮侧面上滚动，各凸轮侧面分别是一个连续的由多个凸形的和凹形的区段构成的总凸轮的部分区段。

按照本发明的步进转换传动装置的另一种方案可以规定，凸轮盘具有至少一个在其端面上在其外周附近设置的锁定销，该锁定销与具有多个周侧的凸轮区段的星轮配合作用，该星轮不能相对转动地连接于开关轴并且同心于具有嵌接元件的盘设置。在步进转换传动装置的该方案中，只需要一组相互处于有效嵌接的盘和凸轮盘，因为与第二凸轮盘配合作用的上述第二盘由在凸轮盘上设置的销代替，该销可以嵌入不能相对转动地连接于开关轴的星轮中。具有用以容纳所述一个销或所述多个销的较深的嵌入凹槽的该星轮的分度符合目的地协调于存在的嵌接元件或者说滚子的数目。这样例如在存在三个滚子时在星轮上也需要三个嵌入凹槽，以便该星轮可以满足所希望的功能。所述星轮在其轮廓方面不明确地类似于由现有技术已知的马耳他盘，但相对这些马耳他盘满足改变的目的，因为它只有助于盘相对于旋转的凸轮盘的定位，以便使盘可以精确地以所希望的角距定位和继续转动。为此目的，凸轮盘可以分别在两侧邻近于一个周侧的凹形的凸轮区段地具有一个锁定销，其中，该凹形的凸轮区段与盘的嵌接元件之一或者说可旋转的销之一配合作用并且所述两个锁定销与星轮的凹形的凸轮区段配合作用。

借助按照本发明的步进转换传动装置这样实现所希望的转换步进，即，凸轮盘在未锁定的、旋转的状态下以其外周面基本上无间隙地同时相对于盘的两个嵌接元件或者说可旋转的销滚动。步进转换传动装置的一种合理的方案可以例如这样构成，即，凸轮盘的凹形的凸轮区段和不能相对转动地连接于开关轴的盘的对应的嵌接元件或者说可旋转的销分别具有120°的分度。对于这样的方案需要三个在盘的圆周上均匀设置的滚子和必要时用于锁定销的凹形的凸轮区段。但不同的分距按选择也是可能的，其中，在盘的圆周上均匀分布地设置有两个、四个或例如五个或更多个滚子。

附图说明

以下借助各实施例通过使用以下描述的附图更详细地说明本发明。

图1示出一种按照本发明的步进转换传动装置的一种实施方案的透视图。

图2示出按图1的步进转换传动装置的俯视图。

图3示出按图1的步进转换传动装置的侧视图。

图4示出按图1的步进转换传动装置的另一透视图。

图5示出按照本发明的步进转换传动装置的一种备选实施方案的示意的俯视图。

图6示出按图5的步进转换传动装置的透视图。

图7示出按图5的步进转换传动装置的另一透视图。

具体实施方式

以下描述的对于按照本发明的步进转换传动装置的各实施例不应被理解为是限制性的，而是用于说明步进转换传动装置的功能和转换可能性。

图1至4的图示以多个视图示出一种按照本发明的步进转换传动装置的一个第一实施方案，该步进转换传动装置总体上用附图标记10标明。这样的步进转换传动装置10特别是用于可调式变压器（在这里未示出）的有载分接开关（同样未示出）中，以便以此激活和/或转换本身已知的包括机械式开关元件和/或真空开关管等的分接开关。步进转换传动装置10具有一个曲柄机构12和至少一个与其连接的储能器14，该储能器在所示的实施例中设有按拉力和/或压力加载的螺旋弹簧16。曲柄机构12经由一轴13连接于一对凸轮盘18和20，这些凸轮盘与一个包括多个在其上可旋转支承地设置的嵌接元件24的盘22配合作用并且处于有效嵌接。这些嵌接元件24分别构成为在盘22上在其外周附近可旋转支承的滚子26。包括在其上可旋转支承的嵌接元件24或者说滚子26的盘22不能相对转动地连接于一开关轴。在所示的实施例中只示出不能相对转动的该连接的一个输出齿轮28。

所示的传动装置用于使凸轮盘18和20通过与盘22的各嵌接元件24或者说滚子26的配合作用而触发盘22和从而开关轴以限定的步进角度分级式转动，该步进角度在这里在盘22的外周存在六个滚子26时例如为60°。可旋转地在两个扁平侧上在盘22的外周附近支承的各滚子26可以嵌入在相应凸轮盘18或20的外周面上的对应的槽形的或凹形的凸轮区段30中。在该滚动副中，各滚子26在凸轮盘18或20的外周面上滚动，此时产生很小的摩擦。

在所示的步进转换传动装置10中，总共六个可旋转的滚子26或者说嵌接元件24以有规律的角距在盘22的外周设置。各滚子26的转动轴线平行于盘22的转动轴线并从而也平行于开关轴定向，从而构成一种容易运转的且可靠起作用的步进转换传动装置10，该步进转换传动装置包括根据滚子26的所选择的数目及其在盘22外周的分布限定的分别为60°的角距。包括分别至少一个在其中构成的凹形的凸轮区段或者说凸轮段30的凸轮盘18和20的外轮廓这样设计，即，在转换步进的过程中滚子26可以基本上无间隙地在相应凸轮盘18或20的周面上的凹形的凸轮区段30中滚动，而在锁定的位置或在卡锁位置中通过盘22和凸轮盘18或20的相交的圆周圆及其通过两个相邻滚子26的锁止可以中断继续运动。只当在相应的凸轮盘18或20上的配合的容纳凹槽30转到一位置中以便容纳滚子26时，才可以继续转动包括在其上支承的滚子26的盘22。从凸轮盘18或20的较大直径向构成为具有较小直径的凹槽的凹形的凸轮区段30和在其上连接的较大直径的板条32的流畅成形的过渡在凸轮盘18或20相应转动时便能够实现盘22和与其连接的开关轴的步进式转动，其中，凹形的凸轮区段30和向板条32的过渡由其轮廓匹配于对应滚子26的直径和轮廓。为了能够实现相互平行设置的轴的这些所希望的运动，凸轮盘18和20的外轮廓可以基本上无间隙地或以小的径向间隙相对于盘22的可旋转支承的滚子26或者说嵌接元件24的外周面滚动。

图5至7的图示示出按照本发明的步进转换传动装置10的一种备选实施方案的多个视图。在步进转换传动装置10的该方案中，凸轮盘18具有两个在其端面上在其外周附近设置的锁定销34，这些锁定销与一个具有多个周侧的凹形的凸轮区段或者说凸轮段38的星轮36配合作用。星轮36本身不能相对转动地连接于开关轴40并且在所示的实施例中同时构成包括设置在其上的嵌接元件24或者说滚子26的盘22。在步进转换传动装置10的该方案中，只需要一组相互处于有效嵌接的盘22或者说星轮36和凸轮盘18，因为上述的具有在两侧设置的滚子26的、与一对凸轮盘配合作用的盘由于在凸轮盘18上设置的销34是不必需的。各销34可以分别嵌入在两侧在每个滚子26旁边设置的凹形的凸轮区段38中。具有较深成形的凹形的凸轮段38用以容纳销34的该星轮36的分度符合目的地协调于存在的嵌接元件24或者说滚子26的数目。这样例如在存在三个滚子26时在星轮36上也需要三对凹形的凸轮区段38，以便该星轮可以满足所希望的功能。

凸轮盘18在两个相邻的锁定销34之间具有一个凹形的凸轮区段42，该凸轮区段与盘22或者说星轮36的各嵌接元件24或可旋转的销26配合作用，其中，在凸轮盘18和星轮36相应地定位时所述两个锁定销34同时与星轮36的凹形的凸轮区段38配合作用并处于嵌接。这样实现所希望的转换步进，即，凸轮盘18在未锁定的旋转的状态下按照图5以其外周面基本上无间隙地同时相对于盘22或星轮36的两个可旋转的滚子26滚动。不能相对转动地连接于开关轴40的星轮36的凹形的凸轮区段和对应的可旋转的滚子26分别具有120°的分度。因此，该方案具有三个在星轮36的圆周上均匀设置的滚子26和用以容纳锁定销34的相应的凸轮段38。但不同的分距按选择也是可能的，其中，在盘的圆周上均匀分布地设置有两个、四个或例如五个或更多个滚子。

Claims (10)

1.用于可调式变压器的有载分接开关或分接选择器的步进转换传动装置（10），其中，至少一个经由曲柄机构（12）驱动的凸轮盘（18；20）与一输出盘（22）配合作用，该输出盘包括多个设置在其上的嵌接元件（24），该输出盘不能相对转动地连接于一开关轴（40），其中，所述至少一个凸轮盘（18；20）通过与输出盘（22）的嵌接元件（24）的配合作用而触发开关轴（40）以限定的步进角度分级式转动；其特征在于，所述嵌接元件（24）通过可旋转地在一扁平侧上在盘（22）的外周附近支承的滚子（26）构成，这些滚子在凸轮盘（18；20）的外周面上的对应的嵌接轮廓上滚动，该嵌接轮廓包括有规律地彼此接连的且相互过渡的凸形和凹形的凸轮区段（30；42）。

2.按照权利要求1所述的步进转换传动装置，其特征在于，两个、三个或更多个嵌接元件（24）或者说可旋转的滚子（26）以分别有规律的角距在盘（22）的外周设置，这些嵌接元件或者说滚子与凸轮盘（18；20）的凸轮区段（30；42）配合作用。

3.按照权利要求1或2所述的步进转换传动装置，其特征在于，所述至少一个输出盘（22）在凸轮盘（18；20）以限定的转动角度的每个步进转换以后固定于相应达到的角度位置中。

4.按照权利要求1至3之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，相应一对彼此同轴地或轴线平行地设置的凸轮盘（18；20）以相应基本上相同的尺寸和外轮廓相互位错地不能相对转动地设置在连接于曲柄机构（12）的轴（13）上，所述的一对凸轮盘与一组同轴或轴线平行地连接于开关轴（40）且相互位错地设置的、在盘（22）上可旋转支承的嵌接元件（24）处于有效嵌接。

5.按照权利要求1至4之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，凸轮盘（18；20）的外轮廓基本上无间隙地或以小的径向间隙相对于所述至少一个盘（22）的各可旋转支承的滚子（26）或者说嵌接元件（24）的外周面滚动。

6.按照权利要求1至3之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，所述凸轮盘（18；20）具有至少一个在其端面上在其外周附近设置的锁定销（34），该锁定销与构成为星轮（36）的盘（22）配合作用，该盘具有在盘（22）的周侧的外轮廓中的多个周侧的凹形的凸轮区段（38），该盘不能相对转动地连接于开关轴（40），其中，盘（22）或者说星轮（36）带有所述嵌接元件（24）。

7.按照权利要求6所述的步进转换传动装置，其特征在于，凸轮盘（18；20）分别在两侧邻近于一个周侧的凹形的凸轮区段（42）地具有一个锁定销（34），其中，凹形的凸轮区段（42）与盘（22）的嵌接元件（24）之一或可旋转的销（26）之一配合作用，并且所述两个锁定销（34）与星轮（36）的凹形的凸轮区段（38）配合作用。

8.按照权利要求1至7之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，凸轮盘（18；20）在未锁定的、自身旋转的状态下以其外周面基本上无间隙地同时相对于盘（22）的两个嵌接元件（24）或者说可旋转的销（26）滚动，从而该盘在其转动中被锁定。

9.按照权利要求1至8之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，星轮（36）的凹形的凸轮区段（38）和不能相对转动地连接于开关轴（40）的盘（22）的各相应的嵌接元件（24）或可旋转的销（26）分别具有120°的分度。

10.按照权利要求1至9之一项所述的步进转换传动装置，其特征在于，盘（22）或者说星轮（36）的由凸轮盘（18；20）触发的转动运动基本上无冲击地从一个卡锁位置可运动到下一卡锁位置。

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