DE102010050259B4

DE102010050259B4 - Diverter for a tapped transformer

Info

Publication number: DE102010050259B4
Application number: DE102010050259.6A
Authority: DE
Inventors: Florian Hoppenthaler
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: DE102010050259A1; CN103155073A; EP2636051A1; WO2012059165A1

Abstract

Umsteller für einen Stufentransformator, aufweisend mehrere zueinander parallele, beabstandete und kreisförmig um eine gemeinsame Mittellängsachse angeordnete Kontaktstäbe (4), eine gegenüber den Kontaktstäben drehbeweglich und an einer Schaltwelle fixierten Kontaktanordnung zum Beschalten der Kontaktstäbe (4), zumindest zwei zueinander horizontal beabstandete Fixierelemente, die die mehreren Kontaktstäbe und die Schaltwelle aufnehmen, und ein mit der Schaltwelle in Wirkverbindung stehendes Schrittschaltgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrittschaltgetriebe (2) eine, entlang der gemeinsamen Mittellängsachse angeordnete, Antriebswelle (9) und eine Abtriebswelle (8) aufweist, an einem ersten Zylinder (12) zugewandten Stirnseiten jeweils am seitlichen Umfang mehrere Mitnehmerzapfen (10, 11) angeordnet sind, dass formschlüssig um die Antriebswelle (9) der erste Zylinder (12) axial verschiebbar angeordnet ist, der an seiner äußeren Mantelfläche zwei Nutkurvenkonturen (13) und (14) aufweist, dass ein zweiter Zylinder (20), ebenfalls axial verschiebbar, angeordnet ist, der mit dem ersten Zylinder (12) mittels in die zweite Nutkurvenkontur (14) eingreifender Bolzen (26.1, 26.2) in Wirkverbindung steht, und dass innerhalb des zweiten Zylinders (20) ein als Kupplung ausgebildeter dritter Zylinder (21) angeordnet ist, dessen Innenverzahnung (25) dauerhaft in die Mitnehmerzapfen (11) der Abtriebswelle (8) eingreift und zudem in axialer Richtung mittels des zweiten Zylinders (20) zwangsgeführt wird.Diverter for a tapped transformer, comprising a plurality of mutually parallel, spaced and arranged circularly about a common central longitudinal axis contact rods (4), with respect to the contact rods rotatably and fixed to a switching shaft contact arrangement for connecting the contact rods (4), at least two mutually horizontally spaced fixing elements, the receiving the plurality of contact rods and the switching shaft, and a standing with the switching shaft operatively connected indexing, characterized in that the indexing gear (2) arranged along the common central longitudinal axis, drive shaft (9) and an output shaft (8), at a first Cylinder (12) facing end faces in each case on the lateral circumference a plurality of driving pins (10, 11) are arranged, that the first cylinder (12) is arranged axially displaceably about the drive shaft (9), which has two Nutkurvenkonturen on its outer lateral surface (13) and (14), that a second cylinder (20), also axially displaceable, is arranged, which with the first cylinder (12) by means of the second Nutkurvenkontur (14) engaging pin (26.1, 26.2) is in operative connection in that a third cylinder (21) designed as a clutch is arranged within the second cylinder (20), whose internal toothing (25) engages permanently in the driving pins (11) of the output shaft (8) and also in the axial direction by means of the second cylinder ( 20) is forced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Umsteller zur leistungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators.The present invention relates to a diverter for powerless switching between different winding taps of a tapped transformer.

Im Gegensatz zu einem Laststufenschalter, bei dem die Umschaltung unterbrechungslos unter Last erfolgt, muss bei einem zur Umschaltung vorgesehenen Umsteller der entsprechende Stufentransformator vor Beginn der Umschaltung vollständig abgeschaltet sein und darf erst nach vollständiger Beendigung der Umschaltung wieder zugeschaltet werden. Ein solcher Umsteller ist beispielsweise aus der Firmendruckschrift der Anmelderin „Umsteller DEETAP^® U, Betriebsanleitung BA 278/06” Druckimpressum 11/09 bereits bekannt. Dieser bekannte Umsteller arbeitet nach dem Prinzip eines Drehumstellers. Er weist ein Isolierstoffgerüst auf, an dem in mehreren horizontalen Ebenen jeweils kreisförmig feste Kontakte angeordnet sind. Im Inneren dieses Isolierstoffgerüstes befindet sich eine drehbare Isolierschaltwelle, die in jeder horizontalen Ebene mindestens einen Schaltkontakt trägt, durch den die korrespondierenden festen Kontakte abhängig von der jeweiligen Grundschaltung, z. B. als Sternpunkt-Anzapfumsteller, Einfach-Mittenumsteller, Doppel-Mittenumsteller, Reihen-Parallelumsteller, Stern-Dreieck-Umsteller, auf unterschiedliche Weise beschaltbar sind. Der Umsteller ist dabei in der Nähe der seitlichen Wandung im Transformatorkessel des Stufentransformators angeordnet.In contrast to an on-load tap-changer, in which the changeover takes place uninterruptedly under load, the corresponding tap-changer must be completely switched off before the start of the changeover in the case of a diverter provided for switching over and may only be switched on again after complete switch-off. Such a diverter, for example, from the company publication of the applicant "Diverter DEETAP ^® U, Operating Instructions BA 278/06" Druckimpressum 11/09 already known. This known diverter works on the principle of Drehumstellers. It has an insulating scaffold on which in each case circularly fixed contacts are arranged in a plurality of horizontal planes. Inside this Isolierstoffgerüstes is a rotatable Isolierschaltwelle, which carries at least one switching contact in each horizontal plane, through which the corresponding fixed contacts depending on the respective basic circuit, for. B. as a star point taps changer, single-center diverter, double-center diverter, series-parallel diverter, star-delta diverter, are connected in different ways. The diverter is arranged in the vicinity of the lateral wall in the transformer tank of the tapped transformer.

Das Verstellen des Umstellers von einer Betriebsstellung in eine andere, d. h. das Umschalten zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen des angeschlossenen Stufentransformators, wird, wie bereits erwähnt, bei abgeschalteten Stufentransformator, d. h. im strom- und spannungsfreien Zustand, durch Drehen der Isolierschaltwelle bewirkt. Die Drehung der Isolierschaltwelle erfolgt üblicherweise mittels eines Schrittgetriebes, insbesondere einem Maltesergetriebe, auf das ein elektrischer Motorantrieb oder auch ein mechanischer Handantrieb wirkt. Den oberen Abschluss des bekannten Umstellers bildet der Umstellerkopf mit der angebauten oberen Getriebestufe und dem darunter befindlichen Maltesergetriebe zum Antrieb der Isolierschaltwelle. An eine äußere Wellenkupplung an der oberen Getriebestufe wird eine vom jeweiligen Motor- oder Handantrieb kommende Welle angeschlossen; deren Drehbewegung wird in der oberen Getriebestufe über ein Schneckengetriebe auf eine senkrechte im Umstellerkopf gelagerte Antriebswelle übertragen, die wiederum an ihrem unteren Ende eine Malteserkurbel aufweist. Die Malteserkurbel greift in ein Malteserrad ein, das am oberen Ende fest an der Isolierschaltwelle angeordnet ist.Adjusting the diverter from one operating position to another, d. H. the switching between different winding taps of the connected tapped transformer is, as already mentioned, with switched-off step-up transformer, d. H. in the current and voltage-free state, effected by turning the Isolierschaltwelle. The rotation of the Isolierschaltwelle usually takes place by means of a step transmission, in particular a Maltese gear on which an electric motor drive or a mechanical manual drive acts. The upper end of the known Umstellers forms the Umstellerkopf with the attached upper gear and the underlying Maltese gear to drive the Isolierschaltwelle. To an outer shaft coupling at the upper gear stage, a shaft coming from the respective motor or manual drive is connected; the rotational movement is transmitted in the upper gear stage via a worm gear on a vertical drive shaft mounted in the Umstellerkopf, which in turn has at its lower end a Maltese crank. The Maltese crank engages in a Maltese wheel, which is arranged at the upper end fixed to the Isolierschaltwelle.

Dieser beschriebene und seit Jahrzehnten im Stand der Technik gängige Aufbau ist jedoch für den Trafobauer platzraubend, da er einen relativ großen Bauraum innerhalb des Transformatorkessels einnimmt und damit die Freiheitsgrade des Trafobauers bei der Konstruktion des eigentlichen Transformators im platzmäßig beengten Transformatorkessel einschränkt. Letzen Endes deshalb, weil der Umsteller in einem gewissen dielektrischen Abstand zu den einzelnen Wicklungen des Transformators innerhalb des Transformatorkessels und den Wandungen des Transformatorgehäuses angeordnet werden muss. Einen wesentlichen Platzbedarf innerhalb des Transformatorkessels nimmt dabei, neben dem Umsteller selbst, die Installation der einzelnen, dielektrisch isolierten Kupferleitungen von den entsprechenden Wicklungsanzapfungen der Regelwicklung des Transformators zu den jeweiligen Anschlusskontakten des Umstellers in Anspruch. Die Leitungsführung, am Transfarmatoraktivteil befestigt durch das Ableitgerüst, ist aber nicht nur zeitaufwändig in seiner Installation, sondern auf Grund seiner geforderten elektrisch leitenden Eigenschaften aus Kupfer gefertigt und damit sehr teuer.However, this construction, which has been common in the prior art for decades, is space-consuming for the transformer builder because it occupies a relatively large installation space within the transformer tank and thus limits the degrees of freedom of the transformer transformer in the design of the actual transformer in the space-constrained transformer tank. Retz endes because the diverter must be arranged at a certain dielectric distance to the individual windings of the transformer within the transformer tank and the walls of the transformer housing. A significant space requirement within the transformer tank takes, in addition to the diverter itself, the installation of the individual, dielectrically insulated copper lines from the corresponding winding taps of the control coil of the transformer to the respective terminal contacts of the Umstellers to complete. The wiring, attached to the Transfarmatoraktivteil by Ableitgerüst, but is not only time-consuming in its installation, but because of its required electrically conductive properties made of copper and thus very expensive.

Aus der DE 17 50 014 A ist ein Schrittgetriebe bekannt, welches zwei Antriebswellen aufweist, die entlang der gemeinsamen Mittellängsachse angeordnet sind und an deren zugewandten Stirnseiten jeweils am seitlichen Umfang mehrere Schaltbolzen angebracht sind. Um die erste Antriebswelle ist ein Zylinderabschnitt mit einer Umfangsnut und um die zweite Antriebswelle ist ein Holzylinderteil mit vier Schaltnuten angeordnet. Die Nuten dienen der Führung von Antriebs- bzw. Schaltbolzen, welche wiederum Kupplungsschieber betätigen. Mit Hilfe des Schrittgetriebes werden Bewegungsstöße, die üblicherweise bei einem Maltesergetriebe entstehen, vermieden.From the DE 17 50 014 A a step transmission is known, which has two drive shafts, which are arranged along the common central longitudinal axis and at whose facing end faces in each case a plurality of shift bolts are mounted on the lateral periphery. To the first drive shaft is a cylinder portion having a circumferential groove and about the second drive shaft is a Holzylinderteil arranged with four Schaltnuten. The grooves serve to guide drive or switching pins, which in turn actuate the coupling slide. With the help of the step-by-step movement, which usually occurs in a Maltese transmission, is avoided.

Aus der DE 19 64 263 A ist ein arretierbares Schrittschaltgetriebe bekannt, welches zum schrittweisen von geradlinig oder kreisförmig zu bewegenden Bauteilen eine durchlaufende oder begrenzte Drehbewegung formschlüssig in eine schrittförmige Bewegung mit eindeutig fixierten Haltepunkten umformt. Dies wir durch eine drehbare Kurbel mit einem Kurbelzapfen erzielt, welcher in ein verschiebbar gelagertes, an einem feststehenden Zapfen angeordnetes, Gleitstück eingreift und dadurch ein zu bewegendes Teil antreibt.From the DE 19 64 263 A a lockable stepping gear is known, which transforms the stepwise of rectilinear or circular to moving components a continuous or limited rotational motion form fit in a step-like movement with clearly fixed breakpoints. This is achieved by a rotatable crank with a crank pin, which engages in a displaceably mounted, arranged on a fixed pin, slider and thereby drives a part to be moved.

Neuere Entwicklungen von Umstellern bestehen im Wesentlichen aus mehreren kreisförmig um eine zentrale Mittellängsachse angeordneten Kontaktstäben, die gleichzeitig die festen Kontakte bilden, und einer zentralen, drehbar gelagerten Schaltwelle, an der eine Kontaktanordnung befestigt ist, die das bewegliche Kontaktsystem bildet. Ein derartiger Umsteller ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2010 020 040 A1 der Anmelderin beschrieben. Die bewegliche, um eine zentrale Schaltwelle drehbar gelagerte Kontaktanordnung dient der elektrischen Kontaktierung von zwei zueinander, vorzugsweise benachbarten, festen Kontaktstäben, um dadurch ein definiertes Transformationsverhältnis des mit dem Umsteller in Wirkverbindung stehenden Stufentransformtors zu bewirken. Die Halterung sowohl der kreisförmig angeordneten Kontaktstäbe, als auch der zentralen drehbeweglichen Schaltwelle erfolgt beidseitig mittels eines flächig, plattenartig ausgebildeten Fixierelements. Die elektrischen Leitungen werden dabei direkt stirnseitig an den Kontaktstäben, d. h. an der Ober- und Unterseite des Umstellers, angeschlossen und längs der Mittelachse des Umstellers innerhalb des Stufentransformator weitergeführt.Recent developments of diverters consist essentially of a plurality of circularly arranged around a central central longitudinal axis of contact rods, which simultaneously form the fixed contacts, and a central, rotatably mounted switching shaft to which a contact assembly is attached, which forms the movable contact system. Such a diverter, for example, is not in the prepublished DE 10 2010 020 040 A1 the applicant described. The movable, about a central switching shaft rotatably mounted contact arrangement of the electrical contacting of two mutually, preferably adjacent, fixed contact bars, thereby causing a defined transformation ratio of standing in operative connection with the diverter Stufentransformtors. The holder of both the circularly arranged contact rods, as well as the central rotatable shift shaft is carried out on both sides by means of a flat, plate-like fixing. The electrical lines are connected directly to the front end of the contact bars, ie at the top and bottom of the diverter, and continued along the central axis of the diverter within the tapped transformer.

Diese neuartige Umstellergeneration der DE 10 2010 020 040 A1 ermöglicht dabei eine besonders platzsparende Positionierung direkt am Aktivteil, d. h. in unmittelbarer Nähe der einzelnen Stufenwicklungen des Transformators, direkt an dessen Joch. Damit können die Verbindungsleitungen zwischen den entsprechenden Anschlusskontakten des Umstellers und den einzelnen Wicklungsanzapfungen der Regelwicklungswicklung des Stufentransformators auf ein Minimum verkürzt werden. Insbesondere macht dies die aufwändige und teure Leitungsführung mit samt dem Ableitgerüst entbehrlich. Jedoch ist auf Grund der nun technisch zwingend notwendigen axialen Leitungsführung und der erforderlichen dielektrischen Abstände zwischen den einzelnen Leitungen, aber auch zu den Windungen der Stufenwicklung des Transformators, die Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten und seit Jahrzehnten bewährten Maltesergetriebes nicht mehr möglich. Dies deshalb, weil der für ein Maltesergetriebe erforderliche Platzbedarf direkt am Kopf des Umstellers auf Grund der axialen Leitungsführung nun nicht mehr vorhanden ist.This novel Umstellergeneration the DE 10 2010 020 040 A1 allows a particularly space-saving positioning directly on the active part, ie in the immediate vicinity of the individual step windings of the transformer, directly to the yoke. Thus, the connecting lines between the corresponding terminal contacts of the diverter and the individual winding taps of the control coil winding of the tapped transformer can be shortened to a minimum. In particular, this makes the complicated and expensive wiring with the diverter scaffold unnecessary. However, due to the now technically imperative axial routing and the required dielectric distances between the individual lines, but also to the turns of the tap winding of the transformer, the use of a well-known from the prior art and proven decades of Maltese transmission is no longer possible. This is because the space required for a Maltese gear space directly on the head of the Umstellers due to the axial wiring is no longer available.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Umsteller für einen Stufentransformator anzugeben, der ein Schrittgetriebe aufweist, das die erforderlichen dielektrischen Abstände zwischen den einzelnen Leitungen, aber auch zu den Windungen der Stufenwicklung des Transformators einhält und zudem kostengünstig herstellbar ist. Gleichzeitig soll das Getriebe aus nur wenig Einzelbauteilen bestehen und einfach und zuverlässig in der Handhabung sein.Object of the present invention is therefore to provide a diverter for a tapped transformer having a step gear, which complies with the required dielectric distances between the individual lines, but also to the turns of the tap winding of the transformer and also is inexpensive to produce. At the same time the transmission should consist of only a few individual components and be easy and reliable to use.

Diese Aufgabe wird durch einen Umsteller für einen Stufentransformator mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a diverter for a tapped transformer with the features of the first claim. The subclaims relate to particularly advantageous developments of the invention.

Die allgemeine erfinderische Idee besteht darin, ein Schrittschaltgetriebe für einen Umsteller anzugeben, bei dem alle wesentlichen Komponenten koaxial, um eine gemeinsame Mittellängsachse, mit nur geringen radialen Abmessungen der einzelnen Komponenten, angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Schrittschaltgetriebe weist dafür eine, entlang der gemeinsamen Mittellängsachse angeordnete, Antriebswelle und eine Abtriebswelle auf, an deren zugewandten Stirnseiten jeweils am seitlichen Umfang mehrere Mitnehmerzapfen vorgesehen sind, einen formschlüssig um die Antriebswelle angeordneten, axial verschiebbaren ersten Zylinder, der an seiner äußeren Mantelfläche zwei Nutkurvenkonturen besitzt, einen ebenfalls axial verschiebbaren zweiten Zylinder, der mit dem ersten Zylinder mittels in die zweite Nutkurvenkontur eingreifende Bolzen in Wirkverbindung steht und einen innerhalb des zweiten Zylinders als Kupplung ausgebildeten dritten Zylinder, dessen Innenverzahnung dauerhaft in die Mitnehmerzapfen der Abtriebswelle eingreift und zudem in axial Richtung mittels des zweiten Zylinders zwangsgeführt wird.The general inventive idea is to provide a stepper for a diverter, in which all the essential components are arranged coaxially, about a common central longitudinal axis, with only small radial dimensions of the individual components. The stepping gear according to the invention has for this, along the common central longitudinal axis arranged, drive shaft and an output shaft, on whose facing end faces each have a plurality of driving pins are provided on the lateral periphery, a form-fitting arranged around the drive shaft, axially displaceable first cylinder, on its outer circumferential surface two Nutkurvenkonturen has, also axially displaceable second cylinder, which is operatively connected to the first cylinder by means of engaging in the second Nutkurvenkontur bolt and formed within the second cylinder as a third clutch cylinder whose internal teeth permanently engages in the driving pin of the output shaft and also in axial Direction is forcibly guided by means of the second cylinder.

Indem das für den Umstellereinsatz erfindungsgemäß entwickelte Schrittschaltgetriebe, statt des aus dem Stand der Technik bekannten Maltesergetriebes, verwendet wird, kann der eigentliche Umsteller direkt am Aktivteil des Stufentransformators platziert werden. Dies deshalb, weil das vorgeschlagene Schrittschaltgetriebe platzsparend mittig zu den axial an den Kontaktstäben befestigten Leitungen, also in Verlängerung der Mittellängsachse, montiert werden kann.By using the stepping gearbox developed according to the invention for the diverter insert, instead of the Geneva gearbox known from the prior art, the actual diverter can be placed directly on the active part of the tapped transformer. This is because the proposed indexing can be mounted to save space centrally to the axially attached to the contact bars lines, ie in extension of the central longitudinal axis.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the figures.

Es zeigen:Show it:

1 einen Umsteller mit einem erfindungsgemäßen Schrittschaltgetriebe 1 a diverter with a stepping gear according to the invention

2 das erfindungsgemäße Schrittschaltgetriebe in einer seitlichen Schnittdarstellung. 2 the stepping gear according to the invention in a lateral sectional view.

1 zeigt einen Umsteller 1 mit einem erfindungsgemäßen Schrittschaltgetriebe 2. Der Umsteller 1 weist zwei im Wesentlichen horizontal zueinander beabstandete Fixierelemente 3.1 und 3.2 auf, zwischen denen mehrere sich in Längsrichtung erstreckende, um eine gemeinsame Mittellängsachse angeordnete und rohrförmig ausgebildete elektrisch leitende Kontaktstäbe 4 angeordnet sind. Jeder dieser vorzugsweise holen Kontaktstäbe 4 bildet dabei einen Festkontakt und ist über seine jeweilige elektrische Anschlussleitung 5 mit der korrespondierenden Wicklungsanzapfung eines in dieser Abbildung nicht dargestellten Stufentransformators verbunden. Zudem ist zwischen den Fixierelementen 3.1 und 3.2 zentrisch im Inneren, zwischen den mehreren Kontaktstäben 4, eine zentrale Schaltwelle 6 vorgesehen, an der mehrere identische Kontaktanordnungen 7 befestigt sind, die das bewegliche Kontaktsystem bilden. Die mehreren beweglichen, mittels einer zentralen Schaltwelle 6 drehbar gelagerten Kontaktanordnungen 7 dienen der elektrischen Kontaktierung zweier zueinander, vorzugsweise benachbarter, fester Kontaktstäben 4, um dadurch ein definiertes Transformationsverhältnis des mit dem Umsteller 1 in Wirkverbindung stehenden Stufentransformators herzustellen. In axialer Verlängerung der Schaltwelle 6 und mit dieser über eine Abtriebswelle 8 drehfest verbunden ist das erfindungsgemäße Schrittschaltgetriebe 2 zwischen den stromführenden Anschlussleitungen 5 angeordnet. Gehalten wird das Schrittschaltgetriebe 2 über eine Befestigung 30 an dem oberen Fixierelement 3.1. 1 shows a diverter 1 with a stepping gear according to the invention 2 , The diverter 1 has two substantially horizontally spaced fixing elements 3.1 and 3.2 on, between which a plurality of longitudinally extending, arranged around a common central longitudinal axis and tubular electrically conductive contact rods 4 are arranged. Each of these preferably fetch contact bars 4 forms a fixed contact and is via its respective electrical connection cable 5 connected to the corresponding winding tap of a stage transformer, not shown in this figure. In addition, between the fixing elements 3.1 and 3.2 Centrally inside, between the several contact bars 4 , a central shaft 6 provided at the multiple identical contact arrangements 7 are fixed, which form the movable contact system. The several moving, by means of a central switching shaft 6 rotatably mounted contact arrangements 7 serve the electrical contacting of two mutually, preferably adjacent, solid contact rods 4 to thereby define a defined transformation ratio with the diverter 1 to produce actively connected stage transformer. In axial extension of the switching shaft 6 and with this via an output shaft 8th rotatably connected is the stepping gear according to the invention 2 between the live connecting cables 5 arranged. Held is the indexer 2 over a fortification 30 on the upper fixing element 3.1 ,

2 zeigt eine Detailansicht in einer seitlichen Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schrittschaltgetriebes 2, das eine koaxial entlang einer gemeinsamen Mittellängsachse angeordnete Antriebswelle 9 und Abtriebswelle 8 aufweist, die jeweils als Vollwellen ausgebildet sind und an deren zugewandten Stirnseiten jeweils am seitlichen Umfang mehrere Mitnehmerzapfen 10, 11 vorgesehen sind, von denen die Mitnehmerzapfen 10 der Antriebswelle 9 auf der der Abtriebswelle 8 zugewandten Stirnseite abgerundete Radien aufweisen. Um die Antriebswelle 9 ist formschlüssig, jedoch entlang der Mittellängsachse verschiebbar, ein erster Zylinder 12 aufgeschoben, welcher an seiner äußeren Mantelfläche zwei symmetrische Nutkurvenkonturen 13 und 14 besitzt. Mit der Antriebswelle 9 drehfest fixiert wird der erste Zylinder 12 mittels eines Durchsteckbolzens 15, der in ein in dem ersten Zylinder 12 vorgesehenes Langloch 16 eingreift, derart, dass der erste Zylinder 12 mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist, jedoch gleichzeitig axial verschiebbar bleibt. In einem das gesamte Schrittschaltgetriebe umgebenden Gehäuse 17 sind in der Seitenwandung weitere Bolzen 18.1 und 18.2 im Bereich des ersten Zylinders 12 vorgesehen, die mit der ersten Nutkurvenkontur 13 korrespondieren. An den jeweiligen Stirnseiten des Gehäuses 17 sind Öffnungen 19.1 und 19.2 vorgesehen, in denen die Antriebswelle 9 als auch die Abtriebswelle 8 rotatorisch gelagert aufgenommen werden. Im Falle einer Rotation der Antriebswelle 9 und damit auch des ersten Zylinders 12, erzeugt die Zwangsführung der Bolzen 18.1 und 18.2 in der ersten Nutkurvenkontur 13 eine Linearbewegung des ersten Zylinders 12 entlang der Mittellängsachse. Ein zweiter, als Koppel ausgebildeter, Zylinder 20 greift dabei gleichzeitig mittels weiterer Bolzen 26.1 und 26.2 in die zweite Nutkurvenkontur 14 des ersten Zylinders 12 ein. Durch die Symmetrie der beiden Nutkurvenkonturen 13–14 sind sowohl die Geschwindigkeit, als auch der axial zurückgelegte Weg des zweiten Zylinders 20 doppelt so groß wie die des ersten Zylinders 12. Mit anderen Worten: Der zweite Zylinder 20 vollzieht im Falle einer Rotationsbewegung der Antriebwelle 9 den doppelten Hub, verglichen mit dem ersten Zylinder 12. In dem zweiten Zylinder 20 ist ein als Kupplung ausgebildeter dritter Zylinder 21 aufgenommen, der in diesem axial geführt wird, indem an dem dritten Zylinder 21 an der einem Deckel 22 des Gehäuses 17 zugewandten Stirnseite ein Kragen 23 vorgesehen ist, der in eine an dem zweiten Zylinder 20 angeordneten Nut 24 eingreift. Wird also der zweite Zylinder 20 axial verschoben, so wird der dritte Zylinder 21 dadurch ebenfalls axial zwangsgeführt. Zudem ist an der inneren Umfangsseite des dritten Zylinders 21 eine zu den Mitnehmerzapfen 11 der An- und Abtriebswelle 8, 9 passgenau ausgebildete Innenzahnung 25 vorgesehen, die im Falle einer axialen Verschiebung des als Kupplung ausgebildeten dritten Zylinders 21 gleichzeitig mit den Mitnehmerzapfen 11 der Antriebswelle 9, als auch den Mitnehmerzapfen 10 der Abtriebswelle 8 in Wirkverbindung steht, so dass dann die Antriebswelle 9 und die Abtriebswelle 8 gemeinsam rotieren. 2 shows a detailed view in a side sectional view of a stepping gear according to the invention 2 comprising a drive shaft arranged coaxially along a common central longitudinal axis 9 and output shaft 8th has, which are each formed as solid shafts and at their facing end faces in each case on the lateral circumference a plurality of driving pins 10 . 11 are provided, of which the driving pins 10 the drive shaft 9 on the output shaft 8th facing end face have rounded radii. To the drive shaft 9 is form-fitting, but displaceable along the central longitudinal axis, a first cylinder 12 pushed, which on its outer lateral surface two symmetrical Nutkurvenkonturen 13 and 14 has. With the drive shaft 9 the first cylinder is fixed in a rotationally fixed manner 12 by means of a push-through bolt 15 in one in the first cylinder 12 provided slot 16 engages, such that the first cylinder 12 is rotatably connected to the drive shaft, but at the same time remains axially displaceable. In a housing surrounding the entire stepping gear 17 are in the side wall more bolts 18.1 and 18.2 in the area of the first cylinder 12 provided, with the first Nutkurvenkontur 13 correspond. At the respective front sides of the housing 17 are openings 19.1 and 19.2 provided in which the drive shaft 9 as well as the output shaft 8th be stored rotationally stored. In case of rotation of the drive shaft 9 and thus also the first cylinder 12 , generates the positive guidance of the bolts 18.1 and 18.2 in the first groove cam contour 13 a linear movement of the first cylinder 12 along the central longitudinal axis. A second, designed as a coupling, cylinder 20 engages at the same time by means of other bolts 26.1 and 26.2 in the second Nutkurvenkontur 14 of the first cylinder 12 one. Due to the symmetry of the two Nutkurvenkonturen 13 - 14 are both the speed, as well as the axial distance of the second cylinder 20 twice the size of the first cylinder 12 , In other words, the second cylinder 20 takes place in case of a rotational movement of the drive shaft 9 the double stroke compared to the first cylinder 12 , In the second cylinder 20 is a trained as a third clutch cylinder 21 taken in this axially guided by the third cylinder 21 on the lid 22 of the housing 17 facing front a collar 23 is provided, which in one of the second cylinder 20 arranged groove 24 intervenes. Will be the second cylinder 20 moved axially, so is the third cylinder 21 thereby also forced axially. In addition, on the inner peripheral side of the third cylinder 21 one to the driving pins 11 the input and output shaft 8th . 9 precisely formed internal teeth 25 provided in the case of an axial displacement of the third cylinder designed as a coupling 21 simultaneously with the driving pins 11 the drive shaft 9 , as well as the driving pin 10 the output shaft 8th is in operative connection, so that then the drive shaft 9 and the output shaft 8th rotate together.

Um das Schrittschaltgetriebe 2 um einen Rastpunkt weiter zu bewegen, wird über die Antriebswelle 9 eine Rotationsbewegung, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Motor- oder auch Handantriebs, ausgeübt. Über die Durchsteckbolzen 15 wird dabei gleichzeitig der erste Zylinder 12 mitgedreht. Solange die am Gehäuse 17 vorgesehenen Bolzen 18.1, 18.2 und die am zweiten Zylinder 20 befestigten Bolzen 26.1 und 26.2 das gerade Stück der Nutkurvenkonturen 13 und 14 durchlaufen, findet noch keine translatorische Bewegung des ersten und zweiten Zylinders 12 und 20 statt. Erst in dem Moment, wenn die Bolzen 18.1, 18.2, 26.1 und 26.2 die Rampen der symmetrischen Nutkurvenkonturen 13 und 14 erreichen, wird der erste Zylinder 12 in Richtung der Antriebswelle 9 axial beschleunigt und der zweite Zylinder 20, der über die zweite Nutkurvenkontur 14 angesteuert wird, erfährt die doppelte Beschleunigung. Dadurch wird die Innenverzahnung 25 des als Kupplung ausgebildeten dritten Zylinders 21 mit den Mitnehmerzapfen 10 und 11 der Antriebswelle 9 in Eingriff gebracht. Durch die abgerundeten Radien der Mitnehmerzapfen 10 und 11 besteht ein definiertes Spiel, das eine gewisse Rotation erlaubt und somit kein Klemmen des Schrittschaltgetriebes 2 entsteht. Durch diese Funktion ist auch der Zwangslauf des Schrittschaltgetriebes 2 gewährleistet, das sich das Schrittschaltgetriebe 2, bzw der als Kupplung ausgebildete dritte Zylinder 21, zu keiner Zeit rotatorisch frei drehen kann. Der eigentliche Schaltschritt ist zu diesem Zeitpunkt der Umschaltung bereits eingeleitet. Im eingekuppelten Zustand des dritten Zylinders 21, d. h. die Innenverzahnung 25 des dritten Zylinders 21 greift sowohl in die Mitnehmerzapfen 10 und 11 der Antriebswelle 9 als auch der Abtriebswelle 8 ein, befinden sich die Bolzen 18.1, 18.2, 26.1 und 26.2 auf den Rastplateaus der Nutkurvenkonturen 13 und 14 und es findet keine Hubbewegung statt. In diesem Zeitraum wird das Antriebsmoment der Antriebswelle 9 über den dritten Zylinder 21 auf die Abtriebswelle 8 übertragen und der Schaltschritt wird ausgeführt. Kurz vor Beendigung des Schaltschrittes wird durch die Bolzen 26.1 und 26.2 die Rückführung des dritten Zylinders 21 eingeleitet, indem der erste und zweite Zylinder 12 und 20 in Richtung der Abtriebswelle 8 beschleunigt werden. Da der Bewegungsablauf in beide Richtungen gleich ist, besteht auch hier der Zwangslauf.To the stepper gear 2 to move a detent point is via the drive shaft 9 a rotational movement, for example by means of a motor or hand drive, not shown, exercised. About the through bolts 15 becomes at the same time the first cylinder 12 rotated. As long as the case 17 provided bolt 18.1 . 18.2 and the second cylinder 20 fastened bolts 26.1 and 26.2 the straight piece of the Nutkurvenkonturen 13 and 14 go through, finds no translational movement of the first and second cylinder 12 and 20 instead of. Only at the moment, when the bolts 18.1 . 18.2 . 26.1 and 26.2 the ramps of the symmetrical groove curve contours 13 and 14 reach, becomes the first cylinder 12 in the direction of the drive shaft 9 axially accelerated and the second cylinder 20 that over the second Nutkurvenkontur 14 is driven, experiences the double acceleration. This will cause the internal teeth 25 of the third cylinder designed as a clutch 21 with the driving pins 10 and 11 the drive shaft 9 engaged. Due to the rounded radii of the driving pins 10 and 11 There is a defined game, which allows a certain rotation and thus no jamming of the stepping gear 2 arises. This function also includes the forced operation of the stepper gearbox 2 ensures that the stepper 2 , or designed as a clutch third cylinder 21 , can rotate freely at any time. The actual switching step is already initiated at this time the switching. In the engaged state of the third cylinder 21 ie the internal toothing 25 of the third cylinder 21 engages both in the driving pins 10 and 11 the drive shaft 9 as well as the output shaft 8th a, are the bolts 18.1 . 18.2 . 26.1 and 26.2 on the Rastplateaus the Nutkurvenkonturen 13 and 14 and there is no lifting movement. During this period, the drive torque of the drive shaft 9 over the third cylinder 21 on the output shaft 8th transferred and the switching step is executed. Just before the end of the switching step is by the bolt 26.1 and 26.2 the return of the third cylinder 21 initiated by the first and second cylinders 12 and 20 in the direction of the output shaft 8th be accelerated. Since the sequence of motion is the same in both directions, the forced operation also exists here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Umstellerdiverter
22: Schrittschaltgetriebestep manual
3.1, 3.23.1, 3.2: Fixierelementefixing
44: KontaktstäbeContact bars
55: Anschlussleitungconnecting cable
66: Schaltwelleshift shaft
77: KontaktanordnungContact configuration
88th: Abtriebswelleoutput shaft
99: Antriebswelledrive shaft
10, 1110, 11: Mitnehmerzapfendriver pin
1212: erster Zylinderfirst cylinder
13,13: erste Nutkurvenkonturfirst groove curve contour
1414: zweite Nutkurvenkontursecond groove curve contour
1515: DurchsteckbolzenThrough bolts
1616: LanglochLong hole
1717: Gehäusecasing
18.1, 18.218.1, 18.2: Bolzenbolt
1919: Öffnungenopenings
2020: zweiter Zylindersecond cylinder
2121: dritte Zylinderthird cylinder
2222: Deckelcover
2323: Kragencollar
2424: Nutgroove
2525: Innenzahnunginternal teeth
26.1, 26.226.1, 26.2: Bolzenbolt
3030: Befestigungattachment

Claims

Diverter for a tapped transformer, comprising a plurality of mutually parallel, spaced and circularly arranged around a common central longitudinal axis contact bars ( 4 ), a relative to the contact rods rotatably and fixed to a switching shaft contact arrangement for connecting the contact bars ( 4 ), at least two mutually horizontally spaced fixing elements, which receive the plurality of contact rods and the switching shaft, and a standing with the switching shaft operatively connected indexing gear, characterized in that the indexing gear ( 2 ), arranged along the common central longitudinal axis, drive shaft ( 9 ) and an output shaft ( 8th ), on a first cylinder ( 12 ) facing end faces in each case on the lateral circumference a plurality of driving pins ( 10 . 11 ) are arranged that form fit around the drive shaft ( 9 ) the first cylinder ( 12 ) is arranged so as to be axially displaceable, which has on its outer lateral surface two groove cam contours ( 13 ) and ( 14 ) has a second cylinder ( 20 ), also axially displaceable, is arranged with the first cylinder ( 12 ) by means of in the second Nutkurvenkontur ( 14 ) engaging bolt ( 26.1 . 26.2 ) is in operative connection, and that within the second cylinder ( 20 ) a third cylinder designed as a clutch ( 21 ) is arranged, the internal toothing ( 25 ) permanently into the driving pins ( 11 ) of the output shaft ( 8th ) engages and also in the axial direction by means of the second cylinder ( 20 ) is forcibly led.

Diverter according to claim 1, characterized in that in the side wall of the housing ( 17 ) Bolt ( 18.1 . 18.2 ) are provided, which in the first Nutkurvenkontur ( 13 ), such that upon rotation of the drive shaft ( 9 ) an axial forced operation of the first cylinder ( 12 ) he follows.

Diverter according to claim 1 or 2, characterized in that the first cylinder ( 12 ) in its lateral surface at least one slot ( 16 ), in which a with the drive shaft ( 9 ) fastened through bolt ( 15 ) engages, such that the first cylinder ( 12 ), but axially displaceable, with the drive shaft ( 9 ) connected is.

Diverter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the third cylinder designed as a clutch ( 21 ) on the output shaft ( 8th ) applied end face a circumferential collar ( 23 ) in one on the inside of the second cylinder ( 20 ) groove ( 24 ) intervenes.

Diverter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive shaft ( 9 ) is connected to a motor or hand drive.

Diverter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the indexing gear ( 2 ) on one of the two fixing elements ( 3.1 . 3.2 ) by means of a fastening ( 30 ) is held.