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Die Erfindung betrifft ein Laststufenschaltermodul für Laststufenschalter.
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Laststufenschalter sind aus dem Stand der Technik bekannt und haben meistens einen Lastumschalter und einen Wähler. Der Lastumschalter mit den Vakuumschaltröhren und den Überschaltwiderständen ist in einem zylinderförmigen Gefäß angeordnet. Der Wähler ist aus einer Vielzahl von im Kreis angeordneten Stäben aufgebaut. An diesen Stäben sind in unterschiedlichen Ebenen Kontakte angeordnet, die als Anschlüsse für eine Regelwicklung dienen. Innerhalb des Wählers sind zwei Wählerarme an einer Schaltsäule befestigt. Diese kontaktieren die Kontakte an den Stäben. Lastumschalter und Wähler sind über ein Getriebe miteinander verbunden. Der Motorantrieb ist außen am Stufentransformator angeordnet und ist über ein Gestänge mit dem Laststufenschalter verbunden. Dieser Aufbau benötigt viel Bauraum, ist komplex und teuer.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Laststufenschaltermodul für Laststufenschalter zu schaffen, das einfach und kompakt aufgebaut ist und dabei trotzdem einen sicheren Betrieb sicherstellt.
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Diese Aufgabe wird mit einem Laststufenschaltermodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche bilden dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Erfindung schlägt ein Laststufenschaltermodul für Laststufenschalter vor, umfassend:
- -einen Träger, einen Lastumschalter mit einer Vakuumschaltröhre und einem Brückenschalter, einen Wähler, einen Vorwähler, ein Antriebsmodul,
wobei:
- -der Lastumschalter, der Wähler und der Vorwähler auf dem Träger angeordnet sind und zentral von dem Antriebsmodul betätigt werden.
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Dadurch, dass sämtliche Teile des Lastumschalters, des Wählers und des Vorwählers auf einem einzigen Träger angeordnet sind, ist das Laststufenschaltermodul besonders kompakt. Damit wird auch ein Laststufenschalter mit dem Laststufenschaltermodul besonders klein und nimmt wenig Bauraum im Inneren eines Stufentransformators ein. Weiterhin ermöglicht die Gestaltung des Laststufenschaltermoduls eine zentrale Betätigung sämtlicher Teile über ein gemeinsames Antriebsmodul. Dabei ist das Antriebsmodul mittig, also zentral zwischen Lastumschalter, Wähler und Vorwähler angeordnet. Mit anderen Worten ist das Antriebsmodul vom Lastumschalter, Wähler und Vorwähler umzingelt. Doch trotz der zentralen Anordnung des Antriebsmoduls und der kompakten Bauweise sind die potentialführenden Teile sicher zueinander beabstandet. Weiterhin ermöglicht die zentrale Betätigung durch das Antriebsmodul eine präzise Durchführung sämtlicher Umschaltungen.
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Der Träger kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise als Platte oder plattenförmiges Spritzgussteil hergestellt sein. Der Träger kann aus Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem weiteren beliebigen elektrisch isolierendem Material bestehen.
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Der Lastumschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine oder mehrere Vakuumschaltröhren und einen oder mehrere Brückenschalter aufweisen. Der Brückenschalter kann durch eine lineare oder rotatorische Bewegung betätigt werden.
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Der Wähler kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen oder mehrere Wählerarme aufweisen. Ein Wählerarm kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise als ein Malteserrad oder ein Zahnrad ausgestaltet sein. Weiterhin weist der Wähler mehrere Wählerkontakte auf die beispielsweise T-förmig oder L-förmig ausgestaltet sein können, sodass sie sich einerseits von einer Seite des Trägers zu einer zweiten Seite des Trägers erstrecken und andererseits zu einer Seitenwand des Trägers ragen, wo sie mit den Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung verbunden werden. Die erste Seite des Trägers ist gegenüber der zweiten Seite des Trägers angeordnet.
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Das Antriebsmodul kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise aus einer Antriebswelle und mindestens einem Betätigungselement bestehen. Die Antriebswelle und das Betätigungselement können ein- oder mehrteilig ausgestaltet sein. Das Betätigungselement kann als Zahnrad, Nockenkontur, teilverzahntes Zahnrad, Treiber oder Doppeltreiber ausgestaltet sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform können mehrere Betätigungselemente auf oder an der Antriebswelle angeordnet sein. Die mehreren Betätigungselemente können einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. Die Betätigungselemente können beispielsweise miteinander durch Kleben, Schrauben oder Stecken verbunden werden.
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Jedes Betätigungselement kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und Wähler oder Vorwähler, Lastumschalter oder Teile davon direkt oder indirekt betätigen bzw. antreiben. Alternativ kann ein Betätigungselement mehrere Elemente wie z.B. Wähler und Vorwähler betätigen. Weiterhin können mehrere Betätigungselemente einen Wähler, insbesondere einen ersten Wählerarm und einen zweiten Wählerarm betätigen.
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Das Antriebsmodul kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und im Wesentlichen zentral in der Mitte des Trägers, umzingelt bzw. umgeben von Wähler, Vorwähler und Lastumschalter, angeordnet sein. Das Antriebsmodul kann zentral also im geometrischen Mittelpunkt des Trägers oder annähernd im geometrischen Mittelpunkt des Trägers angeordnet sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass drei Laststufenschaltermodule über beispielsweise Stäbe, mehrere Platten oder ein Gerüst miteinander verbunden werden und mittels eines Motors betätigt werden und dadurch einen Laststufenschalter bilden.
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Der Laststufenschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise als Widerstandsschnellschalter oder Reaktorschalter ausgebildet sein.
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Nachfolgend sind die Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine erste Seite eines Laststufenschaltermoduls;
- 2 ein Antriebsmodul für das Laststufenschaltermodul;
- 3 eine zweite Seite des Laststufenschaltermoduls;
- 4 eine detaillierte Ansicht eines Vorwählers;
- 5 einen Laststufenschalter mit drei Laststufenschaltermodulen.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Laststufenschaltermodul 1 für einen Laststufenschalter 9. Das Laststufenschaltermodul 1 weist einen Träger 2 auf, der aus einem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem anderen elektrisch isolierenden Material besteht. Dieser Träger 2 ist entweder als ein Frästeil ausgebildet oder mittels Spritzgussverfahren hergestellt. Auf einer ersten Seite 2.1 des Trägers 2 ist ein erster Wählerarm 11 eines Wählers 10 sowie ein Brückenschalter 25 eines Lastumschalters 20 angeordnet. Der erste Wählerarm 11 ist als Malteserrad ausgestaltet. Der erste Wählerarm 11 ist drehbar gelagert und führt eine Drehbewegung um eine Wählerachse 19 durch. Weiterhin trägt der erste Wählerarm 11 mindestens einen ersten Gleitkontakt 12. Um den Wähler 10, also den ersten Wählerarm 11 sind Wählerkontakte 18 kreisförmig angeordnet. Die Wählerkontakte 18 sind derart ausgestaltet, dass sich diese einerseits von der ersten Seite 2.1 des Trägers 2 zur zweiten Seite 2.2 des Trägers erstrecken und andererseits zu einer ersten Seitenwand 5 des Trägers 2 geführt werden. Konkret beschrieben sind die Wählerkontakte 18 T-förmig bzw. L-förmig gestaltet.
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Der Brückenschalter 25 weist ein Gehäuse mit daran befestigten Kontakten auf. Weiterhin weist der Brückenschalter 25 mehrere Festkontakte auf. Die Festkontakte sind an dem Träger 2 befestigt und ragen ebenfalls von der ersten Seite 2.1 des Trägers 2 zur zweiten Seite 2.2 des Trägers 2. Das Gehäuse ist über ein Pleuel mit einem Zahnrad verbunden. Die Kontakte am Gehäuse des Brückenschalters 25 sind mit einer Lastableitung verbunden.
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Weiterhin ist ein Antriebsmodul 30 auf dem Träger 2 angeordnet. Dieses weist unter anderem eine Antriebswelle 31 auf, die als hohle oder massive Vierkantwelle aus Kunststoff ausgestaltet ist. Die Antriebswelle 31 erstreckt sich ebenfalls von einer ersten Seite 2.1 des Trägers 2 zu einer zweiten Seite 2.2 des Trägers 2. Das Antriebsmodul 30 ist im Wesentlichen zwischen dem Wähler 10 und dem Lastumschalter 20 angeordnet. Dabei sind auf der Antriebswelle 31 mehrere Betätigungselemente angeordnet, wie in 2 dargestellt ist, insbesondere ein erster Treiber 32, ein Nockentreiber 34 und ein Antriebszahnrad 35. Das erste Betätigungselement, also der erste Treiber 32 betätigt den ersten Wählerarm 11 des Wählers 10. Das vierte Betätigungselement, also das Antriebszahnrad 35 betätigt den Brückenschalter 25 des Lastumschalters 20. Das dritte Betätigungselement, also der Nockentreiber 34, betätigt eine Vakuumschaltröhre 21 des Lastumschalters 20.
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3 zeigt die zweite Seite 2.2 des Trägers 2. Hier ist der zweite Wählerarm 15 des Wählers 10 angeordnet. Der zweite Wählerarm 15 ist ebenfalls als Malteserrad ausgestaltet. Der zweite Wählerarm 15 ist drehbar gelagert und führt ebenfalls eine Drehbewegung um die Wählerachse 19 durch. Weiterhin trägt der zweite Wählerarm 15 mindestens einen zweiten Gleitkontakt 12. Um den Wähler 10, also den zweiten Wählerarm 15 sind Wählerkontakte 18 kreisförmig angeordnet. Die Wählerkontakte 18 sind derart ausgestaltet, dass sich diese einerseits von der zweiten Seite 2.2 des Trägers 2 zur ersten Seite 2.1 des Trägers erstrecken und andererseits zu einer ersten Seitenwand 5 des Trägers 2 geführt werden. Wie bereits beschrieben, sind die Wählerkontakte 18 T-förmig bzw. L-förmig gestaltet.
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Weiterhin ist die Vakuumschaltröhre 21 des Lastumschalters 20 auf der zweiten Seite 2.2 des Trägers 2 angeordnet. Diese ist unter anderem mittels eines Lagerbocks auf dem Träger 2 fixiert. Ein Überschaltwiderstand 4 ist auf der zweiten Seite 2.2 des Trägers 2 angeordnet und über ein Verbindungselement 3 mit dem Laststufenschaltermodul 1 verbunden.
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Wie in 4 zu sehen ist, ist außerdem ein Vorwähler 40 auf der zweite Seite 2.2 des Trägers 2 angeordnet. Dieser weist einen Vorwählerarm 41 auf, der ebenfalls als Malteserrad ausgestaltet ist. Der erste Vorwählerarm 41 ist drehbar gelagert und führt ebenfalls eine Drehbewegung um die Vorwählerachse 44 durch. Zusätzlich weist der Vorwähler 40 eine Vorwählerschwinge 42 auf, die durch eine Schwenkbewegung zwischen zwei Vorwählerkontakten 43 schalten kann.
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Weiterhin ist ein weiterer Teil des Antriebsmoduls 30 auf dem Träger 2 angeordnet. Dieses weist die bereits genannte Antriebswelle 31 auf. Das Antriebsmodul 30 ist im Wesentlichen zwischen dem Wähler 10, dem Lastumschalter 20 und dem Vorwähler 40 angeordnet. Dabei ist auf der Antriebswelle 31 ein zweites Betätigungselement, also der zweite Treiber 33 angeordnet. Der zweite Treiber 33 weist einen ersten Mitnehmer und einen zweiten Mitnehmer auf, durch die der zweite Wählerarm 15 des Wählers 10 und die Vorwählerschwinge 42 über den Vorwählerarm 41 des Vorwählers 40 betätigt werden.
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5 zeigt einen Laststufenschalter 9 mit drei Laststufenschaltermodulen 1, die mittels eines gemeinsamen Antriebsmoduls 30 und dessen Antriebswelle 31 über einen Motor betätigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laststufenschaltermodul
- 2
- Träger
- 2.1
- erste Seite von 2
- 2.2
- zweite Seite von 2
- 3
- Verbindungselement
- 4
- Überschaltwiderstand
- 5
- erste Seitenwand von 3
- 9
- Laststufenschalter
- 10
- Wähler
- 11
- erster Wählerarm
- 12
- erster Gleitkontakt
- 15
- zweiter Wählerarm
- 16
- zweiter Gleitkontakt
- 18
- Wählerkontakte
- 19
- Wählerachse
- 20
- Lastumschalter
- 21
- Vakuumschaltröhre
- 25
- Brückenschalter
- 30
- Antriebsmodul
- 31
- Antriebswelle
- 32
- erster Treiber / erstes Betätigungselement
- 33
- zweiter Treiber / zweites Betätigungselement
- 34
- Nockentreiber für Vakuumschaltröhre / drittes Betätigungselement
- 35
- Antriebszahnrad für Brückenschalter / viertes Betätigungselement
- 40
- Vorwähler
- 41
- Vorwählerarm
- 42
- Vorwählerschwinge
- 43
- Vorwählerkontakt
- 44
- Vorwählerachse
