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Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators.
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Laststufenschalter sind aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen meistens aus einem Lastumschalter und einem Wähler. Der Lastumschalter, mit den Vakuumschaltröhren und den Überschaltwiderständen, ist in einem 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 die einzelnen Stufen der Regelwicklungen 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.
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Die Betätigung des Laststufenschalters erfolgt mittels eines Antriebs, der einerseits einen Federenergiespeicher aufzieht, um den Lastumschalter zu betätigen, und andererseits die Wählerarme bewegt, um die zu beschaltenden Kontakte vorzuwählen. Dabei werden sowohl im Lastumschalter als auch im Wähler stets die Kontakte und Schaltmittel aller drei Phasen gleichzeitig betätigt. Dies führt zwangsläufig zu Drehmomentspitzen, da die gleichen Kontakte einer jeden Phase zur selben Zeit betätigt werden müssen. Antrieb, Federspeicher und Getriebe müssen derart ausgelegt werden, dass diese die Drehmomentspitzen bewältigen können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laststufenschalter zu schaffen, der während der Betätigung deutlich kleinere Drehmomentspitzen erzeugt, einfach und kompakt aufgebaut ist und dabei eine sichere Funktion gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird mit einem Laststufenschalter gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche bilden dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Erfindung schlägt einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators vor, umfassend:
- - ein erstes Modul mit einem ersten Betätigungselement;
- - ein zweites Modul mit einem zweiten Betätigungselement;
- - eine Antriebswelle; wobei,
- - das erste Betätigungselement und das zweite Betätigungselement auf der Antriebswelle angeordnet sind und durch diese angetrieben werden;
- - das erste Modul durch das erste Betätigungselement betätigt wird;
- - das zweite Modul durch das zweite Betätigungselement betätigt wird;
- - das erste Betätigungselement und das zweite Betätigungselement derart ausgestaltet sind, dass das zweite Modul zeitlich versetzt zum ersten Modul betätig wird.
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Durch die Aufteilung des Laststufenschalters in einzelne Module und die versetzte Anordnung der Betätigungselemente an der Antriebswelle werden Drehmomentspitzen beim Betätigen des Laststufenschalters deutlich reduziert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Betätigungselemente der Module des Laststufenschalters zwar gleichzeitig angetrieben, jedoch leicht versetzt nacheinander betätigt werden. Der Versatz ist dabei gerade so groß, dass keine negativen elektrischen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Phasen eines Stufentransformators auftreten, jedoch die auftretenden Drehmomentanstiege leicht versetzt zueinander entstehen. Dies ermöglicht die Verwendung eines deutlich einfacheren und damit günstigeren Motors. Weiterhin können die einzelnen Teile der Antriebswelle kleiner dimensioniert werden, da diese kleineren Drehmomentbelastungen standhalten müssen. Auch dies wirkt sich positiv auf den Preis des gesamten Schalters aus. Ohne den Versatz der Betätigungselemente würden in jedem Modul zur gleichen Zeit die gleichen Elemente bewegt bzw. betätigt werden. Die benötigte Kraft würde sich summieren, was einen Antrieb mit entsprechender Leistung erfordern würde.
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Jedes Modul kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen Lastumschalter und einen Wähler aufweisen. Jedes Betätigungselement betätigt den Wähler und/oder den Vorwähler und den Lastumschalter eines Moduls gleichzeitig oder zeitlich versetzt.
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Die Antriebswelle kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Rohr, Vierkantwelle oder Stab. Die Antriebswelle ist vorzugsweise aus einem isolierenden Werkstoff wie Kunststoff oder GFK ausgestaltet.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen Antrieb aufweisen, der die Antriebswelle antreibt. Der Antrieb kann als mechanischer, elektrischer oder elektromagnetischer Antrieb ausgebildet sein. Der Antrieb kann direkt oder indirekt über einen Federenergiespeicher mit der Antriebswelle verbunden sein.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise
- - ein drittes Modul mit einem dritten Betätigungselement aufweisen; wobei
- - das dritte Modul durch das dritte Betätigungselement betätigt wird;
- - das zweite Betätigungselement und das dritte Betätigungselement derart ausgestaltet sind, dass das dritte Modul zeitlich versetzt zum zweiten Modul betätigt wird.
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Jedes Betätigungselement kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise ein erstes und/oder ein zweites Treiberteil umfassen, oder aus einem ersten oder zweiten Treiberteil bestehen. Die einzelnen Treiberteile sind zueinander versetzt an der Antriebswelle angeordnet. Die Treiberteile können beispielsweise Vierkantbohrungen aufweisen, die mit einer Vierkantwelle als Antriebswelle korrespondieren würden. Die Vierkantbohrungen der Treiberteile können beispielsweise um 8° versetzt in den Treiberteilen eingebracht sein. Hierdurch werden die Treiberteile beim Anbringen an die Antriebswelle versetzt zueinander mit dieser verbunden. Hierdurch wird eine versetzte Betätigung der Module und derer Einzelteile erreicht.
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Beispielsweise kann das erste Treiberteil des zweiten Betätigungselements versetzt zum ersten Treiberteil des ersten Betätigungselement angeordnet sein.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, wobei
- - das erste Treiberteil des zweiten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - das erste Treiberteil des ersten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - die Vierkantbohrungen der Treiberteile um 8° zueinander versetzt sind.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, wobei
- - das erste Treiberteil des dritten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - die Vierkantbohrung des ersten Treiberteils des dritten Betätigungselements zur Vierkantbohrung des ersten Treiberteils des zweiten Betätigungselements versetzt ist,
- - die Vierkantbohrungen der Treiberteile um 8° zueinander versetzt sind.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, wobei
- - das zweite Treiberteil des zweiten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - das zweite Treiberteil des ersten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - die Vierkantbohrungen der Treiberteile um 8° zueinander versetzt sind.
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Der Laststufenschalter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, wobei
- - das zweite Treiberteil des dritten Betätigungselements eine Vierkantbohrung aufweist;
- - die Vierkantbohrung des zweiten Treiberteils des dritten Betätigungselements zur Vierkantbohrung des zweiten Treiberteils des zweiten Betätigungselements versetzt ist,
- - die Vierkantbohrungen der Treiberteile um 8° zueinander versetzt sind.
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Der Laststufenschalters kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise ein Betätigungselement aufweisen, welches jeweils einen ersten Adapter aufweist, wobei
- - jeder erste Adapter mit der Antriebswelle verbunden ist;
- - jeder erste Adapter eine Außenverzahnung aufweist;
- - jedes erste Treiberteil eine Innenverzahnung aufweist;
- - das erste Treiberteil des ersten Betätigungselements über seine Innenverzahnung und die erste Außenverzahnung des ersten Adapters mit diesem verbunden ist;
- - das erste Treiberteil des zweite Betätigungselements über seine Innenverzahnung und die zweite Außenverzahnung des zweiten Adapters mit diesem verbunden ist;
- - das erste Treiberteil des zweiten Betätigungselements versetzt zum ersten Treiberteil des ersten Betätigungselements auf der Antriebswelle angeordnet ist;
- - das erste Treiberteil des dritten Betätigungselements über seine Innenverzahnung und die dritte Außenverzahnung des dritten Adapters mit diesem verbunden ist;
- - das erste Treiberteil des dritten Betätigungselements versetzt zum ersten Treiberteil des zweiten Betätigungselements auf der Antriebswelle angeordnet ist.
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Durch die Aufteilung jedes Betätigungselements in ein Treiberteil mit einer Bohrung mit einer Innenverzahnung und einen Adapter mit Außenverzahnung ist es möglich, stets gleiche Teile zu verwenden. Durch die Verzahnung ist es möglich die Treiberteile in unterschiedlichen Positionen mit den Adaptern zu verbinden und damit die Betätigungselemente versetzt an der Antriebswelle anzuordnen. Die Adapter können ein- oder mehrteilig ausgestaltet sein. Diese werden über Kraft- und/oder Formschluss an der Antriebswelle befestigt. Weiterhin können die Adapter unmittelbar an der Antriebswelle angepasst sein und eine Einheit bilden. Die Adapterteile sind hülsenartig ausgestaltet und entsprechend an den Querschnitt der Antriebswelle angepasst. Die Außenverzahnung der Adapter kann über den gesamten Umfang des Adapters oder aber auch partiell ausgestaltet sein. Die Innenverzahnung der Treiberteile kann über den gesamten inneren Umfang des Treiberteils oder aber auch partiell ausgestaltet sein.
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Der Laststufenschalters kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise ein Betätigungselement aufweisen, welches jeweils ein erstes Treiberteil aufweist, wobei
- - die ersten Treiberteile jeweils eine Bohrung aufweisen;
- - die Antriebswelle in einem ersten Bereich ebenfalls eine Bohrung aufweist, die dem ersten Betätigungselement zugeordnet ist;
- - die Antriebswelle in einem zweiten Bereich eine weiter Bohrung aufweist, die dem zweiten Betätigungselements zugeordnet ist;
- - die ersten Treiberteile mit je einem Bolzen über die Bohrungen in den Treiberteilen und der Antriebswelle an der Antriebswelle befestigt sind;
- - die erste Bohrung im zweiten Bereich der Antriebswelle versetzt zur ersten Bohrung im ersten Bereich ist;
- - die Antriebswelle in einem dritten Bereich eine weiter Bohrung aufweist, die dem dritten Betätigungselement zugeordnet ist;
- - die erste Bohrung im dritten Bereich der Antriebswelle versetzt zur ersten Bohrung im zweiten Bereich ist.
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Durch Bohrungen in den Treiberteilen und der Antriebswelle ist es möglich, stets gleiche Teile zu verwenden. Durch die versetzten Bohrungen in der Antriebswelle können die Treiberteile in unterschiedlichen Positionen, also versetzt zueinander an der Antriebswelle befestigt werden. Dabei sind die Bohrungen in den Treiberteilen und die Bohrungen in der Antriebswelle in einer Flucht ausgestaltet. Die eigentliche Verbindung erfolgt dann mittels Bolzen, Stiften oder Schrauben. Die Bohrungen in der Antriebswelle sind entsprechend um 8° zueinander versetzt. Bei den Bohrungen in der Antriebswelle kann es sich um durchgehende Bohrungen oder Sacklochbohrungen handeln.
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Der Laststufenschalters kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann jedes Modul einer Phase eines Stufentransformators zugewiesen sein.
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Der Laststufenschalters kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann jedes Modul einen Lastumschalter und einen Wähler aufweisen.
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Die Treiberteile können auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise Treibernocken aufweisen, die direkt oder indirekt die Lastumschalter und Wähler jedes Moduls betätigen. Hierfür kann jedes Modul mindestens ein Malteserrad aufweisen. Damit treiben die Treiberteile über die Nocken die Malteserräder der Lastumschalter und/oder Wähler an.
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Nachfolgend sind die Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
- 1 einen Stufentransformator mit einem Laststufenschalter;
- 2 eine erste Ausführungsform eines Laststufenschalters;
- 3 eine weitere Ansicht der ersten Ausführungsform des Laststufenschalters;
- 3a beispielhafte Ausführungsform eines ersten Moduls;
- 4 eine zweite Ausführungsform des Laststufenschalters;
- 5 eine weitere Ansicht der zweiten Ausführungsform des Laststufenschalters;
- 6 eine dritte Ausführungsform des Laststufenschalters;
- 7 eine weitere Ansicht der dritten Ausführungsform des Laststufenschalters.
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1 zeigt schematisch einen Stufentransformator 4 mit einem Aktivteil 5 und einem Laststufenschalter 1. Der Laststufenschalter 1 weist ein erstes Modul 20, ein zweites Modul 40 und ein drittes Modul 60 auf. Jedes der Module 20, 40, 60 ist einer Phase 5.1, 5.2, 5.3 des Stufentransformators 4 zugewiesen. Die Module 20, 40, 60 weisen jeweils einen Lastumschalter 30, 50, 70 und einen Wähler 35, 55, 75 auf. Die Module 20, 40, 60 sind mittels einer gemeinsamen einteiligen Antriebswelle 10 verbunden, wobei die Antriebswelle 10 in dieser Ausführungsform als Vierkantwelle ausgestaltet ist. Die Antriebswelle 10 ist an ihrem ersten Ende 11 mit einem Antrieb 2 verbunden bzw. gekoppelt. Der Antrieb 2 kann als Motorantrieb mit oder ohne Getriebe ausgebildet sein.
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2 zeigt eine detaillierte Ansicht des Laststufenschalters 1. Auf der Antriebswelle 10 sind drei Betätigungselemente 22, 42, 62 angeordnet, wobei das erste Betätigungselement 22 dem ersten Modul 20 zugeordnet ist, das zweite Betätigungselement 42 dem zweiten Modul 40 zugeordnet ist und das dritte Betätigungselement 62 dem dritten Modul 60 zugeordnet ist.
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In dieser Ausführungsform sind die Betätigungselemente 22, 42, 62 jeweils als mehrteilige Spritzgussteile ausgebildet und setzen sich mitunter aus einem ersten Treiberteil 221, 421, 621 und einem zweiten Treiberteil 222, 422, 622 zusammen. Jedes Treiberteil 221, 421, 621 weist je einen Treibernocken 28, 48, 68 auf und jedes zweite Treiberteil 222, 422, 622 weist einen Treibernocken 28, 48, 68 auf. Die Betätigungselemente 22,42, 62 sind über jeweils eine Vierkantbohrung 32 auf der Antriebswelle 10 angebracht, sodass jedes Betätigungselement 22, 42, 62 parallel zu seinem zugehörigen Modul 20, 40, 60 an der Welle angeordnet ist. Ein Betätigungselement 22, 42, 62 betätigt dabei mittels der zugehörigen Treibernocken 28, 48, 68 die auf den Modulen 20, 40, 60 angeordneten Wähler 35, 55, 75 und Lastumschalter 30, 50, 70.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die ersten Treiberteile 221, 421, 621 auf der Antriebswelle 10 aus 2 und soll die versetzte Betätigung der Module 20, 40, 60 veranschaulichen. Das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 und das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselements 62 sind in dieser Figur durch gestrichelte bzw. gepunktete Linien dargestellt, da diese aus der Draufsicht hinter dem ersten Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 liegen. Das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 ist um 8° versetzt zum ersten Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 und das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselement 62 ist wiederum um 8° versetzt zum ersten Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselement, 42 auf bzw. an der Antriebswelle 10 angeordnet. Der Versatz der zweiten Treiberteile 222, 422, 622 verhält sich dazu analog. Somit sind auch die Treibernocken 28, 48, 68, welche Teil der ersten Treiberteile 221, 421, 621 und der zweiten Treiberteile 222, 422, 622 sind zueinander um jeweils 8° versetzt. Dieser Versatz entsteht dadurch, dass die Vierkantbohrung 32 durch das zweite Betätigungselement 42 ebenfalls um 8° versetzt zur Vierkantbohrung 32 des ersten Betätigungselements 22 ist und die Vierkantbohrung 32 des dritten Betätigungselements 62 um 8° versetzt zur Vierkantbohrung 32 des zweiten Betätigungselements 42 ist. Wenn die Antriebswelle 10 nun vom Antrieb 2 angetrieben wird, greifen die Treibernocken 28 des ersten Treiberteils 221 in das Malteserrad 3 des ersten Moduls 20 ein. Durch die Drehung der Antriebswelle betätigt das Malteserrad 3 den Wähler 35 als auch weitere Bauteile des ersten Moduls 20. Dieser Vorgang erfolgt bei den anderen Betätigungselementen 42, 62 und den Modulen 40, 60 analog. Durch den Versatz der Betätigungselemente 22, 42, 62 mit den ersten Treiberteilen 221, 421, 621 und den zweiten Treiberteilen 222, 422, 622 und somit auch der Treibernocken 28, 48, 68 zueinander, werden die Malteserräder 3 pro Phase versetzt, also um 8° verschoben, betätigt. Beim Antreiben der Antriebswelle 10 werden somit die Wähler 35, 55, 75 und die Lastumschalter 30, 50, 70 der jeweiligen Module 20, 40, 60 über die Betätigungselemente 22, 42, 62 in einer bestimmten Reihenfolge versetzt zueinander betätigt
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3a zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines ersten Moduls 20 mit einer Antriebswelle 10 und einem ersten Treiberteil 221. Der Treibernocken 28 des ersten Treiberteils 221 des ersten Betätigungselements 22 greift hier in das Malteserrad 3 des ersten Moduls 20 ein. Bei einer Betätigung wird die Antriebswelle 10 vom Antrieb 2 angetrieben. Dadurch drehen sich die Betätigungselemente 22, 42, 62 und somit auch die ersten Treiberteile 221, 421, 621 und die zweiten Treiberteile 222, 422, 622 mit den Treibernocken 28, 48, 68. Dadurch dass der Treibernocken 28 in ein Malteserrad 3 eingreift, wird das Malteserrad 3 bei einer Betätigung der Antriebswelle 10 betätigt. Bei einer Betätigung dreht sich somit das Malteserrad 3 mit der Treibernocken 28 mit und betätigt somit beispielsweise die einzelnen Wählerarme des Wählers 35, 55, 75 des ersten Moduls 20 oder weitere Teile des Lastumschalters 30. 50. 70.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Antriebswelle 10 und den Betätigungselementen 22, 42, 62. Das erste Betätigungselement 22 ist dem ersten Modul 20, das zweite Betätigungselement 42 ist dem zweiten Modul 40 und das dritte Betätigungselement 62 ist dem dritten Modul 60 zugeordnet. Die Betätigungselemente 22, 42, 62 sind auf der Antriebswelle 10 angebracht, sodass jedes Betätigungselement 22, 42, 62 zu seinem zugehörigen Modul 20, 40, 60 an der Antriebswelle 10 angeordnet ist, um dieses zu betätigen. Die Module 20, 40, 60 mit ihren Betätigungselementen 22, 42, 62 sind parallel zueinander angeordnet. Die Module 20, 40, 60 sind analog zu 1 aufgebaut und weisen jeweils einen Lastumschalter 30, 50, 70 und einen Wähler 35, 55, 75 auf. Jedes Betätigungselement 22, 42, 62 setzt sich in dieser Ausführungsform mitunter aus einem ersten Adapter 231, 431, 631 und einem zweiten Adapter 232, 432, 632 zusammen. Die Adapter 231, 232, 431, 432, 631, 632 sind mechanisch mit der Antriebswelle 10 verbunden. Weiterhin können die Adapter 231, 232, 431, 432, 631, 632 eines Betätigungselements 22, 42, 62 miteinander verbunden sein (einteilig ausgebildet sein) oder wie hier dargestellt mehrteilig ausgestaltet sein. Sowohl der erste Adapter 231, 431, 631 als auch der zweite Adapter 232, 432, 632 weisen jeweils eine Außenverzahnung 24 auf. Die Außenverzahnung 24 kann vollständig um die gesamte Außenfläche der Adapter 231, 232, 431, 432, 631, 632 oder partiell auf der Außenfläche ausgestaltet sein. Die Verzahnung 24 kann aus spitzzulaufenden Zähnen oder aber auch als rechteckige Zähne ausgestaltet sein. Auf die Außenverzahnung 24 des ersten Adapters 231, 431, 631 kann ein erstes Treiberteil 221, 421, 621 welches über eine Innenverzahnung 26 verfügt, aufgesteckt werden. Hierbei müssen die Außenverzahnung 24 und die Innenverzahnung 26 korrespondierend ausgestaltet sein damit beim Verbinden ein Formschluss entsteht. Auf die Außenverzahnung 24 des zweiten Adapters 232, 432, 632 kann ein zweites Treiberteil 222, 422, 622 welches ebenfalls über die Innenverzahnung 26 verfügt, aufgesteckt werden. Dabei sind das erste Treiberteil 421 und das zweite Treiberteil 422 des zweiten Betätigungselements 42 versetzt zum ersten Treiberteil 221 und zum zweiten Treiberteil 222 des ersten Betätigungselements 22 angeordnet und das erste Treiberteil 621 und das zweite Treiberteil 622 des dritten Betätigungselements 62 versetzt zum ersten Treiberteil 421 und zum zweiten Treiberteil 422 des zweiten Betätigungselements 42 angeordnet. Sowohl das erste Treiberteil 221, 421, 621 und das zweite Treiberteil 222, 422, 622 weisen jeweils einen Treibernocken 28, 48, 68 auf, welche jeweils in den Lastumschalter 30, 50, 70 und/oder Wähler 35, 55, 75 eingreifen und diese betätigen.
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In der hier gezeigten Ausführungsform sind die ersten Treiberteile 221, 421, 621 und die zweiten Treiberteile 222, 422, 622 eines Betätigungselements 22, 42, 62 versetzt zueinander mit den Adaptern 231, 232, 431, 432, 631, 632 an der Antriebswelle 10 befestigt.
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5 zeigt eine Draufsicht auf die ersten Treiberteile 221, 421, 621 aus der in 4 gezeigten Ausführungsform und soll die versetzte Anordnung der ersten Treiberteile 221, 421, 621 und die dadurch erreichte versetzte Betätigung veranschaulichen. Das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 und das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselements 62 sind in dieser Figur durch gestrichelte bzw. gepunktete Linien dargestellt, da diese aus der Draufsicht hinter dem ersten Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 liegen. Der erste Adapter 231 weist eine Außenverzahnung 24 auf.
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Auf dem ersten Adapter 231 ist ein erstes Treiberteil 221 über eine Innenverzahnung 26 aufgesteckt bzw. mit diesem verbunden. Das Treiberteil 221 und der erste Adapter 231 sind mit der Antriebswelle 10 verbunden. Das erste Treiberteil 221 weist einen Treibernocken 28 auf. Der Treibernocken 28 greift beim Betätigen beispielsweise in den Wähler 35 des ersten Moduls 20 und betätigt diesen. Der Eingriff und die Übertragung der Rotationsbewegung kann beispielsweise mittels eines Malteserrades 3, wie beispielhaft in 3a gezeigt, erfolgen.
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Der erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 ist unterhalb des ersten Betätigungselements 22 angeordnet. Das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselements 62 ist wiederum unterhalb des zweiten Betätigungselements 42 angeordnet.
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Der konstruktive Aufbau der Betätigungselemente 22, 42, 62 ist stets gleich, nämlich aus je einem ersten Treiberteil 221, 421, 621, je einem zweiten Treiberteil 222, 422, 622, je einem ersten Adapter 231, 431, 631 und je einem zweiten Adapter 232, 432, 632, wie schon in 3 beschrieben. Dies gilt jedoch nicht für die Verbindung zwischen den Treiberteilen 221, 222, 421, 422, 621, 622 mit den Adaptern 231, 232, 431, 432, 631, 632. Die versetzte Betätigung des Wählers 35, 55, 75 und des Lastumschalters 30, 50, 70 auf den einzelnen Modulen 20, 40, 60 entsteht dadurch, dass das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 um 8° versetzt auf der Außenverzahnung 24 des ersten Adapters 431 zum ersten Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Treiberteile 221, 222, 421, 422 zueinander versetzt auf den Adaptern 231, 232, 431, 432 angeordnet. Die Verzahnung der Teile ist derart ausgestaltet, dass diese untereinander mit einem Versatz von 8° greift. Beliebige Werte bzw. Schritte, die in Grad angegeben werden, sind für den Versatz möglich. Durch die Verzahnungen 24, 26 ist es somit möglich, die Treiberteile 221, 222, 421, 422, 621, 622 mit einigen Zähnen versetzt mit den Adaptern 231, 232, 431, 432, 631, 632 auf der Antriebswelle 10 zu befestigen. Das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselements 62 ist wiederum um 8° versetzt auf der Außenverzahnung 64 des ersten Adapters 631 zum ersten Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 angeordnet.
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Der Versatz der zweiten Treiberteile 222, 422, 622 verhält sich analog zu dem Versatz der ersten Treiberteile 221, 421, 621. Werden nun die Betätigungselemente 22, 42, 62 über die Antriebswelle 10 angetrieben, so greifen Treibernocken 28 der ersten Treiberteile 221, 421, 621 jeweils um 8° zueinander versetzt in die Malteserräder 3 der zugehörigen Module 20, 40, 60. Dies gilt auch für die zweiten Treiberteile 222, 422, 622, die um 8° versetzt zueinander bspw. in die Malteserräder 3 der zugehörigen Module 20, 40, 60 eingreifen. Dadurch entsteht eine versetzte Betätigung des Wählers 23, 55, 75 und oder des Lastumschalters 30, 50, 70.
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Auch die ersten und zweiten Treiberteile 221, 222, 421, 422, 621, 622 eines Betätigungselements 22, 42, 62 können zueinander versetzt angeordnet sein.
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Durch die Verzahnung in den jeweiligen Teilen können stets einheitliche Bauteile verwendet werden. Durch ein versetztes Zusammenbauen kann ein zeitlicher Versatz beim Betätigen erzielt werden.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Antriebswelle 10 mit den Betätigungselementen 22, 42, 62. Das erste Betätigungselement 22 ist dem ersten Modul 20, das zweite Betätigungselement 42 ist dem zweiten Modul 40 und das dritte Betätigungselement 62 ist dem dritten Modul 60 zugeordnet. Die Module 20, 40, 60 sind analog zu 1 aufgebaut und weisen jeweils einen Wähler 35, 55, 75 auf, welcher beispielsweise über ein Malteserrad 3 betätigt wird. Die Betätigungselemente 22, 42, 62 sind in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls mehrteilig ausgebildet. Jedes Betätigungselement 22, 42, 62 weist dabei ein erstes Treiberteil 221, 421, 621 und ein zweites Treiberteil 222, 422, 622 auf. An dem ersten Treiberteil 221, 421, 621 befindet sich ein Treibernocken 28, 48, 68 welcher wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen dazu ausgelegt ist, in das jeweilige Malteserrad 3 des zugehörigen Moduls 20, 40, 60 einzugreifen. Die Betätigungselemente 22, 42, 62 weisen zudem jeweils eine erste Bohrung 291, 491, 691 durch das jeweils erste Treiberteil 221, 421, 621 auf und eine jeweils zweite Bohrung 292, 492, 692 durch das zweite Treiberteil 222, 422, 622. Die Antriebswelle 10 weist in einem ersten Bereich 29, in einem zweiten Bereich 49 und in einem dritten Bereich 69 ebenfalls pro Bereich eine erste Bohrung 12, 14, 16 und eine zweite Bohrung 122, 142, 162 auf. Das erste Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 kann mittels eines Bolzens 19 durch die erste Bohrung 12 im ersten Bereich 291 der Antriebswelle mit der Antriebswelle 10 verbunden werden. Das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 kann mittels eines weiteren Bolzens 19 durch die erste Bohrung 14 im zweiten Bereich 49 der Antriebswelle mit der Antriebswelle 10 verbunden werden. Das erste Treiberteil 621 des dritten Betätigungselements kann mittels eines Bolzens 19 durch die erste Bohrung 16 im dritten Bereich 69 der Antriebswelle mit der Antriebswelle 10 verbunden werden.
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7 zeigt eine Draufsicht der ersten Treiberteile 221, 421 mit der Antriebswelle 10 aus der in 6 gezeigten Ausführungsform. Das erste Treiberteil 421 des zweiten Betätigungselements 42 ist in dieser Figur durch eine gestrichelte Linie dargestellt, da dieses aus der Draufsicht hinter dem ersten Treiberteil 221 des ersten Betätigungselements 22 liegt. Das dritte Betätigungselement 62 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in dieser Figur nicht dargestellt. Die Antriebswelle 10 ist als einteilige Rundwelle oder Rohr ausgebildet. Die Betätigungselemente 22, 42, 62 mit ihren ersten Treiberteilen 221, 421, 621 und den zweiten Treiberteilen 222, 422, 622 sind auf der Antriebswelle 10 angebracht. Die erste Bohrung 12 durch die Antriebswelle 10 stimmt dabei mit der ersten Bohrung 291 durch das erste Treiberteil 221 überein, sodass das erste Treiberteil 221 mittels eines Bolzens 19, der durch die Bohrung 291 des ersten Treiberteils 221 und der ersten Bohrung 12 durch die Antriebswelle 10 geführt werden kann, im ersten Bereich 29 der Antriebswelle 10 befestigt werden kann. Das zweite Treiberteil 222 - nicht dargestellt - des ersten Betätigungselements 22 weist ebenfalls eine erste Bohrung 141 auf und kann mittels eines Bolzens 19 mit der zweiten Bohrung 292 im ersten Bereich der Antriebswelle 29 verbunden werden. Dadurch wird das erste Betätigungselement 22 im ersten Bereich 29 der Antriebswelle 10 befestigt. Die Befestigung der weiteren Betätigungselemente 42, 62 erfolgt analog dazu im zweiten Bereich 49 und im dritten Bereich 69 der Antriebswelle 10.
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In dieser Ausführungsform wird die versetzte Betätigung der Bauteile der Module 20, 40, 60 dadurch erreicht, dass die erste Bohrung 14 der Antriebswelle 10 im zweiten Bereich 49 und die erste Bohrung 12 im ersten Bereich 29 der Antriebswelle 10 versetzt zueinander angeordnet sind. Die erste Bohrung 16 im dritten Bereich 69 der Antriebswelle 10 und die erste Bohrung 14 des zweiten Betätigungselements 42 sind versetzt angeordnet. Beim Befestigen der jeweiligen ersten Treiberteile 221, 421 ,621 werden diese damit auch versetzt an der Antriebswelle 10 befestigt. Werden nun die Betätigungselemente 22, 42, 62 über die Antriebswelle 10 angetrieben, so greifen die Treibernocken 28, 48, 68 der ersten Treiberteile 221, 421, 621 um jeweils 8° versetzt zueinander in die entsprechenden Malteserräder 3 der zugehörigen Module 20, 40, 60 ein. Dadurch entsteht eine versetzte Betätigung der Wähler 35, 55, 75 auf den Modulen 20, 40, 60.
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Auch die jeweils zweiten Bohrungen 122, 142, 162 sind beispielsweise um 8° zueinander versetzt angeordnet. Damit werden beim Zusammenbauen auch die jeweils zweiten Treiberteile 222, 242, 642 zueinander versetzt um 8° an der Antriebswelle 10 befestigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laststufenschalter
- 2
- Antrieb
- 3
- Malteserrad
- 4
- Stufentransformator
- 5
- Aktivteil
- 5.1
- erste Phase
- 5.2
- zweite Phase
- 5.3
- dritte Phase
- 10
- Antriebswelle
- 11
- erstes Ende
- 12
- erste Bohrung von 29
- 122
- zweite Bohrung von 29
- 14
- erste Bohrung von 49
- 142
- zweite Bohrung von 49
- 16
- erste Bohrung von 69
- 162
- zweite Bohrung von 69
- 19
- Bolzen
- 20
- erstes Modul
- 22
- erstes Betätigungselement
- 221
- erstes Treiberteil
- 222
- zweites Treiberteil
- 231
- erster Adapter
- 232
- zweiter Adapter
- 24
- Außenverzahnung
- 26
- Innenverzahnung
- 28
- erster Treibernocken
- 291
- erste Bohrung in 221
- 29
- erster Bereich Antriebswelle
- 30
- Lastumschalter Modul 20
- 35
- Wähler Modul 20
- 32
- Vierkantbohrung
- 40
- zweites Modul
- 42
- zweites Betätigungselement
- 421
- erstes Treiberteil
- 422
- zweites Treiberteil
- 431
- erster Adapter
- 432
- zweiter Adapter
- 48
- zweiter Treibernocken
- 491
- erste Bohrung in 421
- 49
- zweiter Bereich der Antriebswelle
- 50
- Lastumschalter Modul 40
- 55
- Wähler Modul 40
- 60
- drittes Modul
- 62
- drittes Betätigungselement
- 621
- erstes Treiberteil
- 622
- zweites Treiberteil
- 631
- erster Adapter
- 632
- zweiter Adapter
- 68
- dritte Treibernocken
- 691
- dritte Bohrung in 621
- 69
- dritter Bereich der Antriebswelle
- 70
- Lastumschalter Modul 60
- 75
- Wähler Modul 60
