DE1026348B

DE1026348B - Diverter switch with snap switch, especially for transformers on electric traction vehicles

Info

Publication number: DE1026348B
Application number: DES45793A
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-12-03
Filing date: 1955-12-03
Publication date: 1958-03-20
Also published as: CH353806A; DE1118311B; FR1168956A; CH355837A; DE1053551B

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lastumschalter rait Sprungschaltwerk, der insbesondere für auf elektrischen Triebfahrzeugen untergebrachte Regeltransformatoren bestimmt ist. Bekanntlich sind die auf Triebfahrzeugen untergebrachten Transformator-Regeleinrichtungen im Fahrbetrieb den hier auftretenden Schwingungen, Stößen usw. ausgesetzt, die l>eispielsweise durch das Überfahren von Schienenstößen hervorgerufen werden oder sich durch die beim Anfahr- bzw. Bremsvorgang auftretenden Beschleunigungen ergeben. Es hat sich gezeigt, daß sich die bei der Regelung von ortsfesten Transformatoren fast durchweg verwendeten und bestens bewährten, sprunghaft betätigten Lastumschalter, die mit einem Kniehebelsystem arbeiten, im Fahrbetrieb nicht ohne weiteres bewähren, weil sich die vorgenannten Schwingungen und vor allem die Stöße sowie Beschleunigungskräfte ungünstig auf den Schalter auswirken, insbesondere dann, wenn das Kniehebelsystem so eingebaut ist, daß es sich in bzw. gegen die Fahrtrichtung bewegt. Nachteilig ist vor allem das hohe Trägheitsmoment des Kniehebelsystems, das einerseits durch die großen Beschleunigungskräfte während des Anfahrens des Fahrzeuges, andererseits durch die großen Verzögerungskräfte beim Bremsvorgang zusätzlich wirkt und somit zu keinen gleichmäßigen Schaltbedingungen, d. h. zu stets in gleicher Zeitspanne ablaufenden Umschaltvorgängen führt, die insbesondere bei Transformatoren, die mit niedrigerer Frequenz, l>eispielsweise von 16'-/s Hz, arbeiten, erforderlich sind.The invention relates to a diverter switch rait snap switch, which is in particular for regulating transformers housed in electric locomotives is intended. As is well known, they are Transformer control devices housed on traction vehicles while driving are the ones that occur here Exposed to vibrations, shocks, etc., for example by driving over rail joints caused or by the accelerations occurring when starting or braking result. It has been shown that the regulation of stationary transformers almost consistently used and well-proven, suddenly actuated diverter switches with a toggle system work, do not simply prove themselves in driving operation, because the aforementioned Vibrations and especially the shocks and acceleration forces have an unfavorable effect on the switch, especially if the toggle system is installed so that it is in or against the direction of travel emotional. The main disadvantage is the high moment of inertia of the toggle lever system, which on the one hand due to the large acceleration forces when the vehicle starts, on the other hand due to the large deceleration forces during the braking process also acts and therefore not even Switching conditions, d. H. leads to switching processes that always take place in the same period of time This is particularly necessary for transformers that operate at a lower frequency, for example 16 '- / s Hz are.

Hier schafft der Lastumschalter nach der Erfindung Abhilfe, für den vorgeschlagen wird, daß das unter der Wirkung eines Kraftspeichers bewegte System aus wenigstens zwei Teilen mit sehr verschiedenen Trägheitsmomenten besteht und daß der eine Teil mit möglichst geringem Trägheitsmoment die beweglichen Lastschalterkontakte trägt bzw. betätigt, während der andere Teil mit hohem Trägheitsmoment einerseits so bemessen ist, daß der Umschaltvorgang in der gewünschten Zeit abläuft, und andererseits so angeordnet und gestaltet ist, daß die durch Schienenstöße, Anfahr- und Bremsvorgänge auftretenden Beschleunigungen ohne Einfluß auf den Ablauf des Umschaltvorganges bleiben. Der eine die beweglichen Lastschalterkontakte tragende oder diese beeinflussende Schalterteil läßt sich unschwer gewichtsmäßig leicht ausführen, der andere, das hohe Trägheitsmoment aufweisende Teil dagegen wird zweckmäßig in Form von schweren Scheiben, Zylindern oder etwa zylindrischen Hohlkörpern oder sonstigen Körpern, die möglichst in der Nähe ihres Schwerpunktes gelagert sein müssen, hergestellt und wird auf der den anderen Schalterteil mit niedrigem Trägheitsmoment antreibendenHere the diverter switch according to the invention provides a remedy for which it is proposed that the under the effect of an energy store moving system made up of at least two parts with very different moments of inertia and that the one part with the lowest possible moment of inertia the movable Load switch contacts carry or operate, while the other part with a high moment of inertia on the one hand so is dimensioned that the switching process takes place in the desired time, and on the other hand so arranged and is designed so that the accelerations caused by rail joints, starting and braking processes remain without influence on the sequence of the switching process. One the moving load switch contacts supporting or influencing switch part can be easily carried out in terms of weight, the other, the high moment of inertia exhibiting part, however, is expedient in the form of heavy ones Disks, cylinders or approximately cylindrical hollow bodies or other bodies that are as possible in the Must be stored near their center of gravity, and is made on the other switch part driving with low moment of inertia

Lastumschalter mit Sprungschaltwerk,Diverter switch with snap switch,

insbesondere für Transformatorenespecially for transformers

auf elektrischen Triebfahrzeugenon electric locomotives

Anmelder:Applicant:

Siemens-SctmckertwerkeSiemens-Sctmckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Max Schwaiger, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt wordenMax Schwaiger, Nuremberg,
has been named as the inventor

Welle gelagert oder in gleicher Weise angetrieben wie dieser.Shaft mounted or driven in the same way as this.

An Hand der Zeichnung, die in den Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen von Lastumschaltern nach der Erfindung zeigt, soll diese näher erläutert werden.With reference to the drawing, which in Figs. 1 and 2 different embodiments of diverter switches shows according to the invention, this will be explained in more detail.

In Fig. 1 ist ein Kniehebelschalter in Seitenansicht wiedergegeben, während in Fig. 2 ein sprunghaft betätigter Schalter mit Exzenterbetätigung der beweglichen Schaltkontakte dargestellt ist. In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die mit ihrem einen Ende an einem festen Tragrahmen 10 beweglich gelagerten Kniehebel bezeichnet, die die beweglichen Lastschalterkontakte 3 bzw. 4 tragen. Diese arbeiten mit den zugehörigen festen Lastschalterkontakten 30 bzw. 40 zusammen, die auf am Tragrahmen 10 befestigten Stützen 31 bzw. 41 befestigt sind. Eine Koppel 5 verbindet die freien Enden der beiden Kniehebel 1 und 2. Nach der Erfindung stellt das Kniehebelsystem 1-2-5 denjenigen Teil des Lastumschalters dar, der ein möglichst geringes Trägheitsmoment besitzen muß. Aus diesem Grunde wird man das Kniehebelsystem klein und gewichtsmäßig leicht ausführen. Der nach der Erfindung vorgeschlagene zweite Teil des Lastumschalters, der ein sehr hohes Trägheitsmoment besitzen . muß, wird durch die beiden Schwungräder 6 bzw. 7 mit den beiden Lagerzapfen 8 bzw. 9 dargestellt, die fest mit den Kniehebeln 1 bzw. 2 verbunden sind und die sich mit den Kniehebeln beim Umlegen des Lastumschalters drehen. Das Umlegen des Lastumschalter geschieht in üblicher Weise mit Hilfe eines Kurbeltriebes 11. An seinem freien Ende ist dasIn Fig. 1, a toggle switch is in side view reproduced, while in Fig. 2 a suddenly actuated switch with eccentric actuation of the movable Switching contacts is shown. In Fig. 1, 1 and 2 are at one end to a fixed Support frame 10 denotes movably mounted toggle levers, which the movable load switch contacts 3 or 4 wear. These work together with the associated fixed load switch contacts 30 or 40, which are attached to supports 31 and 41 attached to the support frame 10. A coupling 5 connects the free ends of the two toggle levers 1 and 2. According to the invention, the toggle system 1-2-5 is the one Part of the diverter switch, which must have the lowest possible moment of inertia. For this Basically, the toggle system will be made small and light in weight. The one according to the invention proposed second part of the diverter switch, which have a very high moment of inertia . must, is represented by the two flywheels 6 and 7 with the two bearing journals 8 and 9, which are firmly connected to the toggle levers 1 and 2 and which are connected to the toggle levers when they are folded of the diverter switch. The switching of the diverter switch is done in the usual way with the help of a crank mechanism 11. At its free end is that

7O9 9W167O9 9W16

eine Ende eines Federkraftspeichers 12 eingehängt, dessen anderes Ende an der Mitte der Koppel 5 befestigt ist. Die Schwungräder 6 und 7 werden durch die beim Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen und durch die vorkommenden Beschleunigungen und Bremsverzögerungien in keiner Weise kraftmäßig beeinflußt, und da das Kniiehebelsystem 1-2-5., das den einen Schalterteil bildet, selbst nur ein sehr geringes Trägheitsmoment besitzt, wird auch dessen Schaltbewegung durch die vorgenannten auftretenden Kräfte nicht oder wenigstens nicht nennenswert beeinflußt. Die Schwungräder sorgen durch ihr sehr großes Trägheitsmoment dafür, daß der Umschaltvorgang stets in der gewünschten, und zwar gleichbleibenden Zeitspanne abläuft. Selbstverständlich müssen die Tragheitsmomente entsprechend gewählt, d. h. aufeinander abgestimmt werden, was aber unschwer möglich ist. An Stelle von Schwungrädern lassen sich auch anders geformte Körper verwenden, z. B. Scheiben, Zylinder oder zylinderförmige Hohlkörper oder auch andere Körper, die aber nahe ihrem Schwerpunkt aufgehängt sein müssen, und zwar auf einer Welle od. dgl., die unter der Wirkung des Schalterkraftspeichers gleich wie der Lastumschalter selbst bewegt wird. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß nicht nur einseitig vom Kniehebelsystem, sondern aus Symmetriegründen beidseitig von diesem die Körper mit hohem Trägheitsmoment verteilt angeordnet sind.one end of a spring energy store 12 is suspended, the other end of which is attached to the center of the coupling 5 is. The flywheels 6 and 7 are affected by the vibrations that occur when driving and by the occurring accelerations and braking decelerations in no way influenced in terms of force, and since the toggle system 1-2-5 forms a switch part, even has a very low moment of inertia, is also its switching movement not or at least not significantly influenced by the aforementioned forces. Due to their very large moment of inertia, the flywheels ensure that the switching process is always in the desired, and that constant period of time expires. Of course, the moments of inertia must chosen accordingly, d. H. be coordinated with each other, but this is easily possible. Instead of flywheels, other shaped bodies can also be used, e.g. B. disks, cylinders or cylindrical hollow bodies or other bodies, but which are suspended near their center of gravity Must be, on a shaft od how the diverter switch itself is moved. The arrangement can also be made so that not only on one side of the knee lever system, but for reasons of symmetry on both sides of this the body with it high moment of inertia are arranged distributed.

Die Erfindung ist nicht auf sogenannte Kniehebelschalter beschränkt, sondern läßt sich auch auf andere Lastumschalterausführungen anwenden. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 2 wiedergegeben. Hier ist 101 eine unter der Wirkung· eines Federkraftspeichers 102 stehende Schalterwelle. Diese ist in den Platten 103 und 104, die durch Tragbolzen 105 zusammengehalten werden, gelagert und trägt einen Betätigungsexzenter 106. Dieser arbeitet mit den beweglichen Kontaktstücken 107 und 108 zusammen und bewegt diese bei der Drehung des Exzenters 106 abwechselnd gegen die zugehörigen, auf den Tragbolzen 105 angebrachten festen Schalterkontakte 109 bzw. 110. Die beweglichen Kontaktstücke 107 und 108 sind in Führungsstücken 111 geführt, die mit Hilfe von Halteteilen 113 an den Tragbolzen 105 befestigt sind. Die Führungsstücke 111 bilden gleichzeitig auch ein Widerlager für auf die beweglichen Kontaktstücke einwirkende Druckfedern 70 bzw. 80, die das bewegliche Kontaktstück stets kraftschlüssig mit dem Exzenter 106 verbunden halten. Auch bei· der Schalterbauart nach Fig. 2 ist die für die Erfindung kennzeichnende Bedingung erfüllt, daß der mit den beweglichen Kontaktstücken zusammenarbeitende Schalterteil, nämlich der Exzenter 106, ein besonders geringes Trägheitsmoment besitzt, während der andere Schalterteil, nämlich die auf der Schalterwelle 101 beidseitig von den Führungsstücken aufgesetzten Schwungräder 114, mit einem sehr hohen Trägheitsmoment ausgeführt sind.The invention is not limited to what are known as toggle switches, but can also be applied to other diverter switch designs. An example of this is shown in FIG. Here 101 is a switch shaft under the action of a spring force accumulator 102. This is mounted in the plates 103 and 104, which are held together by support bolts 105 , and carries an actuating eccentric 106. This works with the movable contact pieces 107 and 108 and moves them alternately against the associated on the support bolts when the eccentric 106 rotates 105 attached fixed switch contacts 109 and 110. The movable contact pieces 107 and 108 are guided in guide pieces 111 which are fastened to the support bolts 105 with the aid of holding parts 113. The guide pieces 111 at the same time also form an abutment for compression springs 70 or 80 which act on the movable contact pieces and which always keep the movable contact piece connected to the eccentric 106 in a non-positive manner. 2, the condition characteristic of the invention is fulfilled that the switch part cooperating with the movable contact pieces, namely the eccentric 106, has a particularly low moment of inertia, while the other switch part, namely the one on the switch shaft 101 on both sides Flywheels 114 placed on the guide pieces are designed with a very high moment of inertia.

Claims

Patent claims

1. Diverter switch with snap switch, especially for transformers on electrical Locomotives, characterized in that the moved under the action of an energy accumulator System consists of at least two parts with very different moments of inertia and that one part with the lowest possible moment of inertia carries the movable load switch contacts or actuated, while the other part with a high moment of inertia is dimensioned on the one hand so that the switching process runs in the desired time, and on the other hand so arranged and designed is that the accelerations caused by rail impacts, starting and braking processes remain without influence on the sequence of the switching process.

2. Diverter switch according to claim 1, characterized in that the parts with a high moment of inertia in the form of disks, cylinders or cylindrical hollow bodies on the or below the action of an energy store moving shafts are arranged.

3. Diverter switch according to claim 1 and 2, characterized in that the parts with high Moment of inertia have any shape and that their center of gravity almost with the center the shaft moving under the action of the energy store collapses.

4. Diverter switch according to claim 1, characterized in that the parts with a high moment of inertia on the shaft moved under the action of the energy storage device symmetrically towards each other are arranged on both sides of those parts that carry the movable contact pieces or actuate.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings