DE1094848B - Federkraftspeicher fuer sprunghaft betaetigte Lastumschalter von Stufentransformatoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung (betrifft einen Federkraftspeicher für sprunghaft betätigte Lastumschalter von Stufentransformatoren. Bisher wurden als Federelemente für derartige Kraftspeicher durchwegs nur Zugfedern verwendet, die man parallel -zueinander liegend an Traversen, die die Kraftspeichereinhängepunkte bildeten, mit ihren Enden einhängte. Nachteilig bei den mit Zugfedern arbeitenden Kraftspeichern ist, daß beim Bruch z. B. einer oder mehrerer Federn sich gleich ein störender Verlust an Kraftüberschuß, der bekanntlich bei sprunghaft betätigten Lastumschaltern, um die schlagartige Umlegung des Schalters zu sichern, immer vorhanden sein muß, auftritt. Außerdem ist die Schalterbetätigung auch dadurch noch in Frage gestellt, daß die beim Bruch frei werdenden Federenden zu Klemmungen Anlaß geben.

Bei Leistungsschaltern hat man demgegenüber auch schon Kraftspeicher mit Druckfederelementen benutzt, die im aufgeladenen Zustand verriegelt wurden und die bei der Schalterbetätigung auf den beweglichen Schalterkontakt einwirkten, so daß dieser sich sehr schnell bewegte. Um den beweglichen Schalterkontakt abzubremsen, wurde in Reihe mit der eigentlichen Kraftspeicherdruckfeder eine weitere Druckfeder geschaltet, auf die die eigentliche Kraftspeicherfeder auf ihrem Entladewege einwirkte. Für Kraftspeicher von sprunghaft betätigten Lastumschaltern waren solche Druckfederkraftspeicher nicht brauchbar, weil auch bei ihnen der Verlust an Kraftüberschuß durch eventuelle Reibung der anliegenden Feder und der Federklemmung bei gebrochener Feder eintrat. Aufgaibe der Erfindung ist es, einen Kraftspeicher zu schaffen, der gegenüber den mit Zugfedern und mit gewöhnlichen Druckfedern arbeitenden Kraftspeiehern eine weit höhere Lebensdauer und auch günstigere Verhältnisse hinsichtlich des Arbeitsvermögens hat.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß als Kraftspeicher in an sich für Kraftspeicher von Leistungsschaltern bekannter Weise Druckfedern verwendet werden, wobei zwei knickfeste Federn in Serie oder vier knickfeste Federn teils in Serie und teils parallel vorgesehen werden und daß diese in zueinander konzentrisch liegenden Zugorganen eingeordnet werden, wobei die Zugorgane mit Hilfe von Rollkörpern sich gegeneinander abstützen.

Durch die Verwendung von knickfesten Druckfedern in Verbindung mit den Rollkörpern für die Abstützung der Zugorgane gegeneinander läßt sich erreichen, daß jede unkontrollierbare Reibung an benachbarten Bauteilen und damit jegliche Federabnutzung, wie sie sich bei Verwendung von nicht knickfesten Federn infolge Ausbiegens der Federn ergibt, völlig ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, daß einerseits die Lebensdauer der Feder vergrößert und andererseits das Arbeitsver-Federkraftspeicher für sprunghaft

betätigte Lastumschalter
von Stufentransformatoren

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Heinz Richter, Hans Schrott

und Max Schwaiger, Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden

mögen des Kraftspeichers über Millionen von Schaltungen hinweg stets auf konstanter Höhe gehalten wird. Bei Lastumschaltern mit großerSchalthäufigkeit, bei denen bereits kleine Änderungen des Arbeitsvermögens die Betriebstüchtigkeit des Schalters in Frage stellen können, z. B. bei auf Triebfahrzeugen eingebauten Lastumschaltern, ist dies von aller größter Wichtigkeit. Dazu kommt noch, daß durch die konzentrische Anordnung der Federn der Raumbedarf für den Kraftspeicher klein haltbar ist. Auch dies ist bei den Lastumschaltern mit den bekanntermaßen beschränkten Raumverhältnissen von großer Bedeutung, weil dadurch die bisherigen Schwierigkeiten der Kraftspeicherunterbringung in einfacher Weise behebbar sind.

An Hand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele von Federkraftspeichern gemäß der Erfindung zeigt, soll dies näher erläutert werden. In Fig. 1 sind mit 1 und 2 Federteller bezeichnet, an denen je ein Zugorgan 3 und 4 angebracht ist, das in eine öse 5 bzw. 6 endet, die Einhängeösen für den Kraftspeicher bilden. Die Zugorgane weisen gegeneinander, und es umgreift das Zugorgan 3, das rohrartig ausgebildet ist, das dazu konzentrisch liegende Zugorgan 4. Dabei durchdringt das Ende 30 des Zugorgans 3, dessen Endstück aus stegartigen Teilen besteht, entsprechende Schlitze 20 im Federteller 2. Dadurch wird es möglich, daß die beiden Zugorgane, wenn sie an ihren Einhängeösen eingehängt sind, sich gegenseitig längsverschieben lassen, aber sich nicht gegeneinander drehen können.

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Die beiden Zugorgane 3 und 4 sind, um einerseits ihre sichere Führung zu erreichen und andererseits ein leichtes Gleiten sicherzustellen, gegeneinander mittels Rollkörpern abgestützt, und zwar ist dies im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 vermittels an sich bekannter Kugellager für hin- und hergehende Bewegung, bei denen eine Rücklaufbahn für die Kugeln vorgesehen ist, erreicht. Dabei ist es zweckmäßig, zwei solcher Kugellager, die bei 7 und 8 schematisch angedeutet sind und die in Achsrichtung hintereinander angeordnet sind, zur Erzielung einer gewissen Geradführung der Zugorgane in den dem Federteller 1 benachbarten Bereich des rohrförmigen Teils des Zugorgans 3 vorzusehen und darin insbesondere staubdicht zu befestigen. Am Umfang werden zweckmäßig drei um je 120° versetzte derartige Lagerstellen angebracht. Zwischen den Federtellern 1 und 2 ist ein weiterer Zwischenfederteller 9 angeordnet, der selbst einen rohrförmigen Fortsatz 10 besitzt, der als Führungsstück dient. Mittels daran gelagerter Rollkörper, z. B. der Rollen 11, ist der Zwischenfederteller am Zugorgan 3 abgestützt und läßt sich auf diesem leicht verschieben. Auch die Rollensitze 11 sind zweckmäßig am Umfang gleichmäßig, insbesondere um 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Zwischen dem Federteller 1 und 2 einerseits und dem Zwischenfederteller 9 andererseits sind die knickfest ausgeführten und somit sich selbst führenden Druckfedern eingesetzt, und zwar sind im Ausführungsbeispiel je zwei konzentrisch übereinander angebrachte Federn 12 und 13 bzw. 12' und 13' eingesetzt. Beim Spannen des Kraftspeichers, bei dem die Zugorgane sich gegenläufig bewegen, nähern die Federteller einander und drücken die Federn zusammen. Die Federn können, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, parallel, z. B. die Federn 12 und 13, und in Serie, z. B. die Federn 12, 12', angeordnet sein. Wenn eine der Federn bricht, kann diese mit ihren freien Enden nicht nach der Seite ausweichen und Anlaß zu Verklemmungen im Schalter geben, da die konzentrisch liegenden Federn sich gegenseitig führen und weil bekanntlich gebrochene Federn nicht plötzlich zusammensacken, sondern sich mit ihren gebrochenen Enden aufeinander, zumindest aber an ihren benachbarten Endwindungen abstützen. Dadurch wird bei Verwendung von Druckfedern bei einem Federbruch in den meisten Fällen kein solcher Verlust an Kraftspeicherüberschuß eintreten, wie dies beispielsweise bei den mit Zugfedern arbeitenden Kraftspeichern beobachtet wurde.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen mehrere konzentrisch liegende Druckfedern enthaltenden Kraftspeicher. Mit 40 ist hier ein Federteller bezeichnet, an dem ein Zugorgan 41 mit Einhängeöse 42 angebracht ist. 43 ist ein weiterer Federteller, an dem ein rohrförmiges Zugorgan 44 angebracht ist, das das Zugorgan 41 samt Federteller 40 konzentrisch umgibt und, da es mit einem Deckel 45, an dem eine Einhängeöse 46 angebracht ist, verschlossen ist, vollkommen in sich aufnimmt. Zwischen den beiden Zugorganen 41 und 44 ist ein besonders ausgestalteter Zwischenfederteller 47 angeordnet, der mit seinem das Zugorgan 41 umgebenden Mittelstück 48 über halsartige Rollenkörper 49, die wieder wie die Rollenlager 7 und 8 in Fig. 1 ausgebildet sind, abgestützt ist. Das Zwischenfedertellerstück47 ist hinsichtlich der Lage der Auflagepunkte der Druckfedern 50 und 51, die konzentrisch zueinander liegen, besonders ausgebildet, so daß diese trotz ihrer konzentrischen Lage wirkungsmäßig in Serie liegen. Die beiden Federauflagepunkte 52 und 53 des Zwischenfedertellers 47 sind zu diesem Zweck räumlich in Achsrichtung gegeneinander versetzt, und zwar ist der Federauflagepunkt 52 am Rohrstück 48 angebracht, während der Federauflagepunkt 53 im Abstand davon mit Hilfe des Rohrstückes 54 angeordnet ist. Damit kommt die Druckfeder 50 zwischen dem Federteller 43 und dem Federauflagepunkt 53 des Zwischenfedertellerstückes 47 zu liegen. Die Feder 51 dagegen ist einerseits am Federteller 40 und andererseits auf dem Federauflagepunkt 52 abgestützt. Um auch das Zwischenfedertellerstück 47 gegenüber dem außenliegenden Zugorgan43, 44, 45, 46 abstützen zu können, erhält letzteres einen rohrförmigen, den Federteller 43 überragenden Fortsatz 44' und weiter das Zwischenstück 47 gleichfalls einen nach der gleichen Seite weisenden und den Auflagepunkt 52 überragenden Fortsatz 54'. Diese beiden Fortsätze sind gegeneinander über am Teil 44' angebrachte Rollen 45 abgestützt. Infolge der Anbringung einer Rollenlagerung an den Abstützstellen der sich gegeneinander bewegenden Konstruktionsteile sind diese leichtgängig gegeneinander verschiebbar, insbesondere wenn die Lagerstellen dazu noch am Umfang gleichmäßig verteilt, z. B. um 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Wenn die Einhängung des Kraftspeichers in der öse 42 des Zugorgans 41 über einen seitlich herangeführten Bolzen 56, wie er gestrichelt angedeutet ist, erfolgen soll, dann brauchen zu diesem Zweck nur lediglich in den Fortsätzen 44' und 45' entsprechende Durchtrittsschlitze 57 vorgesehen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Federkraftspeicher für sprunghaft betätigte Lastumschalter von Stufentransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftspeicher in an sich für Kraftspeicher von Leistungsschaltern bekannter Weise Druckfedern verwendet sind, wobei zwei knickfeste Federn in Serie oder vier knickfeste Federn teils in Serie und teils parallel vorgesehen sind, die in zueinander konzentrisch liegenden, als Rohrkörperhülsen od. dgl. ausgebildeten Zugorganen eingeordnet sind und daß sich diese Zugorgane mit Hilfe von Rollkörpern gegeneinander abstützen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 500 730;
   deutsche Auslegeschrift E 8144 VIIIb/21c
   kanntgemacht am 16. 2. 1956);
   USA.-Patentschrift Nr. 1 988 610.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 678/406 12.60