DE1125520B

DE1125520B - Motor-driven, direction of rotation controlled setting device for setting an axis of rotation to one of several locking positions

Info

Publication number: DE1125520B
Application number: DET20713A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul-Gerhard Zehnel
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-09-05
Filing date: 1961-09-05
Publication date: 1962-03-15

Description

Motorgetriebene, drehrichtungsgesteuerte Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Drehachse auf eine von mehreren Raststellungen Die Erfindung bezieht sich auf eine fernbedienbare motorgetriebene Einstellvorrichtung für eine Drehachse, z. B. die Achse eines Stufenschalters, die diese auf eine von mehreren beliebig wählbaren Raststellungen einstellt.Motor-driven, direction of rotation controlled setting device for setting an axis of rotation to one of several locking positions The invention relates on a remote-controlled motor-driven adjustment device for a rotary axis, z. B. the axis of a tap changer, which this on any of several selectable locking positions.

Bekannte Vorrichtungen der bezeichneten Art werden meist mit einem Steuerschalter, von dem mindestens so viele Steuerleitungen ausgehen, wie Raststellungen vorgesehen sind, derart eingestellt, daB entweder eine Steuerleitung an Spannung gelegt wird (Leitungsauswahl) oder mehrere Steuerleitungen miteinander verbunden werden (Leitungskombination). Im einen Fall wird über die spannungsführende Steuerleitung direkt oder über eine Relaisschaltung ein Antriebsmotor in Gang gesetzt, der die Drehachse so lange bewegt, -bis auf der Drehachse befindliche Rasträder oder Nockenscheiben den Stromkreis durch öffnen eines der Steuerleitung zugeordneten Kontaktes unterbrechen und damit den Antriebsmotor stillsetzen.Known devices of the type indicated are usually with a Control switch from which at least as many control lines emanate as latching positions are provided, set in such a way that either a control line is connected to voltage is laid (line selection) or several control lines are connected to one another (cable combination). In one case, the live control line a drive motor is set in motion directly or via a relay circuit, which drives the Axis of rotation moved until there are locking wheels or cam disks on the axis of rotation interrupt the circuit by opening a contact assigned to the control line and thus shut down the drive motor.

In einem anderen Fall wird durch Kontaktwalzen und eine Relaisschaltung erreicht, daß der Antrieb schrittweise der Bewegung des Steuerschalters folgt, richtungsbestimmt dadurch, auf welcher Seite des Steuerschalters Steuerleitungen dazugeschaket werden. Das Abfangen des Schwungmomentes des abgeschalteten Antriebsmotors erfolgt gewöhnlich durch ein Rastgesperre, oft in Verbindung mit einer Rutschkupplung.In another case it is through contact rollers and a relay circuit achieves that the drive follows the movement of the control switch step by step, directional by the side of the control switch on which control lines are added. The moment of inertia of the switched-off drive motor is usually intercepted by means of a locking mechanism, often in conjunction with a slip clutch.

Die bekannten Ausführungsformen haben den Mangel, daß sich entweder der Antrieb stets nach der gleichen Richtung in Bewegung setzt und dadurch bis zur gewünschten Einstellung meist unnötig viele Schaltschritte gemacht werden müssen oder daß die Bewegung des Antriebes von der schrittweisen Weiterschaltung des Steuerschalters abhängig ist.The known embodiments have the shortcoming that either the drive always starts moving in the same direction and thus up to desired setting usually unnecessarily many switching steps have to be made or that the movement of the drive depends on the step-by-step advancement of the control switch is dependent.

Eine auf dem Prinzip der Steuerleitungsauswahl beruhende bekannte Vorrichtung zeigt einen Weg, wie die gewünschte Einstellung auf dem kürzesten Wege erreicht werden kann.A known one based on the principle of control line selection Device shows one way how to get the desired setting in the shortest possible way can be reached.

Die Drehrichtung des Antriebsmotors wird von zwei Richtungsrelais, deren eines ihn auf Rechtslauf, deren anderes ihn auf Linkslauf schaltet, und einer mechanisch betätigten Kontakteinrichtung gesteuert, die aus einer Kette von Ruhekontakten besteht, von denen je zwei benachbarte durch einen auf einem Schlitten linear bewegten Schaltkörper geöffnet werden. An den Enden der Kontaktkette ist je ein Richtungsrelais angeschlossen. Richtungsbestimmend ist, auf welcher Seite des Schaltkörpers die spannungsführende Steuerleitung in die Kontaktkette einmündet und so das auf dieser Seite befindliche Richtungsrelais erregt wird. Der Nachteil dieser Anordnung ist die Begrenzung der Bewegung einer mit einer solchen Steuereinrichtung verbundenen Drehachse durch die Anschläge des Steuerschlittens, so daß, wenn die Raststellungen über den Umfang eines Kreises verteilt sind, doch nicht die Einstellung auf dem kürzesten Wege erreicht wird. Nachteilig ist weiterhin ihre große räumliche Ausdehnung.The direction of rotation of the drive motor is determined by two direction relays, one of which switches it to clockwise rotation, the other of which switches it to counterclockwise rotation, and one mechanically operated contact device controlled, consisting of a chain of normally closed contacts consists, of which two adjacent by one linearly moved on a slide Switch body are opened. There is a direction relay at each end of the contact chain connected. The direction is determined on which side of the switch body the live control line leads into the contact chain and so on this Direction relay located on the side is energized. The disadvantage of this arrangement is the limitation of the movement of a control device connected to such a control device Axis of rotation through the stops of the control slide, so that when the locking positions are distributed over the circumference of a circle, but not the setting on the shortest routes are achieved. Another disadvantage is their large spatial extent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Drehrichtung einer Drehachse so zu steuern, daß eine gewählte Raststellung zur Verkürzung der Einstellzeit und zur Schonung des Kontaktmaterials auf dem kürzesten Wege erreicht wird und die Drehachse in keiner Richtung in ihrer Bewegung behindert ist, gleichzeitig soll die Steuervorrichtung einfach und von geringer räumlicher Ausdehnung sein.The invention is based on the object of determining the direction of rotation of an axis of rotation to control so that a selected detent position to shorten the setting time and to protect the contact material is reached on the shortest path and the axis of rotation is not hindered in their movement in any direction, at the same time the control device be simple and of limited spatial extent.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch folgende der Erfindung eigentümliche Merkmale erreicht: Zur Steuerung des Richtungslaufes sind auf der zu bewegenden Drehachse zwei gegeneinander isolierte kreisförmige Steuerscheiben angeordnet, von denen bei der einen die Sektorfläche mit dem Umfang eines Halbkreises, bei der anderen die Sektorfläche mit dem Umfang eines Halbkreises, abzüglich eines .Abschnittes, der etwa dem kleinsten Abstand zweier Steuerkontakte entspricht, elektrisch leitend ist. Die Steuerscheiben sind räumlich so zueinander gestellt, daß sich der leitende Umfang der einen Steuerscheibe an einer Stelle lückenlos an den leitenden Umfang der anderen anschließt. Die mit den Steuerleitungen verbundenen feststehenden Steuerkontakte sind entsprechend der Lage der vorgesehenen Raststellen über den Umfang der Steuerscheiben verteilt und so ausgebildet, daß jeder Kontakt auf beiden Scheiben gleichzeitig schleift. Aus der Anordnung der leitenden Sektorflächen ergibt sich, daß in jeder Stellung die Kontakte auf der einen Hälfte des Umfanges mit der einen Steuerscheibe, die auf der anderen Hälfte des Umfanges: mit der anderen Steuerscheibe leitend verbunden sind, mit Ausnahme des Steuerkontaktes, der sich in dem Abschnitt des Umfanges befindet, in dem keine der beiden Steuerscheiben leitend ist. Die leitenden Sektoren der Steuerscheiben sind über Schleifkontakte mit je einem drehrichtungssteuemden Relais, genannt Richtungsrelais, und über dieselben Schleifkontakte mit einem Kupplungsrelais verbunden, das eine elektromagnetische Kupplung zur Verbindung des Antriebsmotors mit der Drehachse schältet.The solution to this problem is peculiar to the invention by the following Features achieved: To control the directional run are on the to be moved Axis of rotation two mutually isolated circular control discs arranged from with one the sector area with the circumference of a semicircle, with the other the sector area with the circumference of a semicircle minus one section, which corresponds approximately to the smallest distance between two control contacts, electrically conductive is. The control disks are spatially placed in relation to one another in such a way that the conductive Perimeter of a control disk at one point without gaps on the conductive perimeter the other joins. The fixed control contacts connected to the control lines are accordingly the location of the intended rest areas over the Perimeter of the control disks distributed and designed so that each contact on both Grinds discs at the same time. Results from the arrangement of the conductive sector areas that in every position the contacts on one half of the circumference with the one control disk, which is on the other half of the circumference: with the other control disk are conductively connected, with the exception of the control contact, which is in the section of the circumference in which neither of the two control discs is conductive. The senior Sectors of the control disks are controlled via sliding contacts with one direction of rotation each Relay, called direction relay, and via the same sliding contacts with a coupling relay connected, which has an electromagnetic clutch for connecting the drive motor with the axis of rotation peels.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die beiden Steuerscheiben so zu vereinigen, daß die leitenden Teile dieser Steuerscheiben in die Seitenflächen einer als Träger dienenden Isolierscheibe eingebettet sind, dadurch wird die Konstruktion räumlich noch weiter zusammengedrängt. Ferner kann die Steuereinrichtung, bestehend aus Steuerscheibe und Nockenrad, räumlich getrennt von der Drehachse angeordnet werden, mit dieser nur durch eine biegsame Welle oder ein Getriebe verbunden.An advantageous development of the invention consists in the two To unite control discs so that the conductive parts of these control discs in the side surfaces of an insulating washer serving as a carrier are embedded, thereby the construction is even further compressed. Furthermore, the control device, Consists of control disk and cam wheel, spatially separated from the axis of rotation are connected to this only by a flexible shaft or a gear.

Die Zeichnung Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung. Von dem in der Zeichnung als Drucktastenschalter dargestellten Steuerschalter D, von dessen Tasten Ti bis Tn nur jeweils eine bestätigt werden kann, führen n, beispielsweise zwölf Steuerleitungen Sl zu den über den Umfang der Steuerscheiben S, und S2, von denen, wegen der besseren Übersichtlichkeit, nur die leitenden Teile gezeichnet sind, verteilten Steuerkontakten Stki bis Stk12. Das Potential der Steuerscheiben S, und S2 wird über Schleifkontakte Ski und Sk 2 abgegriffen und den abfallverzögerten Richtungsrelais L und R jeweils über einen Ruhekontakt r1 und 1i des anderen Relais zugeführt. An denselben Schleifkontakten Ski und Sk2 ist über Sperrgleichrichter GI" Gl2, die eine Verkopplung der Stromkreise des L-und R-Relais verhindern, das Kupplungsrelais K angeschlossen.The drawing Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention. From the control switch D shown in the drawing as a pushbutton switch, of whose buttons Ti to Tn only one can be confirmed, n, for example twelve control lines S1 lead to the circumference of the control disks S and S2, of which, for the sake of clarity , only the conductive parts are drawn, distributed control contacts Stki to Stk12. The potential of the control disks S and S2 is tapped via sliding contacts Ski and Sk 2 and fed to the delayed-release direction relay L and R via a break contact r1 and 1i of the other relay. The coupling relay K is connected to the same sliding contacts Ski and Sk2 via blocking rectifiers GI "Gl2, which prevent a coupling of the circuits of the L and R relays.

Ein Arbeitskontakt k des Kupplungsrelais K liegt im Stromkreis einer Magnetkupplung Mk, die im Ruhezustand die Kraftübertragung vom Antriebsmotor M zur Drehachse A unterbricht. Parallel zum Kontakt k liegt ein Ruhekontakt f, von einem Nockenrad N, das mit den Steuerscheiben S1 und S2 auf der gemeinsamen Drehachse A sitzt, so betätigt, daß er nur dann geöffnet wird; wenn eine genau definierte Raststellung erreicht ist. Als Antriebsmotor M dient im vorliegenden Beispiel ein Drehstrommotor, der über die Kontakte r2, r3, r4 des Relais R so an die Phasenleitungen R, S, T eines Kraftstromnetzes angeschlossen werden kann, daß er im Rechtslauf und über die Kontakte l2, 1s, 14 des Relais I; durch Vertauschen zweier Phasenleitungen so, daß er im Linkslauf dreht. Die Ruhestellung der Antriebsvorrichtung ist dadurch bestimmt, daß sich der der zuletzt gewählten Raststellung zugeordnete Steuerkontakt, in der gezeichneten Stellung Stki, in dem nichtleitenden Abschnitt der beiden Steuerscheiben St, S2 befindet, so daß alle Relais abgefallen und damit alle Stromwege unterbrochen sind. Zur Erklärung der Wirkungsweise der Steuereinrichtung sei angenommen, daß über die Taste Tio des Steuerschalters D Spannung an die Steuerleitung Sl" gelegt wird: Über den Steuerkontakt Stkio, die Steuerscheibe Si, den Schleifkontakt Ski und den Ruhekontakt r, wird das L-Relais erregt und schaltet mit seinen Kontakten 12, 135 14 den Motor im Linkslauf ein, gleichzeitig wird über den Schleifkontakt Ski und den Sperrgleichrichter Gli das Kupplungsrelais K erregt, das mit seinem Kontakt k die Magnetkupplung Mk einschaltet, die wiederum den Kraftweg vom Motor zur Drehachse schließt. Die Drehachse bewegt jetzt die auf ihr sitzenden Steuerscheiben S, S2, das Nockenrad N und das anzutreibende Aggregat B, z. B. einen Schalter; links herum; also in der Richtung, in der die gewählte Raststellung 10 auf dem kürzesten Wege erreicht wird. Erreicht der gemeinsame nichtleitende Abschnitt der Steuerscheiben den Steuerkontakt Stkio, wird der Stromkreis der Relais L und K unterbrochen. Das Relais K fällt sofort ab und öffnet den Kontakt k, so daß' wenn bei der genauen Raststellung das Nockenrad N den Kontakt (öffnet, die Magnetkupplung stromlos wird und die Kraftübertragung unterbricht. Der Motor dreht im Leerlauf so lange weiter, bis das abfallverzögerte Relais L abgefallen ist und ihn vom Netz abtrennt.A working contact k of the clutch relay K is in the circuit of a magnetic clutch Mk, which interrupts the power transmission from the drive motor M to the axis of rotation A in the idle state. Parallel to contact k is a break contact f, operated by a cam wheel N, which sits with the control disks S1 and S2 on the common axis of rotation A, so that it is only opened; when a precisely defined locking position has been reached. In the present example, a three-phase motor is used as the drive motor M, which can be connected to the phase lines R, S, T of a power network via the contacts r2, r3, r4 of the relay R in such a way that it rotates clockwise and via the contacts l2, 1s, 14 of relay I; by swapping two phase lines so that it rotates counter-clockwise. The rest position of the drive device is determined by the fact that the control contact assigned to the last selected detent position, in the position shown Stki, is in the non-conductive section of the two control discs St, S2, so that all relays have dropped out and thus all current paths are interrupted. To explain the operation of the control device it is assumed that the Tio button of the control switch D voltage is applied to the control line Sl ": Via the control contact Stkio, the control disk Si, the sliding contact Ski and the normally closed contact r, the L relay is energized and switches on the motor with its contacts 12, 135 14 in the left-hand motion, at the same time the coupling relay K is excited via the sliding contact Ski and the blocking rectifier Gli, which switches on the magnetic coupling Mk with its contact k, which in turn closes the power path from the motor to the axis of rotation. The axis of rotation now moves the control disks S, S2, the cam wheel N and the unit B to be driven, e.g. a switch; to the left, i.e. in the direction in which the selected detent position 10 is reached by the shortest route. If the common non-conductive section of the control disks reaches the control contact Stkio, the circuit of the relays L and K is interrupted. The relay K falls t immediately and opens the contact k, so that when the cam wheel N opens the contact (in the exact detent position, the magnetic coupling is de-energized and the power transmission is interrupted. The motor continues to idle until the drop-out delayed relay L has dropped out and disconnects it from the mains.

Wird daraufhin, beispielsweise durch Drücken der Taste T12 des Steuerschalters, Spannung an die Steuer-Leitung Sli, gelegt, erhält das Relais R über die Steuerscheibe S2, in deren Bereich sich jetzt der Steuerkontakt Stk" befindet, Strom, zieht an und schaltet den Antriebsmotor M im Rechtslauf ein. Gleichzeitig kommt wieder, jetzt aber über den Schleifkontakt Sk2 und den Sperrgleichrichter G12, das Kupplungsrelais K und schaltet mit seinem Kontakt k die Magnetkapphing ein. Die Drehachse bewegt sich nunmehr rechts herum, also wieder in. der Richtung des kürzesten Weges, bis die Raststellung 12 erreicht ist, wo sich der Vorgang des Absehaltens sinngemäß, wie oben beschrieben, wiederholt.If then, for example by pressing the T12 button on the control switch, When voltage is applied to the control line Sli, the relay R receives it via the control disc S2, in the area of which the control contact "Stk" is now located, picks up and switches the drive motor M on in clockwise rotation. At the same time come again, now but via the sliding contact Sk2 and the blocking rectifier G12, the clutch relay K and switches on the magnetic capping ring with its contact k. The axis of rotation moves now around to the right, so again in the direction of the shortest path until the detent position 12 is reached, where the process of holding back is analogous, as described above, repeated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motor-driven, direction-of-rotation-controlled setting device for setting an axis of rotation to one of several detent positions with a control switch, e.g. B. a push button switch which is connected to the setting device via as many control lines and control contacts as there are latching positions, the control switch applying voltage to a control line assigned to the latching position to be controlled, and with a relay circuit which is constructed so that via the live Control line and the associated control contact, depending on the position of the axis of rotation, one of two directional relays is energized, the contact circuit determines the direction of rotation of the drive motor, and that at the same time a clutch relay is excited, which switches on an electromagnetic clutch with its contacts, which the drive motor with connecting the axis of rotation to be moved, characterized in that a) two mutually insulated control disks (St, S2) are arranged on the axis of rotation, one of which has the sector surface with the circumference of a semicircle, the other the sector surface with the circumference of an H. albkreises, minus a section which corresponds approximately to the smallest distance between two control contacts (Stkl to Stk2), is electrically conductive, and the control disks are spatially positioned to each other so that the conductive circumference of one control disk is almost completely at one point on the conductive circumference the other is connected to the fact that the fixed control contacts (Stk) connected to the control lines (Sll to S112) are distributed over the circumference of the control disks (S1, S2) according to the position of the intended locking positions, so that the contacts on one half of the circumference with the one control disk, which are electrically conductively connected to the other control disk on the other half of the circumference, with the exception of the control contact, which is located in the section of the circumference in which neither of the two control disks is conductive, and that each one of the two directional relays (L, R) via sliding contacts (Skl, Sk2) with the conductive sector each with a control disk connected, but can be separated by a break contact (r1, 11) of the other relay and the coupling relay (K) is in constant contact with the conductive sectors of both control disks via the same sliding contacts, but via direction-dependent blocking elements (Gh, Gl2).

2. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the normally open contact (k) of the clutch relay (K), which is the electromagnetic Clutch (Mk) turns on, a normally closed contact (f) is connected in parallel, through Cam of a cam wheel (N) sitting on the axis of rotation is open at the moment is, in which a locking position is reached.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the conductive parts of the control discs (S1, S2) in the sides of an insulating washer are embedded.

4. Device according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the control arrangement consisting of Control disks (S1, S2) and cam wheel (N), spatially separated from the driven one The axis of rotation sits on a special shaft that can be used directly or via a flexible shaft or a gear is connected to the axis of rotation (A). Considered publications: German patent specifications No. 731762, 749 900, 1031405.