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Anzapfwähler für Stufenschalter von Regeltransformatoren Die Erfindung
betrifft einen Anzapfwähler für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit einer
großen Anzahl von vorzugsweise über den ganzen Regelbereich unterschiedlichen Regelstufen,
bestehend aus zwei unter sich gleichen Wähleraggregaten, die je zwei Malteserräder
gleicher Teilung und je eine Kontaktgruppe mit ungeradzahligen und eine Kontaktgruppe
mit geradzahligen Kontakten für jede Phase des Regeltransformators enthalten.
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Derartige Stufenschalter mit einer Vielzahl von Regelstufen werden
hauptsächlich bei Regeltransformatoren für Ofenbetrieb, Chemie- oder Elektrolysebetrieb
benötigt, weil diese Betriebe infolge der besonderen Betriebsbedingungen ein Regeln
mit hohen Stufenzahlen und häufig unterschiedlichen Regelstufen fordern.
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Bei den bekannten Anzapfwählern für Regeltransformatoren mit einer
normalen Anzahl von Regelstufen, die aus einer Kontaktgruppe mit ungeradzahligen
Kontakten und aus einer Kontaktgruppe mit geradzahligen Kontakten bestehen, besitzt
jede Kontaktgruppe als Antriebsübertragungsglied ein Malteserrad mit gleicher Teilung,
die wechselweise betätigt werden. Wird jedoch eine Vielzahl von Regelstufen gefordert,
so wurde der Anzapfwähler in einen Feinstufenwähler und einen Grobstufenwähler unterteilt.
Dabei sind die Stufenwähler der grobstufig unterteilten Wicklung durch Malteserradgetriebe
angetrieben und außerdem mit Wendeschaltern und einem Zwischenschalter gekuppelt.
Die Kupplung der Malteserräder untereinander erfolgt dabei über zusätzliche Kegelrädergetriebe
und ist in der Wirkungsweise der Grobstufen-Feinstufen-Regelung des Transformators
angepaßt. Für Anzapfwähler bei Regeltransformatoren mit einer großen Anzahl von
vorzugsweise über den ganzen Regelbereich unterschiedlichen Regelstufen sind derartige
Antriebsübertragungsmittel nicht geeignet, weil sie die Reihenfolge der Spannungsstufen
in der Regulierwicklung stets nur in der gleichen Reihenfolge wiederholen können,
wobei jede Spannungsstufe der Grobstufenwicklung des Transformators gleich der Summe
der Spannungsstufen der feinunterteilten Wicklung sein muß und die Regelstufen über
den ganzen Regelbereich sowohl für die fein- als auch für die grobunterteilte Stufenwicklung
gleich sein müssen, Die Schwierigkeit für aus Wähleraggregaten bestehende Anzapfwähler
besteht vor allem in dem mechanischen Antrieb, der die auf die Wähleraggregate und
Kontaktgruppen verteilten Kontakte folgerichtig nacheinander schaltet.
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Diese Schwierigkeiten für derartige Anzapfwähler werden nach der Erfindung
dadurch beseitig, daß jedes Malteserrad zwischen zwei Rollenschlitzen eine Lücke
besitzt und mit einer am Radkörper schwenkbar und abgefedert befestigten, die Lücke
zeitweise überbrückenden Klinke versehen ist. Das erste dieser Merkmale, wonach
zwischen zwei Rollenschlitzen eines Malteserrades eine Lücke vorgesehen ist, ist
im Zusammenhang mit Anzapfwählern für Regeltransformatoren an sich bekannt.
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Die Klinke ist wiederum zweckmäßig mit einem in die Lücke des Malteserrades
hineinragenden Zapfen und einem etwa rechtwinkelig zu diesem angeordneten Rollenzapfen
versehen. Dabei ist die Klinke mit dem in die Lücke hineinragenden Zapfen durch
einen Schlitz und Führungsbolzen in ihrer Schwenkbewegung so begrenzt und so bemessen,
daß der Zapfen in einer Endstellung mit dem angrenzenden Sektor des Malteserrades
einen Rollenschlitz bildet, während dieser Zapfen in der zweiten Endstellung die
Lücke im Malteserrad für den freien Durchlauf des Mitnehmerbolzens der Malteserkurbel
freigibt.
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Die Klinke jedes Malteserrades wird zweckmäßig entgegen einer Federkraft
durch eine Nockenscheibe über ihren Rollenzapfen gesteuert, wobei die Nockenscheibe
von der Malteserkurbel vorzugsweise über ein Getriebe angetrieben wird Das Getriebe
ist entsprechend der Teilung des Malteserrades untersetzt.
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Die Nockenscheiben und ihr Antrieb sind nach der weiteren Erfindung
so ausgebildet und so aufeinander eingestellt, daß die Zapfen der Klinken der Malteserräder
des einen Wähleraggregates außer Eingriff stehen, wenn das zweite Wähleraggregat
die Schaltfolge ausführt, und daß erst in der Endstellung des zweiten Wähleraggregates
diese Zapfen zum Eingriff der Mitnehmerbolzen der Malteserkurbel einschwenken,
so
daß stets das eine Wähleraggregat stillsteht, wenn das -zweite Wähleraggregat die
Schaltfolge ausführt, und umgekehrt. In Ihrer Ruhestellung werden die Malteserräder
zweckmäßig durch Rasten gesichert.
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Weiterhin ist es vorteilhaft; däß die zwei Malfeserräder eines - Wähleraggregates
konzentrisch übereinander angeordnet sind und düich eine zwischen den beiden Malteserrädeiii
liegende Malteserkürbel wechselweise angetrieben werden, die einen oberen und einen
unteren Mitnehmerbolzen besitzt, wobei diese beiden Mitnehmerbolzen gegeneinander
um 180° versetzt sind.
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Der Vorteil der Erfindung liegt in der raumsparenden Anordnung der
Mälteserräderpaäre und der Anwendung einfacher Mittel zur Erzielung der zwangläufigen
Folge des Scheltens einer großen Anzahl von Kontakten für die Stufen von Regeltransformatoren.
Die Malteserrädergetriebe können direkt auf die Wähleraggregate der Anzapfwähler
aufgesetzt werden-, wodurch die Antriebskräfte für die Wähler direkt und in einfacher
Weise übertragen werden können. Andererseits stellen die übertragungsmittel für
den Antrieb ein `Präzisionswerk dar, welches ein genaues und folgerichtiges Schalten
ermöglicht und Schaltfehler weitgehehdst. ausschließt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt den Stufenschalter mit der Anordnung der Wähleraggregate,
F i g. 2 einen Schnitt A-B durch das Gehäuse des Malteserradgetriebes im Schnittwinkel
nach F i g. 3 a, F i g. 3 a und 3 b die Malteserräder mit der Malteserkurbel und
den Nockenrädern für ein Wähleraggregat.- Beide Malteserräder sind dabei nach F
i g. 2 in Sicht von oben dargestellt, F i g. 4 a und 4 b zeigt das gleiche für das
zweite Wähleraggregat: Der Stufenschalter nach F i g.1 bestelmt aus dein Lastumschalter
53. und dem aus zwei Wähleraggregaten 52, 53 bestehenden Anzapfwähler. Die Wähleraggregate
sind nebeneinander angeordnet und mit je einem Malteserradgetriebe 54; 55
versehen, welches auf den Wähleraggregaten aufsitzt. Im Stufenschaiterkopf 56 ist
das Antriebsgetriebe untergebracht; welches über Gelenkwellen 57, 58 die Malteserradgetriebe
54, 55 antreibt. Die Gelenkwellen 57, 58 sind mit je einer Malteserkurbel 59, 60
gekuppelt (s: F i g: 2 bis 4).
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Die Wähleraggregate 52, 53 bestehen aus je einer Kontaktgruppe mit
ungeradzahligen Kontakten 1 bis 15 bzw. 17 bis 31 und geradzahligen Kontakten 2
bis i6 bzw. 18 bis 32 für jede Phase U, V und W des Regeltransformators, wobei jeweils
eine Kontaktgruppe mit ungeradzahligen und geradzahligen Kontakten untereinander
liegt. Dabei sind diese feststehenden Kontakte 1 bis 32 auf Isolierstäben 61 befestigt
und kreisförmig angeordnet, und zu jeder Kontaktgruppe ist ein Ruhekontakt K1, K2,
K3 und K" vorgesehen. Die feststehenden Kontakte K1 bis KI und 1 bis 32 werden durch
bewegliche Brückenkontakte 62, 63, die an Isolierrohren 64, 65 befestigt sind, mit
feststehenden Kontaktringen 66, 67 in Kontakt gebracht, wobei letztere auf einer
feststehenden isolierenden Wählersäule 68 befestigt sind, die in sich die Ableitungen
führt.
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Das Mälteserradgetriebe 54 bzw. 55 jedes Wähleraggregates 52 bzw.
93 besteht aus zwei zentrisch angeordneten, übereinanderliegenden Malteserrädern
69, 1'6 bz w. 71, 72, die jeweils mit einem Isolierrohr 64 bzw. 65 kraftschlüssig
verbunden sind. Somit wird mit dem einen Malteserrad 69 bzw. 71 über die Brückenkontakte
62 die Kontaktgruppe mit den ungetadzahligeri Kontakten 1 bis 15 bzw. 11 bis 31
und mit dem zweiten Malteserräd 70 bzw. 72 Über die Brückenkontakte 63 die Kontaktgruppe
mit den geradzahligen Kontakten 2 bis 16 bzw. 18 bis 32 abwechselnd und nacheinander
geschaltet.
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Der Antrieb der Malteserräder 69 und 70 bzw. 71 und 72 erfolgt über
je eine Malteserkurbel 59 bzw. 60, die mit je einem oberen Mitnehmerbolzen 73 und
einem unteren Mitnehmerbolzen 74 versehen ist. Die Mitiiehiheibölzeü 'sind auf der
Mältesetkürbel uni 180° versetzt angeordnet. Die mit Rollen versehenen Mitnehinerbolzen
73 und 74 greifen in Rollenschlitze 75 der Maitesdrräder 69, 70 bzw. 71, 72, ein,
und zwar derart, daß jeweils ein obere! Mitriehbierbolzen 73 in ein ö'beäliegendes
Malteserrad 69 bzw. 71 ürid ein uritenliegetider Miiäehmerbölzeh 74 in ein untenliegendes
Malteseriad 70 bzw: 72 eingreift.
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Jedes Malteserrad 69, 70, 71, 72 besitzt durch Wegfall eines Sektors
zwischen zwei Rollenschlitzen 75 eine Lücke 76 und ist mit einer Klinke 77 vetsehen,
die um einen Punkt 78 am Radkörper des Mälteserrädes schwenkbar ist. Die Klinke
hat einen in die Lücke 76 des Malteserradäs hineinragenden Zapfen 73 und etwa rechtwinkelig
zu diesetn-Zäpfen einen Rollenzapfen 80. Weiterhin besitzt die Klinke '77 einen
Schlitz 81, in welchem ein am Radkörper befestigter Pühiüngsbölzen 82 zur Begrenzung
der Schwenkbewegung der Klinke geführt ist.- Außerdem .wirkt auf die Klinke eine
Druckfeder _83, die den Zapfen 7ß der Klinke in die Lücke 7@ des Mälteserrädes zü
drücken sucht, Die Klinke 77 jedes Malteserrades wird über ihren l@ollenzapfen
80 entgegen der Federkraft 83 von Nöckenscheibetr 84, 85 gesteuert,
welche von der 1Vlälteserkürbel 59 bzw. 60 über ein Getriebe 86 angetrieben werden.
Das Getriebe 86 ist nur in F i g. 3 a und teilweise in F i- g. 2 eingezeichnet.
Das Übersetzu iigsverhältnis von der Malteserkurbel zur Nocken= scheibe entspricht
dabei der jeweiligen Teilung des Mälteserrades, im vorliegenden Fall etwa
-10:-1. Für das Mältesergdtriebe eines Wähleräggregätes sihd zwei Nockenscheiben
84, 85 vorgesehen, die über eine Welle 87 (F i g. 2) miteinander gekuppelt sind.
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An jedem Malteserrad 69, 70, 71, 72 ist ein abgefederter Bolzen 88
befestigt, der in eine feststehende Nocke 89 eiiltästet, wenn das entsprechende
Malteserrad 69, 70; 71, oder 72 mit der vorgesehenen Lücke 76 im Bereich der Malteserkurbel
59 bzw. 60 stillsteht. Damit wird das Malteserrad in dieser Stellung bis zur nächsten
Weiterschaltung festgehalten.
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In F i g. 3 und 4 sind die Stellungen der Malteserräder 69, 70, 71,
72 in dem Zeitpunkt dargestellt, wo der Anzapfwähler 53 gerade von Kontakt
18 auf Kontakt 17 umgeschaltet wurde und weiter -auf den Kontakt 16 heruntergeschaltet
werden soll. Die Regelstufe 11 ist also gerade eingeschaltet.
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Die Rollenzapfen 73 und 74 der Malteserkurbeln 59 und 60, die mit
dem jeweiligen Malteserrad 69, 70, 71 oder 72 in Eingriff kommen, sind zum besseren
Verständnis in den F i g. 3 und 4 mit einem schwarzen Punkt gekennzeichnet. Weiterhin
ist ersichtlich, daß die Malteserräder 69 und 70 des Wähleraggregates
52
-stillstehen, während die Malteserräder 71 und 72 des Wähleraggregates 53 die Schaltfolge
durch Schalten der Kontakte der Stufen 32 bis 17 ausführen bzw. ausgeführt haben
In F i g. 3 a ist die Lücke 76 im Malteserrad 69 noch nicht durch die Klinke 77
überbrückt, so daß die Mälteserkurbel 59 mit dem oberen Mitnehmerbolzen 73 leer
durchläuft, ohne das Malteserrad zu drehen. In F i g. 3 b hat die Nockenscheibe
85 während der letzten Schaltung im Wähleraggregat 53 nach Stellung 17 die Klinke
77 freigegeben, so daß deren Zapfen 79 einen zusätzlichen Rollenschlitz 75' bildet,
in welchem beim Weiterdrehen der Malteserkurbel 59 in angegebener Drehrichtung dessen
unterer Mitnehmerbolzen 74 eingreift. In F i g. 4 a und 4 b ragen die Klinken 77
mit ihren Zapfen 79 in die Lücke 76 des Malteserrades 71 bzw. 72 noch hinein und
bilden somit je einen zusätzlichen Rollenschlitz 75' in den Malteserrädern 71.,
72.
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An Hand eines Schaltvorganges soll die Wirkungsweise der Erfindung
näher erläutert werden: Der Anzapfwähler steht mit seinem Brückenkontakt 62 auf
dem Kontakt 17 der Schaltstufe. Der Lastumschalter hat bereits von Kontakt 18 auf
Kontakt 17 umgeschaltet, so daß der Kontakt 18 stromlos ist. Die Malteserkurbel
60 kommt zunächst mit ihrem unteren Mitnehmerbolzen 74 in den davor liegenden zusätzlichen
Rollenschlitz 75' des Malteserrades 72 und nimmt dieses und damit den auf Kontakt
18 ruhenden Brückenkontakt 63 mit nach dem Ruhekontakt K4. Gleichzeitig greift der
untere Mitnehmerbolzen 74 der Malteserkurbel 59 in den davor liegenden zusätzlichen
Rollenschlitz 75' des Malteserrades 70, der mit Hilfe des Zapfens 79 der Klinke
77 nach Freigabe der Klinke durch die Nockenscheibe 85 gebildet wurde, und führt
das Malteserrad 70 mit dem Brückenkontakt 63 vom Ruhekontakt K2 auf den Kontakt
16 der Schaltstufe. Dabei kommt der obere Mitnehmerbolzen 73 der Malteserkurbel
60 vor die Öffnung des zusätzlichen Rollenschlitzes 75' des Malteserrades 71 und
gleichzeitig der obere Mitnehmerbolzen 73 der Malteserkurbel 59 vor die Lücke 76
des Malteserrades 69. Am Ende dieses Vorganges schaltet der Lastschalter 51 den
Strom von Stellung 17 des Wähleraggregates 53 auf Stellung 16 des Wähleraggregates
52 um.
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Bei einer weiteren Drehung der Malteserkurbeln 59, 60 um 180°
in dem durch Pfeile angegebenen Drehsinn wird das Malteserrad 71 mit der Kontaktbrücke
62 vom Kontakt 17 auf den Ruhekontakt K3 geschaltet und gleichzeitig das Malteserrad
69 mit dem Brückenkontakt 62 durch das Eingreifen des oberen Mitnehmerbolzens 73
der Malteserkurbel 59 in den durch den Zapfen 79 der Klinke 77 inzwischen gebildeten
Rollenschlitz von dem Ruhekontakt K1 nach dem Kontakt 15 der Schaltstufe geschaltet.
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Nach diesen Schaltschritten bleiben die Malteserräder 71, 72 des Wähleraggregates
53 stehen, weil während der letzten zwei Schaltungen die Nockenscheiben 84, 85 (F
i g. 4 a und 4 b) die auf sie einschwenkenden Klinken 77 über die Rollenzapfen 80
ausgehoben haben, so daß die Mitnehmerbolzen 73, 74 der Malteserkurbel 60 durch
die Lücken 76 der Malteserräder wirkungslos hindurchlaufen.
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Indessen schalten die Malteserräder 69, 70 ihre Brückenkontakte 62,
63 weiter von Kontakt 16 bis herunter zu Kontakt 1, weil nach der Überbrückung durch
die Klinken 77 die Mitnehmerbolzen 73, 74 der Malteserkurbel 59 fortlaufend und
abwechselnd einmal in die Rollenschlitze 75 des oberen Malteserrades 0 und einmal
in die Rollenschlitze 75 des unteren Malteserrades 76 eingreifen.
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Beim Heraufschalten von Kontakt 1 nach Kontakt 32 wiederholt sich
der Vorgang beim überschalten vom Wähleraggregat 52 auf Wähleraggregat 53 im umgekehrten
Drehsinn und Reihenfolge: