DE1224808B

DE1224808B - Step rotary switch

Info

Publication number: DE1224808B
Application number: DEW37618A
Authority: DE
Inventors: Heinz Georg Gruendig; Helmut Poeter; Wolfgang Roesl
Original assignee: SEL KONTAKT BAUELEMENTE GES MI
Current assignee: SEL KONTAKT BAUELEMENTE GES MI
Priority date: 1964-09-26
Filing date: 1964-09-26
Publication date: 1966-09-15
Also published as: NL6512045A; GB1114164A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

HOIhHOIh

Deutsche Kl.: 21 c - 39/01 German Kl .: 21 c - 39/01

Nummer: 1224 808 Number: 1224 808

Aktenzeichen: W 37618 VIII d/21 cFile number: W 37618 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 26. September 1964Filing date: September 26, 1964

Auslegetag: 15. September 1966Opening day: September 15, 1966

StufendrehschalterStep rotary switch

Die Erfindung bezieht sich auf Stufendrehschalter, bei denen die Kontaktstufen in mehreren Schaltebenen angeordnet sind und die zugehörigen Rotoren von einer gemeinsamen Achse betätigt werden. Solche Schalter werden insbesondere in der Nachrichtentechnik und in der Meß-, Regel- und Steuerungstechnik verwendet.The invention relates to rotary step switches in which the contact steps are in several switching levels are arranged and the associated rotors are operated by a common axis. Such Switches are used in particular in communications technology and in measurement, regulation and control technology used.

Bei zusammengesetzten Schaltern ist es bekannt, die einzelnen Schalterelemente durch axial gerichtete Bolzen oder mittels radial in Trägerplatten bzw. in das umgebende Gehäuse eingedrehter Schrauben zu befestigen. Hierfür ist jeweils eine besondere' Anpassung der Bohrungs- oder Gewindelöcher zum Einsetzen der Bolzen oder Schrauben notwendig. Daher müssen enge Toleranzen eingehalten werden, um ein zuverlässiges Betätigen der einzelnen Schaltkontakte zu bewerkstelligen. Andererseits ist es unvermeidlich, daß die einzelnen Bauteile in geringem Maße voneinander abweichen, so daß beim Aufeinanderstapeln der einzelnen Kontaktplatten und Rotoren die Öffnungen für die Bolzen und Schrauben nicht genau in einer Linie liegen. Dadurch werden die Schaltebenen verschoben und verkantet, so daß ein genaues Schließen der Kontakte nicht mehr gewährleistet ist.In the case of composite switches, it is known that the individual switch elements are axially directed Bolts or by means of screws screwed radially into carrier plates or into the surrounding housing attach. For this purpose, there is a special 'adaptation of the drill holes or threaded holes for insertion the bolts or screws are necessary. Therefore, tight tolerances must be adhered to in order to obtain a to achieve reliable actuation of the individual switching contacts. On the other hand, it is inevitable that the individual components differ from each other to a small extent, so that when they are stacked on top of each other of the individual contact plates and rotors, the openings for the bolts and screws are not exactly lie in a line. As a result, the switching levels are shifted and tilted, so that an accurate Closing of the contacts is no longer guaranteed.

Zur Behebung dieser Mängel wurde ein stufenweiser Aufbau vorgeschlagen, bei dem jedes Schalterelement am vorhergehenden Schalterelement durch kurze Verbindungsorgane befestigt wird. Diese Verbindungsorgane bestehen aus kurzen Schraubenbolzen, die ihrerseits die Gewinde für die Schraubenbolzen des nächstfolgenden Elementes enthalten. Der Zusammenbau des Schaltergehäuses wird dadurch bewerkstelligt, daß eine der Anzahl der Schalterelemente entsprechende Anzahl Gehäuseelemente zusammengefügt wird. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Schalter erfordert zahlreiche Einzelteile und Verschraubungen, so daß dessen Zusammenbau mit verhältnismäßig viel Zeit und Kosten verbunden ist.To overcome these shortcomings, a step-by-step structure has been proposed in which each switch element is attached to the preceding switch element by short connecting members. These connecting organs consist of short screw bolts, which in turn provide the threads for the screw bolts of the next element. The assembly of the switch housing is thereby brings about that a number of housing elements corresponding to the number of switch elements joined together will. A switch manufactured according to this method requires numerous individual parts and screw connections, so that its assembly is associated with a relatively large amount of time and money is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel in einfacher Weise zu beheben, d. h., die beim Zusammenbau der Schalterelemente unvermeidlichen Fertigungstoleranzen auszugleichen und zu gewährleisten, daß die Schaltkontakte in jedem Fall mit Sicherheit geschlossen und geöffnet werden können. Die Erfindung hat ferner zum Ziel, einen möglichst einfachen Aufbau für Stufendrehschalter zu schaffen, so daß diese besonders auch für Miniaturbauweise geeignet sind.The invention has for its object to remedy these deficiencies in a simple manner, i. i.e., the Assembly of the switch elements to compensate for and ensure unavoidable manufacturing tolerances, that the switching contacts can be closed and opened with certainty in any case. Another aim of the invention is to create the simplest possible structure for rotary step switches, so that these are particularly suitable for miniature construction.

Diese Aufgaben werden bei einemStufendrehschalter der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Schalterdrehachse in an sich bekannter Weise Anmelder:With a rotary step switch of the type described above, these tasks are achieved by that the switch axis of rotation in a known manner Applicant:

SEL Kontakt-Bauelemente
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Nürnberg, Gießereistr. 3SEL contact components
Company with limited liability,
Nuremberg, Gießereistr. 3

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Heinz Georg Gründig, Eckenhait, Post Eschenau; Helmut Pöter, Gerolzhofen;
Wolfgang Rösl, Heilsbronn (MFr.)Heinz Georg Gründig, Eckenhait, Post Eschenau; Helmut Pöter, Gerolzhofen;
Wolfgang Rösl, Heilsbronn (MFr.)

eine axial gerichtete Bohrung aufweist, durch die ein Gewindebolzen od. dgl. hindurchgeführt ist, der die Schalterelemente vorzugsweise federnd zusammenhält, und daß die Schalterdrehachse mit einer treiben-has an axially directed bore through which a threaded bolt od. The like. Is passed, which the Switch elements preferably hold together resiliently, and that the switch axis of rotation with a driving

ao den Welle über ein Getriebe gekuppelt ist.ao the shaft is coupled via a gearbox.

Die Ausbildung der Schalterdrehachse als hohle Welle ist bereits bei Nockenschaltern bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 131 774). In diesen Fällen wird aber in die hohle Schaltwelle, die durch ineinandergesteckte Nockenscheiben-Trägerelemente und eine Rastenscheibe gebildet wird, eine als Vierkant ausgebildete Achse gesteckt, die zur Führung dieser Elemente und zugleich als Träger für den Schalterantrieb dient. Im Unterschied hierzu wird bei einem Stufendrehschalter gemäß der Erfindung durch die hohle Schalterdrehachse ein Gewindebolzen od. dgl. hindurchgeführt, um die Schalterelemente federnd zusammenzuhalten. Dieser Bolzen dient aber nicht als Schalterantrieb, wodurch ein zuverlässiges Betätigen der einzelnen Schaltkontakte mit Hilfe eines besonderen Getriebes, das die Schalterdrehachse mit einer treibenden Welle kuppelt, gewährleistet wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß beim Aufeinanderstapeln der einzelnen Kontaktplatten ein Verschieben oder Verkanten eintritt, wodurch das genaue Schließen der Kontakte in Frage gestellt würde. Die bekannte Konstruktion vermeidet dagegen diesen Nachteil nicht, selbst wenn enge Toleranzen eingehalten werden, da es unvermeidlich ist, daß einzelne Bauteile in geringem Maße voneinander abweichen. Auch ist es bekannt, eine Getriebeanordnung als Antrieb bei einer Regelungseinrichtung für Transformatoren zu verwenden, bei der Stufenwählerkontakte durch Spindeln an Kontaktreihen entlangbewegt werden (deutsche Patentschrift 873 722). Hierzu werden die Transportspindeln für den Kontaktschieber über Umkehrgetriebe mit SteuerorganenThe design of the switch axis of rotation as a hollow shaft is already known from cam switches (German interpretation document 1 131 774). In these cases, however, the hollow shaft, which is pushed through one another, is inserted into the shaft Cam disk carrier elements and a detent disk is formed, one as a square trained axis plugged in to guide these elements and at the same time as a carrier for the switch drive serves. In contrast to this, in a step rotary switch according to the invention by Hollow switch axis of rotation a threaded bolt or the like. Passed through to the switch elements resiliently to stick together. However, this bolt does not serve as a switch drive, which means that it can be operated reliably of the individual switch contacts with the help of a special gear that the switch axis of rotation with a driving shaft, is guaranteed. In this way it is avoided that when they are stacked on top of each other the individual contact plates a shifting or tilting occurs, whereby the exact Closing the contacts would be questioned. The known construction, however, avoids this Disadvantage not, even if tight tolerances are adhered to, since it is inevitable that individual Components differ slightly from one another. It is also known as a gear assembly Drive to be used in a control device for transformers with tap selector contacts are moved along rows of contacts by spindles (German patent specification 873 722). For this purpose, the transport spindles for the contact slide are connected to control units via reversing gears

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und über Zusatzgetriebe mit der Antriebswelle verbunden. Auf diese Weise wird bei vollständigem Durchregeln in gleichem Sinne erzielt, daß die gleiche Antriebsvorrichtung beibehalten werden kann, da bekanntlich bei gleichsinniger Durchregelung die Kontaktreihen der Stufenwähler zweimal durchlaufen werden. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise der bekannten Getriebeanordnung ist somit völlig verschieden von dem Antrieb bei Stufendrehschaltern gemäß der Erfindung.and connected to the drive shaft via additional gears. In this way it will be complete By regulating in the same sense achieved that the same drive device can be maintained because as is well known, run through the contact rows of the tap selector twice with the same directional regulation will. The basic structure and the mode of operation of the known gear arrangement is thus completely different from the drive in step rotary switches according to the invention.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 3 Ausführungsbeispiele dargestellt, die als bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.For a better understanding of the invention, FIGS. 1 to 3 embodiments shown, the are characterized as preferred embodiments of the invention in the subclaims.

F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch einen Stufenschalter nach der Erfindung mit zwei schematisch angedeuteten Schaltebenen 1 α und 1 b, die mittels der Schalterdrehachse 2 geschaltet werden. Die Schaltebenen sind durch die Gehäuseelemente 3 a, 3 b und 3 c auf Abstand gehalten. Die Ausbildung der nicht näher dargestellten Rotoren, Schaltarme oder -brükken 4 α und 4 b kann beliebig sein und ist für die Erfindung ohne Bedeutung. Die aus einer Kugelrast bestehende Einrichtung 5 des Schalters, die der Einfachheit halber ebenfalls schematisch dargestellt ist, ist über den Gehäuseteil 3 c mit der einen Schalterebene 1 b verbunden. Wie in Vorarbeiten vorgeschlagen wurde (SEL/Reg. 10089) besteht diese Kugelrast aus zwei gegeneinander verdrehbaren ring- und wellenförmigen Rastflächen 5 α und 5 b, zwischen denen eine oder mehrere lose gelagerte Rollen oder Kugeln 5 c eingegliedert sind. Die beiden Rastflächett 5 α und Sb liegen in den Rastlagen in spiegelbildlicher Anordnung gegenüber und stehen unter Federdruck zur Erzeugung des erforderlichen Rastdruckes. Eine Grundplatte 6 schließt das Gehäuse an einem Ende des Schalters ab. Die Schalterelemente werden durch einen der Schalterlänge angepaßten und durch eine Bohrung der Schalterdrehachse 2 hindurchgeführten Bolzen 7 entgegen dem Druck einer Feder 8 zusammengeschraubt. Der Bolzen 7 dient gleichzeitig als Träger für den Gehäuseteil 9, in dem ein Kegelradgetriebe und eine treibende Welle zum Antrieb der Schalterdrehachse angeordnet sind. Das Kegelradgetriebe besteht aus dem Kegelrad 10, das an der Schalterdrehachse 2 befestigt ist und über zwei weitere Kegelräder 11 α und 11 b mit dem Kegelrad 12 der treibenden Welle 13 zusammenwirkt.F i g. 1 shows an axial section through a tap changer according to the invention with two schematically indicated switching levels 1 α and 1 b, which are switched by means of the switch axis of rotation 2. The switching levels are kept at a distance by the housing elements 3 a, 3 b and 3 c. The design of the rotors, switching arms or bridges 4 α and 4 b , not shown in detail, can be any and is of no importance for the invention. Which consists of a ball locking device of the switch 5, which is for simplicity also shown schematically, c on the housing part 3 b connected to a switch plane. 1 As suggested in preliminary work (SEL / Reg. 10089), this ball detent consists of two mutually rotatable annular and wave-shaped detent surfaces 5 α and 5 b, between which one or more loosely mounted rollers or balls 5 c are incorporated. The two locking surfaces 5 α and Sb are opposite in the locking positions in a mirror-image arrangement and are under spring pressure to generate the required locking pressure. A base plate 6 closes the housing at one end of the switch. The switch elements are screwed together against the pressure of a spring 8 by a bolt 7 adapted to the switch length and passed through a hole in the switch axis of rotation 2. The bolt 7 also serves as a carrier for the housing part 9, in which a bevel gear and a driving shaft for driving the switch axis of rotation are arranged. The bevel gear consists of the bevel gear 10, which is attached to the switch axis of rotation 2 and interacts with the bevel gear 12 of the driving shaft 13 via two further bevel gears 11 α and 11 b.

In Fig. 2 ist ein Axialschnitt durch einen Stufenschalter dargestellt, bei dem der Antrieb der Schalterdrehachse 2 durch ein Stirnradgetriebe erfolgt. Hierzu wirkt das Stirnrad 14 der Schalterdrehachse 2 mit dem Stirnrad 15 der treibenden Welle 13 zusammen. Die Herstellung der Verzahnung bei diesem Getriebe ist einfacher und empfiehlt sich dann, wenn die treibende Welle außerhalb der Schalterdrehachse parallel angeordnet werden kann.In Fig. 2 is an axial section through a tap changer shown, in which the switch axis of rotation 2 is driven by a spur gear. For this the spur gear 14 of the switch axis of rotation 2 interacts with the spur gear 15 of the driving shaft 13. The production of the toothing in this gearbox is easier and is recommended when the driving Shaft outside of the switch axis of rotation can be arranged in parallel.

In vielen Fällen können auch ohne Einbuße an Betriebssicherheit wesentlich vereinfachte, für die Massenherstellung besser geeignete Getriebebauarten benutzt werden. Als solche kommen insbesondere die sogenannten Kronenradgetriebe in Betracht. Bei diesen greift ein normales Stirnrad in ein Kronenrad ein. Fig. 3 zeigt einen Stufenschalter nach der Erfindung, der gleichfalls zentral verschraübt ist, bei dem aber die Schalterdrehachse mit einem solchen Kronenradgetriebe angetrieben wird. Hierzu ist die Schalterdrehachse 2 und die treibende Welle 13 mit je einem Kronenrad 16 bzw. 17 versehen. Die beiden Kronenräder sind mit einem Stirnrad 18 gekuppelt und so gestaltet und angeordnet, daß sie gleichzeitig mit einem diametral gegenüberliegenden Kugelrastwerk zusammenwirken, bei dem in der Raststellung unter Federdruck stehende Kugeln mit gegenüberliegenden Zähnen der Kronenräder 14 und 15 in Eingriff kommen.In many cases, significantly simplified operations for the Mass production more suitable gear types are used. As such come in particular the so-called crown gear into consideration. In these, a normal spur gear meshes with a crown gear. Fig. 3 shows a tap changer according to the invention, which is also screwed centrally, but in which the switch axis of rotation is fitted with such a crown gear is driven. For this purpose, the switch axis of rotation 2 and the driving shaft 13 each with one Crown gear 16 or 17 provided. The two crown gears are coupled to a spur gear 18 and such designed and arranged that they simultaneously with a diametrically opposite ball locking mechanism interact, in which in the latched position under spring pressure balls with opposing balls Teeth of the crown gears 14 and 15 come into engagement.

Aus ökonomischen Gründen ist es zweckmäßig, die im voranstehenden aufgezählten Getriebebauarten teilweise oder ganz aus Kunststoff nach an sich bekannten Verfahren herzustellen.For economic reasons, it is advisable to use the transmission types listed above partially or entirely made of plastic by methods known per se.

Claims

Patent claims:

1. Step rotary switch in which the contact steps are arranged in several switching levels and the associated rotors from a common

ao axis can be actuated, characterized in that the switch axis of rotation (2) in on known way has an axially directed bore through which a threaded bolt (7) od. dgL is passed through, which the switch

elements (lc, Ib, 3 a, 3 b, 3 c, 4a, 4b, 5,6,9) preferably resiliently holds together, and that the switch axis of rotation is coupled to a driving shaft (13) via a gear.

2. Step rotary switch according to claim 1, characterized in that the switch axis of rotation

(2) and the driving shaft (13) are coupled by means of mutually interlocking ring gears are.

3. Step rotary switch according to claim 1 and 2, characterized in that the driving shaft (13) is offset in parallel with respect to the switch axis of rotation (2).

4. Step rotary switch according to claim 1 and 2, characterized in that a bevel gear is used as a toothed gear, in which the switch axis of rotation (2) and the driving shaft (13) each with a bevel gear (10 or 12) and two further bevel gears (Il a, U b) are coupled together.

5. Step switch according to claim 1, 2 and 3, characterized in that a toothed gear Spur gear is used, in which the switch axis of rotation (2) and the driving shaft (13) with each provided with a spur gear (14 or 15) and the two spur gears are coupled to one another.

6. Step switch according to claim 1 and 2, characterized in that a crown gear is used as a toothed gear, in which the switch axis of rotation (2) and the driving shaft (13) are each provided with a crown gear (16 or 17), the two crown gears with are coupled to a spur gear (18) and are arranged and designed so that they simultaneously interact with an intermediate ball locking mechanism (19) in which, in the locking position, balls under spring pressure come into engagement with opposing teeth of the crown gears.

Considered publications:
German Patent No. 873 722;
German interpretative document No. 1131 774.

1 sheet of drawings