DE1805378A1 - Lastumschalter fuer Stufenschalter von vorzugsweise dreiphasigen Regeltransformatoren mit Vakuumschaltelementen - Google Patents

Description

Lastumschalter für Stufenschalter von vorzugsweise dreiphasigen Regeltransformatoren ait Vakuumschaltelementen

Die Erfindung besieht sich auf einen Lastumschalter für Stufenschalter von vorzugsweise dreiphasigen Rege!transformatoren mit Vakuumechaltelementen, die parallel tu einer Antriebswelle de« lastumschalter* auf einem Kreisbogen um diese Antriebswelle herum angeordnet und mittels einer an der Antriebswelle befestigten Kurvenscheibe steuerbar sind.

Bei einem bekannten Lastumschalter dieser Art müssen für die Hauptkontakte als auch für die fiderstandsumschalter Vakuum- «chaltelemente vorgesehen werden» da hler der ffiderstandskontakt ηloht leietungelos gehaltet. Dabei muß jedoch in Kauf genommen werden» da· die Aniahl der Vakuunechaltelemente gröSer let, die denefrtepreohend auch den lief eng dee Las turne ohalt ere wesentlich vergrößern und da» Gerät verteuern»

Sie Erfindung strebt an, diese lachteile «u vermelden, und erreicht die· für einen Lastumschalter der oben beschriebenen Art dadurch; daS ein leistungslos scheltender Wideratandsumachalter jeweils «wischen ewei Vakuumechalieleeenten einer ?h*et, jedoch über dleeen vorgesehen und nittels einer ale Doppelscheibe achainl auf der Antriebewelle verschiebbar und ■it dieser drehbar eingeordneten Kurrenecheibe steuerbar let» wotel die Aohsialbtwegung der Doppelscheibe durch einen verklinkten, Kittel* eines Kurvenringeβ gespannten Kraft« epeiohtr erst aa Bnde der Ueeehaltung erfolgt. Durch die Terwendung des ieistungslos schaltenden liderstandsumschaltexe werden für Jede Phase ein Vakuumochaltelement und somit für einen dreiphasigen Lastumschalter drei Vakuumechaltelemente eingespart.

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Die Kurvenscheibe für die Bewegung der Vakuumpchaltelemente besitzt vorzugsweise eine Stirnkurve» in welche die mit je einem Stößel des jeweiligen beweglichen Vakuumschaltkontsktes verbundenen Hubrollen formschlüssig eingreifen. Dabei ist zweckmäßig im Stößel eine Ausgleichefeder für den Kontaktdruck des beweglichen Vakuumschaltkontaktes angeordnet.

Die Doppelscheibe zur Steuerung der Widerstandsumechalter besitzt in vorteilhafter Weise an den einander zugekehrten leiten der beiden Scheiben für jeden Widerstandsumechalter eine obere und eine untere Kurve, die gegeneinander versetzt geführt, jedoch an ihren Endpunkten übereinanderliegend angeordnet sind. Dabei ist zweckmäßig die obere Scheibe der Doppelscheibe mit Sperrsegmenten für eine feststehende Sperrnase zur Verklinkung der Doppelscheibe versehen.

Zwischen den beiden Scheiben der achalal verschiebbaren Doppelscheibe ist als vorteilhafte.AuefUhrungeart zum wechselweisen Eingriff in die obere oder untere Kurve fUr jeden Widerstandsumschalter ein mit zwei Rollen versehener Bolzen angeordnet, der an einem Hebelgestänge zur Betätigung dee Widerstandnumschalters befestigt 1st.

Der Kurvenring ist zweckmäßig an einer nabenartigen Verlängerung der Doppelscheibe achslal verschiebbar und mit dieser drehbar befestigt und an seiner Stirnseite mit einer Kurve versehen, in die ein feststehender Rollenbolzen eingreift. Der Kraftspeicher ist in vorteilhafter Weise in zwei Federn aufgeteilt, die oberhalb und unterhalb des Kurvenringea angeordnet sind und sich gegen die Doppelscheibe bzw. die nabenartige Verlängerung der Doppelochelbe abstützen.

lach einer weiteren Erfindung sind die Vakuumschaltelemente unterhalb, die Widerstandsumschalter oberhalb einer Isolierplatte angeordnet und befestigt· Dabei 1st die Isolierplatte in vorteilhafter Welse mit einer oberen Deckplatte und einer ' unteren Grundplatte mit Hilfe von Tragbolzen zu einem käfigartigen Lestumschaltergehäuse zusammengefügt.Die untere Grundplatte besteht dabei zweckmäßig aus leitendem Material, z.B. Rotguß.

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Durch die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung wird neben der Einsparung von Vakuumechaltelementen eine gedrungene, verhältnismäßig wenig Raum beanspruchende Ausführung eines Laetumschaltera ait Vakuumachaltelementen erreicht. Die Kurvenführung für die fideratandaumachalter ermöglicht dabei, den Zeitpunkt des Umachaltena für diese Schalter dem Gesamtumachaltvorgang dea Lastumschalter optimal anzupassen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus dem dargeatellten AusfUhrungsbelapiel eu ersehen. Es zeigen

Fig. 1 ein Schaltbild dee Lastumschalter in vier Umschaltetellungen a bis d,

flg. 2 tint Abwicklung der Stirnkurve für die Betätigung der ftkuuaschaltelemente in den Endetellungen a und b,

Mf. 3 den Lastumschalter la Lingsschnltt III-III nach Pig. 6, Flg. 4 tint Abwicklung einer Kurvt dta Kurvenringes, Pig. 5 einen Teilschnitt V-V nach'Pig. 3, Pig. € einen Quertohnitt YI-TI nach JIg. 3, ' .

Pig· 7 Alt rom der Kurve in der oberen Scheibe der Doppelscheibe la Drtufeicht und

PIf* β Alt 9mm der Kurve in der unteren echelbe der Dopptlttbtltt in Drauftlcht.

In den Schaltbildern nach Flg. 1 lat tin Tell der Regelwlcklung dea Trenaforaatore Ir alt den Ansapfungtn A und B für tine Phaee dta Transformatore dargestellt. Die Hauptkontakte dea Laptumachaltera dl9ttr Phaee bildtn die Vakuuaachaltelernente 11 und 1?, dia In einer Ttrblndungtltltung «wischen den Ansapfun^en A bsw. B Bit der Ableitung T liegen. B let ein Obercchaltwideretand, der dureh den leistungelca schaltenden Widerstandnuoeohaiter 13 über die Kontakte 14 bsw. 15 an die Anregungen A be». B geochaltet wtrdtn kann.

lach dem Schaltbild Pig. la let daa Vakuumschalteltatnt H geachloeaen, co dafl die Anzapfung A mit der Ableitung Y verbunden

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let. Der ffiderstandauaechalter 13 ateht In der Schaltstellung auf dem featen Kontakt 14, der ebenfalls mit der Anzapfung A der Regelwicklung verbunden lat.

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Die Umschaltung dee Leatiioechaltere erfolgt derart» daß eunächBt der fidtretandeunsehelter 13 itistungalo® auf din Kontakt 15 aaischaltet wnd somit eine fertiadiiag" wen a®t Anzapfung B. aswr Ableitung Y über den ÜbereehaltHld$retand~ R herstellt (Pig. Ib), Dana »ehaltet das WakuumscfcalieleiBent ab, so das kurssaitlg der öteaotitron von Ansapfuag B 'fiber <S©n Wldfrsta&deuaeehalter 13 uad den Obfrsehsltfridfrstand 1 zur Ablsltuag f fließt (Fig. Ic). ZuIftst »cheltst. das Yakuuaachaltaleaattt .12 «to (PIg₀ Id) _g weait ile Uasohaltungdti Laffltumschtlter© auf Wt Ineapfwog B dar Rafflwloklung betndti lat« -Die öiieehaltiing.des fideretendewieeheltere 13 erfolgt tnfl dita@m Unieliiilfirdrgang dta '!tatttiaeclialtere lotf weil wHhrand dta Unsclialtfns das ?ata«Biehei.t©leiieot 11 den La'itntron führt,

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WidersfämdiiiuieelialttrB ein« «ig·»« Ivf ie? Sf«n«r%iag_@ dft aaeh der trfladvac inriBÄ ftlgtiaäeia Imfiae iesp ajLbss 1b«b. Bl»ss@33te β·®· &fftuasfiiBlt<ire gogeeoa lote -

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Die ?akttaaaefealtelenea$e 11 «ad IS ©iai"aa dor latoMölte einer leelieretoffflfltte SS tosfeetlgtt die all eitler Äefftn Deekplati·' SJ mml flBfr wattrea Gitiadplattf 24 al^ Hälfe to» Sragbolfii st» eiaea kftfigartlfeB lAetttMeaeltergenätteo suoanBeagfflift HIf 81 slBd Befeetigungsbolsfa "fir dan Laatuaaeheltf^ sagf·- ". ,..* deutet. 21 iff ein »istenfrolr. Aa Kopf 2β der Aatrlfbswflle 41^^:' wird dmi Antrl®lit8©rg«ii für den Laatunochaltfr, belsplalawflff fin etarker Craft®pficher_f angttehloesen. Die Antritbsvellf lat in Lageraohalen 29 d®r Deckplatte b^w« Qrun&pl&tf gelagert.

Jedee ?akuuaeehaitelenent 11 und 12 besitzt einen feisffii

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Kontaktbolzsn 31 für seinen feststehenden Kontakt, der an ein AnechlufletUck 32 alt einem abgefederten Kontaktstück 33 mit Hilfe einer kräftigen lladenechraube 34 verbunden let. Der Kontaktbolzen 35 für den beweglichen Kontakt des Vakuumechalteleaentes 11 bzw» 12 ist" »it einem Stößel 36 verbunden, der mit einer Druckausgleichefeder 37 für den beweglichen Vakuumschaltkontaktbolzen 35 versehen ist. Der Stößel 36 ist in der Grundplatte 24 und in einen an den Tragbolzen 25 befestigten Festteil 38 verschiebbar gelagert. Im Stößel 36 ist ein Ableitungsetück 39 mittels einer Schraube 40 em Kontaktbolztn 35 befestigt« welches mit der Ableitungslitze 41 verbunden ist. Die Ableitungelitze 41 wiederum 1st mit der bus leitendem Material bestehenden Grundplatte 24 verbunden, die seitlich ein abgefedertes Kontaktstück 42 besitzt (Fig.5)· Das Kontaktstück 33 ist über einen Wählerkontakt mit der Anzapfung A bzw.B und das Kontaktstück 42 mit der Ableitung Y verbunden.

Weiterhin ist as Stößel 36 jedes Vakuums ehalte lenient β e 11 und ein« Hubrolle 43 befestigt, die In ein«.Stirnkurve 44 einer Kurvenscheibe 45 eingreift. Di· Kurvenscheibe 45 iet mittels Kell 46 starr und fest auf der Antriebswelle 21 befestigt* Außerdem betitzt der Stößel 36 noch tine Führungsrolle 4?» die an Pühruafsfliehen 48 der Grundplatte 24 geführt ist (Fig.5) und dta Si(JMl gegen Verdrehung sichert»

Oberhalb der Isolierstoffscheibe 22 ist für jede Phase ein Wideratandftuatehalter .13 u« eine Achse 51 schwenkbar befestigt. D*r WlderatftjidiuaaehAltar belltet zwei Kontaktarme 52, 53, die alt entsprechenden Kontaktarmen 14, 15 am Anschlußstück 32 des festen Konttk/ttoolsent 31 dtr Vakuuaschalteleatnte 11 und 12 abwechselnd Ko&takt»btn. Die Kontakt«me 52, 53 sind duroh eine Feder 54 abgefedert. Pit fideretandsuaechalter 13 werden Bit Hilft j# eineβ HebeIge«tang«· 55 bewegt, welches aun einer Isolieretsnge 56 und einen Winkelhebel 5? besteht, die miteinander durch ein Gelenk 53 verbunden sind. Der Winkelhebel ist in einem Festteil 59 der Deckplatte 23 drehbar gelagert.

Gesteuert werden die Widerstandeumschalter 13 durch eine Doppelscheibe 61 mit einer oberen Scheibe 62 und einer unteren ficheibt 63* Die obere Scheibe- 62 besitzt an ihrer Unterseite

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•ine Kurve 64 und die untere Seheib© 63 an Ihrer oberen Seite eine Kurve 65.Dadurch sind die beiden Kurven 64 und 65 einander» sugekehrt, werden jedoch gegeneinander versetzt geführt und lltgtn nur la ihren Ina punkten Übereinander (Pig· 7 und 8). Außerdem ist die obere Scheibe 62 alt Sperreegventen 66 versehene «Sie suv Verklinkung- »it einer Spes-rnas© 6? sueaatten- _

arbeit©»« " -

der ©btren Sehctitef €2 uai der unteren Scheibe 65 liegt ein ait »w«i Bollen 70a und 70b versehener- Bolsen 70, der am Winkelhtbtl 57 dee Etfe©lgesftogti 55 befestigt ist* Der Bolsen iet so angeordnet, deä er in die obere Eurve 64 und auch in die unter« Kurve S§ bei acheialer ¥erseh ie bung der Doppelscheibe eingreifen kann« In Pig® 6 iet nur die obere Scheibe 62 au ■eben. Auf ihr sind die Kurrtn 65 der unturtn Seheibe 63 gestrichelt tinge8«ielia®f _p weil die Eoil® 70s ä®s Bolzene- 70 gerade in ditet tfngreif@n und dtehalb öitie. Eurv« €5 zunächst «irkean werifn. ·

Die Dopptleutwilii <S1 ief tu Ü9V Anfriebew«!·!· 21 Bit Hilfe eines Keil«! 75 btfeefigt. tlnm i»Mg9wat 7i ctsteftef aabti ein® achaial« Bewegung im Doppflaeiieite 61 _c Wtiterhin btsitzt die Doppelscheibe Steint nubtnartigt ferlängeruag 77, auf welcher ein KuTTessrinf 78 aEgedrtatt iet« Mt Eurtenriag 73 wird mit Hilfe einee Keilet 79 Bit d«r Bopftels^ltoibi 61 verbunden» i@t J ed c-ch axkveh «Si« tengnul 80 en der naWiiartlgon ferllngerung auf dieser acheial vtrechiebbare Ae der Stirnseite des Kurvenringte 78 iet eint furvt Θ1 vorgesehen (Abwicklung der Kurve siehe Pig*4)t in welehe ein Bit einer Hollt versehener Bolzen eingreift» der M dti Feetteil 3B etarr befestigt ist« Zweck-BAÜg eiad e* Oafaof des lurvenringee 76 swei Kurven 81 und entepreeueii* swei ielien fit voreeeeheii» um eines ?#rkanten dee turreairiafee 78 Yoretibeitfeo· Swleofien de« Evr^enring 78 und der VMteren Soaeib« 63 der iDoppeleeliei*« 6t ist als Craftepeicber ι eine feder 83 und swieenen den lurTenring 78 und einem Anschlag 84 an der nabenartigen verlftngerong 77 ale Craftspeieher eine Feder 85 vorgesehen. Bei Drehung der Antriebswelle 21 wird der ttrtenring 78 in «ebjrlaler Sichtung nach oben oder unten bewegt iwd »pennt daalt den Kraftepelcher 83 bsw.85 für die Doppelscheibe 6t·

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An Band eines Üaschaltvorgangea soll die Wirkungsweise des Laatuaschaltere nach dar Erfindung erläutert werden.

Die Stellung dt· Lastuaeohalters In Fig.3 und 6 und dar Kurven in flg. Sa₁ 4 uad 8 tntepricht dar Schaltung nach Flg. 1a.Babel •lad die Yakuua»ehalteleaent· 1t eingeschaltet, die Wideratandeuaeohalter 13 liegen an den Kontakten 14 der Vakuuaschalteleaente 11 und die Vakuunechalteleoente 13 nind ausgeschaltet.

Durch Drehen der Antriebswelle 1» 0hr»eleereinn (Pfeil Fig.6) wird ροwohl die Kurvenscheibe 45 ale auch die Doppelscheibe 61 und der Kurvenring 7β In 41*'etr Richtung gedreht. Label schiebt •loh das Sperreesraent 66 unter die Sperrnaee 67 und hält damit die Doppelscheibe 61 faet während des ganzen UmechaltVorganges in der in FIf« 3 dargestellten oberen tage.31elchzeitig wird die Rolle 70a dee Boleene 70 in der Karre 65 a*r.unteren Scheibe 63 geführt und kernt in den stellen Anstieg 65a dieser Kurve (Fig.8), wobei der finkclhebel 57 entgegen dem Uhreeigerelnn gedreht wird und alt der Itollοretenge 56 den ilderetandeuaeehalter 19 von Kontakt 14 auf Kontakt 15 umlegt. Da*it ist die Schaltetellung dee Lastuaachalters nnch Fig. IV erreicht. Kur« danach koaat die Hubrolle 43 den StöSeln 36 ate beweglichen Kontakt de· Yakuuaechalteleaentea 11 (Flg.2«) in eine Tiefeteilung der Stirnkurve 44 der Kurveneehelbe 45 und schaltet das Takuuaaohalteleaent 11 aue.Dabei sind beide Vakuuaschalteleaente 11 und 12 ausgeschaltet (Fig.Ic). Bei weiterer Oadrehung koaat die Hubrolle 43 dee beweglichen Kontakte« des Ytkuumechaltelementee 12 in die erhöht* Stellung der Stirnkurve i& an der Kurvenscheibe 45, wodurch dae VakuumechHlteliment 1? eingeschaltet wird (ng.

Während dieser 3chaItbewegung wird der sich oitdrehende Kurvenring 78 durch den feststehenden Boleen 82 und alt Hilfe einer echrfcg ansteigenden Kurve 81{fig.4) nach unten geführt» nobel die Feder S3 entspannt tuid die Feder 35 gespannt wird. Die Doppelachelbe 61 kann Jedoch an der Achsialbewegung des Kurven* ringe· 78 nicht teilaehaen, weil die Sperraegaente 66 noch über den Sperrnaeen 67 liegen, trat kurr vor Beendigung des

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Umschaltvorganges werden die Sperrsegmente 66 freigegeben, wodurch dann durch die gespannte Feder 85 die Doppelscheibe 61 achsial nach unten verschoben wird. Dadurch kommt der Bolzen mit der Kurve 64 der oberen Scheibe 62 in Verbindung« wie es aua Fig. 7 «u ersehen ist. Damit ist die Dcppelecheibe 61 zur Steuerung der liderstandsuinachalter 13 für einen weiteren Umechaltvorg&ng dee Lestumscnalters in umgekehrter Eichtuns vorbereitet.

Bei einem dreiphasigen Lastumschalter betrügt die Umdrehung der Antriebswelle ?1 f(ir einen UmschultVorgang 60°. Der nächste Umsehe Itvorgr.ng geht um 60° zurück. Entsprechend sind die einzelnen Kurven ausgeführt und bemessen.Am besten 1st die? aus der Abwicklung der f.tirnkurve 44 der Kurvenscheibe 45 in Fig.2 «u ersehen, wobei mit e und b die "beiden Erstellungen der Lftstuaschaltuag «ledergegeben sind. Es ist dl» Umschaltung der Vakuunnchaltelemente Hund 12 der »beiden Phasen U und V

Au· den FIg· 7 und θ let die Lage der oberen und unteren Kurve 64, 6$ β·? Doppeleο!ι·1%β 61 SBuelnftnder r.n ersehen. Es geht 6*r*uft h*mrOT, 4i8 dit cb»r« und untere Kurve gegeneinander ▼e^eetit geführt und nur beidereeita In letsten Abschnitt genau flberelnaiiderXlegend angeordnet sind. Saraue erklärt eich dl· Bewegung des alt Rollen versehenen Boleene 70 afo Rebel» gentänge 55 ale eine geechlowsene Schleifenbewegung, wobei dieser Bollen 70 n«r in den Endetellungen von der oberen Kurve 64 auf die untere Kurve 65 oder umgekehrt wechseln kann.

Durch Änderung der Kurvenformen kann die Schalt,weise beliebig geändert werden. Vor allem ist es möglich, den Widerstandsurneehelter in jedem Zeitpunkt des Umpchaltvorganges umzuschalten; wodurch eine hohe Sicherheit und optimales Angleichen der einzelnen SeheItvorgänge erreicht werden kann.

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Lastumschalter für Stufenschalter von vorzugsweise dreiphasigen Regeltransformatoren mit Vakuumschaltelementen, die parallel zu einer Antriebswelle des Lastumschalters auf einem Kreisbogen um diese Antriebswelle herum angeordnet und mittels einer an der Antriebswelle befestigten Kurvenscheibe steuerbar sind, dadurch gekennselchnet, daß ein leietungslos schaltender Widerstandsumschalter (13) jeweils zwischen zwei Vakuumschalteleaenten (11, 12) einer Phast, jtdoch über diesen vorgesehen und aittels einer als Doppel* scheibe (61) achsial auf der Antriebswelle (21) verschiebbar und alt dieser drehbar angeordneten Kurvenscheibe βteuerbar 1st, wobei dlt Acheialbewegung der Doppelscheibe durch einen verkliakten, aittele eines Kurvenrlngtt (78) gespannten Kraftspeicher (63,83) tr.it aa ladt dtr Uaschaltung erfolgt. .

2. Laatuaeohalter neoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal die Kurvenscheibe (45) für ila Betätigung dtr Yakuua* echalteleaente (11, 12) eine Stirnkurve (44).beeitet, la welche dlt alt Jt βinta StBItI (36) dee jeweiligen beweglichen Vakuuaacaaltkontakttt verbundenen Hubrollen (43) foreechlUesig eingreifen.

3· Lastumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das. la Stöiel (43) eine Auegleichfeder (37) für den Kontaktdruck des beweglichen Yakuuaechaltkohtaktee angeordnet ist.

4, lastuasenalttr naoh einem der Ansprüche 1 bie 4, dadurch ge· 'kennstlehnet, daß die Doppelscheibe (61) an den einander zugekehrten Selten der beiden Scheiben (62,63) für jeden Widerst andsume ehalt er eine obere und eine untere Kurve (64,65) besitzt, die gegeneinander versetzt geführt, jedoch an Ihren Endpunkten übereinanderliegend angeordnet sind.

5. .Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bia 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Scheibe (62) der Doppelscheibe (61) alt Sperrsegaenten (66) für eine ftstetthende Sptrrnate (6t) zur Verklinkung der Doppelscheibe (61) versehen 1st«

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6. Lastumschalter nach tinte der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß «wischen den beiden Scheiben (62,63) der achsial verschiebbaren Doppelseheibe (61) zum wechselweisen Eingriff in die obere oder untere Kurve (64 bzw·65) für jeden fflderstandsumechalter (13) ein alt zwei Rollen versehener Bolzen (70) angeordnet 1st, der an einem Hehtlgestänge (55) zur Betätigung des Widerstandsumschalter· f13) befestigt ist.

7· lastuBschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenring (78) an einer ""^venartigen Verlängerung (77) der Doppelscheibe (61) achsial verschieb» bar und mit dieser drehbar befestigt und an seiner Stirnseite alt einer Kurve (Θ1) versehen ist, in die ein feststehender Rollenbolzen (82) eingreift·

8. Lastumschalter nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (83,85) in zwei Federn aufgeteilt ist, die oberhalb und unterhalb des Kurvenringes (70 angeordnet sind und sich gegen die Doppelscheibe (61) bzw. die nabenartige Verlängerung (77) der Doppelscheibe abstützen.

9· Lastumschalter nach eines der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dafl dlt Yakuuaschaltelenente (11, 1?) unterhalb, die Wideretandsunschalter (13) oberhalb einer Isolierplatte (?2) angeordnet und befestigt sind.

10»Laatürschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daS die Isolierstoffplatte (22) mit einer oberen Deckplatte (23) und einer unteren Grundplatte (24) mit Hilfe von Tragboleen (25) eu tinea käfigartigen Lasttttwchaltergehäue« zutMmtngtfUgt 1st.

It.Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dafl die untere Grundplatte (24) aus leitendem Material, z.B. aus Rotgif, besteht.

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