DE19755758C1

DE19755758C1 - Switching arrangement for motor drive

Info

Publication number: DE19755758C1
Application number: DE1997155758
Authority: DE
Inventors: Josef Neumeyer
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2017-12-17

Abstract

the arrangement has two coaxial cam plates of equal dia., each with two cams, the first rigidly attached to a drive shaft and rotated through 360 degrees per motor drive actuation. The second cam plate is driven by the first with defined idle so that the two cam plates move wrt. each other by a defined angle. The cams operate the switch via rollers on the cam plates. The trailing cam of the first plate is covered by the second plate's switch actuating contour in each direction

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für Motorantriebe an Stufenschaltern, Umstellern und Tauchkernspulen.The invention relates to a switching arrangement for motor drives on tap changers, diverters and Plunger core coils.

Solche Motorantriebe sind aus der Betriebsanweisung der Maschinenfabrik Reinheisen: "Motorantriebe MA7" der Anmelderin bekannt. Sie dienen zur Betätigung und Einstellung vorzugsweise eines Stufenschalters auf eine jeweils gewünschte Betriebsstellung.Such motor drives are known from the operating instructions of the Reinheisen machine factory: "Motorantriebe MA7" from the applicant. They are used to actuate and preferably set a tap changer to each desired operating position.

In einem solchen gattungsgemäßen Motorantrieb sind alle mechanischen und elektrischen Baugruppen, die zum Antrieb des Stufenschalters o. dgl. erforderlich sind, vereinigt. Wichtige Baugruppen des Motorantriebes sind dabei das Lastgetriebe und das Steuergetriebe. Das hier interessierende Steuergetriebe ist seitlich am Lastgetriebe angeordnet und enthält eine Nockenscheibe, die sich bei jeder Umschaltung des Stufenschalters o. dgl. von einer Stufenstellung auf eine benachbarte andere Stufenstellung um eine volle Umdrehung dreht.In such a generic motor drive are all mechanical and electrical Assemblies that are required to drive the tap changer or the like are combined. Important components of the motor drive are the load gear and the control gear. The control gear of interest here is arranged on the side of the load gear and contains one Cam which changes from one to the other with each changeover of the tap changer Step position turns to a neighboring other step position by one full turn.

Eine solche Nockenscheibe enthält Schaltnocken zur Betätigung von als Schrittschaltkontakten wirkenden Schaltern bzw. Kontakten, die - abhängig von der jeweils erreichten Position während einer Umschaltung - elektrische Impulse bzw. Signale geben.Such a cam disc contains switching cams for actuating as stepping contacts acting switches or contacts, which - depending on the position reached during a switchover - give electrical impulses or signals.

Bei zahlreichen Anwendungsfällen ist es nun erforderlich, daß kurz nach dem Beginn jeder Umschaltung ein Impuls durch einen der beschriebenen Schalter gegeben wird.In numerous applications, it is now necessary that everyone shortly after the start Switching a pulse is given by one of the switches described.

Zu berücksichtigen ist dabei, daß, abhängig von der Betätigungsrichtung des Stufenschalters in Richtung "Höher" oder "Tiefer", sich auch das Steuergetriebe und damit die Nockenscheibe in beiden Richtungen drehen können; und zwar dreht sich die Nockenscheibe, wie bereits erläutert, um jeweils 360 Grad.It should be taken into account that, depending on the direction of actuation of the tap changer in Direction "higher" or "lower", also the timing gear and thus the cam disc in can turn in both directions; namely, as already explained, the cam disc turns by 360 degrees each.

Wenn nun die nach dem Stand der Technik fest mit einer Antriebswelle verbundene Nockenscheibe für die Erzeugung des o. a. Impulses jeweils kurz nach Beginn der Betätigung des Motorantriebes - jeweils in beiden Drehrichtungen - diesen Impuls geben soll, ist dies nicht ohne weiteres möglich.If now according to the prior art firmly connected to a drive shaft Cam disc for the generation of the above Pulse shortly after the start of actuation of the Motor drive - in both directions of rotation - should give this impulse, this is not without further possible.

Ist beispielsweise eine Nocke derart vorgesehen, daß in der einen Drehrichtung nach etwa 20 Grad Drehung ein Impuls gegeben wird, so sorgt dieselbe Nocke bei der anderen entgegengesetzten Drehrichtung für einen unerwünschten Impuls nach 340 Grad - anstatt ebenfalls nach 20 Grad.If, for example, a cam is provided in such a way that after about 20 If a degree of rotation is given, the same cam takes care of the other opposite direction of rotation for an unwanted pulse after 340 degrees - instead also after 20 degrees.

Für Impulsgaben im Bereich von 180-360 Grad des Umschaltbereiches ist es dazu bereits bekannt, eine Nockenscheibe vorzusehen, die nicht fest mit der Antriebswelle verbunden ist, sondern einen definierten Leerlauf aufweist. Beim Umkehren der Bewegungsrichtung bleibt, bedingt durch diesen Leerlauf, der Nocken dann solange stehen, bis der zur Auslösung gewünschte Drehwinkel erreicht ist.For impulses in the range of 180-360 degrees of the switching range, it is already there known to provide a cam disc which is not fixedly connected to the drive shaft, but has a defined idle. When reversing the direction of movement, due to this idling, the cam is then stopped until it triggers desired angle of rotation is reached.

Diese Lösung mit Leerlauf bzw. Freilauf funktioniert jedoch nicht, wenn drehrichtungsunabhängig ein Impuls im Bereich von 0 bis 180 Grad des Umschaltbereiches erzeugt werden soll.However, this solution with idling or freewheeling does not work if it is independent of the direction of rotation a pulse in the range of 0 to 180 degrees of the switching range is to be generated.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine gattungsgemäße Schaltanordnung anzugeben, mittels der drehrichtungsunabhängig jeweils kurz nach Beginn der Bewegung des Motorantriebes ein Impuls erzeugt werden kann.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art described and to specify a generic switching arrangement by means of which the direction of rotation is independent a pulse can be generated shortly after the start of the movement of the motor drive.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Schaltanordnung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.This object is achieved by a switching arrangement according to the invention with the features of the first Claim resolved.

Die Unteransprüche beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims contain particularly advantageous developments of the invention.

Bei der Erfindung sind zwei Nockenscheiben vorgesehen, die direkt übereinander angeordnet sind und miteinander korrespondieren.In the invention, two cam disks are provided, which are arranged directly one above the other and correspond with each other.

Eine erste Nockenscheibe ist, wie nach dem Stand der Technik üblich, fest mit einer Antriebswelle verbunden. Eine zweite Nockenscheibe ist mit einem Leerlauf mit der ersten Nockenscheibe verbunden, derart, daß sie relativ zu dieser um einen gewissen Winkel drehbar ist.A first cam disk, as is customary in the prior art, is fixed to a drive shaft connected. A second cam is idling with the first cam connected, such that it is rotatable relative to this by a certain angle.

Weiterhin weist jede der beiden Nockenscheiben zwei Nocken zur Betätigung eines Schalters auf. Durch die Relativbewegung der beiden Nockenscheiben zueinander, die der Leerlauf zuläßt, wird bei jeder Drehrichtung erreicht, daß nur jeweils die in Bewegungsrichtung "vorn" liegende erste Nocke zur Impulsgabe verwendet wird und die andere Nocke, die nach einer Drehung von 180 Grad am zu betätigenden Schalter ablaufen würde, verdeckt wird.Furthermore, each of the two cam disks has two cams for actuating a switch. Due to the relative movement of the two cam disks to each other, which allows idling achieved in each direction of rotation that only the first lying "in front" in the direction of movement Cam is used for the impulse and the other cam, which is rotated after 180 Degree on the switch to be operated would be covered.

Die Anordnung und Dicke der beiden Nockenscheiben ist dabei derart bemessen, daß auf den Stirnseiten beider Nockenscheiben eine einzige Betätigungsrolle eines Schalters abläuft.The arrangement and thickness of the two cams is dimensioned such that on the A single actuating roller of a switch runs on the end faces of both cam disks.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by means of drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltanordnung in perspektivischer, schematischer Darstellung Fig. 1 shows a switching arrangement according to the invention in a perspective, schematic representation

Fig. 2 die beiden Nockenscheiben dieser Schaltanordnung allein Fig. 2, the two cams of this switching arrangement alone

Fig. 3 diese Schaltanordnung in drei unterschiedlichen Stellungen. Fig. 3, this switching arrangement in three different positions.

Auf einer ersten, unteren Nockenscheibe 1 befinden sich stirnseitig zwei in ihrer Kontur identischen Nocken 11 und 12, an einer definierten Stelle auf der Oberseite ragt ein Mitnehmer 13 nach oben.On a first, lower cam disk 1 there are two cams 11 and 12 which are identical in their contours on the face side, a driver 13 protrudes upwards at a defined location on the upper side.

Die erste, untere Nockenscheibe 1, dargestellt in Fig. 2a, ist fest mit einer Antriebswelle 3 des im übrigen nicht näher dargestellten Steuergetriebes verbunden.The first, lower cam disk 1 , shown in FIG. 2a, is fixedly connected to a drive shaft 3 of the control gear, which is not shown in any more detail.

Darüber ist, schwimmend auf der Antriebswelle 3 gelagert und unabhängig von dieser drehbar, eine zweite Nockenscheibe 2 angeordnet. Diese, dargestellt in Fig. 2b, weist ebenfalls stirnseitig in ihrer Kontur identische Nocken 21 und 22 auf. Vorteilhafterweise besitzen alle Nocken 11, 12, 21, 22 dieselbe Kontur. Zusätzlich ist in der zweiten Nockenscheibe 2 eine Leerlauföffnung 23 vorgesehen, in der der Mitnehmer 13 der ersten Nockenscheibe 1 geführt ist.In addition, a second cam disk 2 is mounted floating on the drive shaft 3 and rotatable independently of it. This, shown in FIG. 2b, likewise has cams 21 and 22 which are identical in their contours on the end face. All cams 11 , 12 , 21 , 22 advantageously have the same contour. In addition, an idling opening 23 is provided in the second cam disk 2 , in which the driver 13 of the first cam disk 1 is guided.

Der Winkel α2, um den die Nocken 21, 22 auf der zweiten Nockenscheibe 2 voneinander entfernt sind, ist dabei geringer als der Winkel α1, um den die Nocken 11, 12 auf der ersten Nockenscheibe voneinander entfernt sind.The angle .alpha.2 by which the cams 21 , 22 on the second cam disk 2 are spaced apart is less than the angle .alpha.1 by which the cams 11 , 12 on the first cam disk are spaced apart.

Auf den Stirnseiten beider Nockenscheiben 1, 2 läuft eine Rolle 41 eines nockenbetätigten Schalters 4, der den gewünschten Impuls erzeugt.A roller 41 of a cam-operated switch 4 , which generates the desired pulse, runs on the end faces of both cam disks 1 , 2 .

Die Leerlaufführung 23 weist eine Winkelausdehnung α3 auf.The idle guide 23 has an angular extent α3.

Die einzelnen Winkel α1... α3 sind derart bemessen, daß, abhängig von der relativen Lage der beiden Nockenscheiben 1, 2 zueinander - bedingt durch den Leerlauf -, die obere Nockenscheibe 2 die jeweils nachlaufende zweite Nocke der unteren Nockenscheibe 1 abdeckt. Der Begriff des "Abdeckens" bedeutet dabei, daß sich über die entsprechende Nocke die kreisförmige Außenkontur der oberen Nockenscheibe 2 schiebt, so daß die Rolle 41 unverändert auf dieser kreisförmigen Kontur läuft und nicht ausgelenkt wird.The individual angles α1 ... α3 are dimensioned such that, depending on the relative position of the two cam disks 1 , 2 with respect to one another - due to the idling - the upper cam disk 2 covers the respectively following second cam of the lower cam disk 1 . The term “covering” means that the circular outer contour of the upper cam disk 2 is pushed over the corresponding cam, so that the roller 41 runs unchanged on this circular contour and is not deflected.

Beispielsweise können α1 60 Grad und α2 sowie α3 jeweils 30 Grad betragen.For example, α1 can be 60 degrees and α2 and α3 can each be 30 degrees.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Schaltanordnung in drei verschiedenen Stellungen, d. h. Schaltpositionen, jeweils von oben auf die zweite Nockenscheibe 2 gesehen. Fig. 3 shows the switching arrangement according to the invention in three different positions, ie switching positions, each seen from above on the second cam 2 .

Mit α ist dabei ein Winkel bezeichnet, bei dessen Erreichen nach Beginn der Betätigung eine Impulsgabe jeweils erfolgen soll.With α, an angle is designated, when it is reached after the start of the actuation Impulse should be given in each case.

In Fig. 3a ist die Ausgangsposition nach vorangegangener Umschaltung in Uhrzeigerrichtung dargestellt.In Fig. 3a the starting position is shown after the previous switch in the clockwise direction.

In Fig. 3b ist der Zeitpunkt nach Beginn einer Umschaltung, wiederum im Uhrzeigersinn, dargestellt, bei der der Winkel α zurückgelegt ist und eine Impulsgabe erfolgt.In Fig. 3b is the time after the start of switching, in turn, represented in a clockwise direction, wherein the angle is traveled α and pulsing is effected.

In Fig. 3c schließlich ist der Zeitpunkt dargestellt, bei der eine Umschaltung entgegen dem Uhrzeigersinn eingeleitet ist, der Leerlauf bereits die entgegengesetzte Endstellung erreicht hat, die obere Nockenscheibe 2 aber noch in der Ausgangsstellung verharrt. Es ist zu erkennen, daß zu Beginn dieser Umschaltung sich nur die untere Nockenscheibe 1 gedreht hat, und mit ihr deren Mitnehmer 13. Finally, FIG. 3c shows the point in time at which a counterclockwise switch is initiated, idling has already reached the opposite end position, but the upper cam disk 2 still remains in the starting position. It can be seen that at the beginning of this switchover, only the lower cam disk 1 has rotated, and with it its driver 13.

Besonders vorteilhaft ist es, die zweite Nockenscheibe 2 zusätzlich mit einer Brems- bzw. Dämpfungseinrichtung auszustatten, um zu vermeiden, daß diese Nockenscheibe 2, nachdem der Mitnehmer 13 an das Ende der Leerlauföffnung 23 angeschlagen und die Nockenscheibe 2 in die neue Endposition mitgenommen hat, eine nicht definierte Stellung einnimmt.It is particularly advantageous to additionally equip the second cam disk 2 with a braking or damping device, in order to prevent this cam disk 2 after the driver 13 has struck the end of the idle opening 23 and has taken the cam disk 2 into the new end position, occupies an undefined position.

Dies kann beispielsweise durch eine Bremseinrichtung 5 geschehen, bei der eine Feder 51, die sich an der zweiten Nockenscheibe 2 abstützt, gegen die Antriebswelle 3 drückt.This can be done, for example, by a braking device 5 , in which a spring 51 , which is supported on the second cam disk 2 , presses against the drive shaft 3 .

Claims

1.Switching arrangement for motor drives on tap changers, diverters and plunger core coils with the following features:

1. there are a first cam ( 1 ) and a second cam ( 2 ) with at least approximately the same diameters mounted coaxially
2. The first cam disc ( 1 ) is firmly connected to a drive shaft ( 3 ) and can be rotated through 360 degrees each time the motor drive is actuated
3. the second cam disk is mounted directly below or above it is floating and can be driven with a defined idling speed by the first cam disk ( 1 ) such that the first and second cam disks ( 1 , 2 ) can be moved relative to one another by a certain angle of rotation
4. Both first and second cam disks ( 1 , 2 ) each have two cams ( 11 , 12 ; 21 , 22 ) on their end faces
5. on the end faces of both the first cam ( 1 ) and the second cam ( 2 ) runs a roller ( 41 ) of a switch ( 4 ), such that when the rollers ( 41 ) are immersed in one of the cams ( 11 , 12 ; 21 , 22 ) the switch ( 4 ) can be actuated
6. the rollers ( 11 , 12 ; 21 , 22 ) and the freewheel are dimensioned such that, depending on the direction of rotation, the rear cam of the first cam disc ( 1 ) in the direction of movement is actuated by the second cam disc ( 2 ) in its actuation of the switch ( 4 ) effective contour is covered.

2. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the freewheeling is achieved in that a driver ( 13 ) is arranged on the first cam ( 1 ), which extends in the direction of the second cam ( 2 ) and that the driver ( 13 ) is guided in an idling opening ( 23 ) in the second cam disc ( 2 ).

3. Switching arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that all the cams ( 11 , 12 ; 21 , 22 ) have an approximately similar shape and contour.

4. Switching arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second cam disc ( 2 ) has an additional braking device ( 5 ).