DE2007872C3 - Getriebe mit Kupplung für Steuerschalter und Anzeigeeinrichtungen eines Motorantriebes für Stufenschalter von Regeltransformatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit Kupplung für Steuerschalter und Anzeigeeinrichtungen eines Motorantriebes für Stufenschalter von Regeltransformatoren zur sofortigen, kurzzeitigen Betätigung der Steuerschalter während der Umkehrbewegung eines Stufenschalterantriebes mit größerem Umkehrspiel.

Es ist eine einfache Aussetzkupplung an Nockenschalteinrichtungen für Stufenschalter von Regeltransformatoren bekanntgeworden, deren Regelstufen auf- und abwärts schaltbar sind (DBP 11 76 236). Beim Wechseln von der Aufwärtsschaltung zur Abwärtsschaltung der Regelstufen oder umgekehrt wechselt auch die Nockenwelle ihre Drehrichtung. Bei diesem Umschalten muß der Nachlauf des Motorantriebes durch Steuerung mit der Nockenwelle ausgeglichen werden, was in diesem Falle jedoch nur ein Umkehrspiel von wenigen Winkelgraden bewirkt. Dabei fällt

das Aussetzen der Betätigung der Steuerschalter nicht ins Gewicht.

Anders liegen die Verhältnisse bei Steuergetrieben für Motorantriebe von Stufenschaltern, bei welchen während der Umkehrbewegung des Stufenschalterantriebes größere Umkehrspiele, beispielsweise von einer ganzen Umdrehung und mehr, also von über 360 Winkelgraden, erfolgen. Dies ist z. B. bei Steuergetrieben für drei nacheinander zu schaltende Stufenschalter ίο (A-B-C-Schalter) der Fall, bei welchen sich ein Umkehrspiel von mehr als zwei Umdrehungen im Leerlauf, also über 720°, ergibt. Die Steuergetriebeeinrichtung mit Stufenscheiben, Stellungsmeldeeinrichtung, Zählwerk, Schleppzeiger, Positionsmelder und auch die Nockensteuerungsschalter werden dabei während des Umkehrspieles außer Betrieb gesetzt, so daß während der Dauer des Umkehrspieles der Druckknopf- oder Schwenkschalter für den Antrieb gehalten werden mußte und auch in dieser Zeit von dem Steuerschalter kein Impuls an das Steuer- oder Zeitrelais am Antrieb oder zu den Anzeigeelementen in der Schaltwarte weitergegeben werden konnte. Dies ist eine Erschwerung der Steuerung zum Schalten der Stufenschalter während der Umkehrbewegung.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Getriebe mit Kupplung für die Steuerschalter und Anzeigeeinrichtungen eines Motorantriebes für Stufenschalter von Regeltransformatoren zu erstellen, welches Einrichtungen zur sofortigen, kurzzeitigen Betätigung der Steuerschalter während der Umkehrbewegung eines Stufenschalterantriebes mit größerem Umkehrspiel besitzt. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Kupplung als je ein Zahnaufsatz auf einem Antriebszahnrad und auf einer über eine Welle mit einer oder mehreren Nockenscheiben für die Steuerschalter verbundenen Kurbeldrehzahlscheibe ausgebildet und durch Heben des Antriebszahnrades mittels einer Aufsatznocke in einer Nut an der Unterseite des Antriebszahnrades und einem darunter in einer Pfanne einer feststehenden Lagerplatte liegenden Rundkörper schaltbar ist und daß zwischen dem Antriebszahnrad und der Kurbeldrehzahlscheibe eine oder mehrere Mitnehmerscheiben vorgesehen und am Antriebszahnrad und an den Mitnehmerscheiben je ein Mitnehmerbolzen befestigt sind.

Das Antriebszahnrad und die Mitnehmerscheiben sind zweckmäßig übereinander angeordnet und einzeln um die Welle drehbar gelagert. Dabei sind die Mitnehmerscheiben vorzugsweise in einer Ausnehmung des Antriebszahnrades angeordnet. Außerdem ist es vorteilhaft, die Mitnehmerbolzen der Mitnehmerscheiben auf einer seitlich am Umfang angeordneten Lasche zu befestigen. Nach einer weiteren Ausführung dienen dabei die Mitnehmerbolzen am Antriebszahnrad und an den Mitnehmerscheiben jeweils für die Lasche der darüberliegenden Mitnehmerscheibe als Anschlag und der Mitnehmerbolzen der obersten Mitnehmerscheibe greift in eine Nut an der Unterseite der Kurbeldrehzahlscheibe ein.

Durch diese Anordnung des Getriebes mit Kupplung nach der Erfindung wird erreicht, daß sich die Nockenscheiben für die Steuerschalter, die über die Welle an der Kurbeldrehzahlscheibe befestigt sind, sofort beim Anfahren des Antriebes mitbewegen, ganz gleich, ob die Drehrichtungsumkehr auf Höher- und Tieferschalten eingestellt ist. Die Drehbewegung der Nocken ist jedoch dabei begrenzt, d. h. die Nockenscheiben drehen sich durch die Ausbildung und Steuerung der Kupplung

nur kurzzeitig, bis die einzelnen Steuerschalter betätigt sind, und bleiben dann stehen, bis das Umkehrspiel beendet ist und das Steuergetriebe wieder in normale Funktion tritt. Durch die Mitnehmerscheiben, von denen eine oder mehrere eingesetzt werden können, kann die Länge des Leerlaufs in einfachster Weise festgelegt werden, so daß das Getriebe nach der Erfindung den verschiedensten Anforderungen angepaßt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Umkehrspiel von mehr als 720 Winkelgraden dargestellt. Es zeigt dabei

F i g. 1 das Getriebe mit Kupplung in der Grundstellung, wie es bei jeder Stufenstellung des Stufenschalters steht,

F i g. 2 das gleiche Getriebe mit Kopplung, jedoch kurz nach Beginn der Umkehrbewegung,

F i g. 3 das Getriebe mit Kupplung im Schnitt in einer weiteren Zwischenstellung,

F i g. 4 bis 6 je eine Draufsicht auf das Getriebe mit abgenommener Kurbeldrehzahlscheibe und teilweise aufgeschnittenem Antriebszahnrad in den jeweiligen Stellungen des Getriebes nach F i g. 1 bis 3.

Auf einer festen Lagerplatte 10 ist ein Zahnradpaai 11, 12 gelagert, welches vom Motorantrieb des Stufenschalters angetrieben wird und das Antriebszahnrad 13 antreibt. Dieses Zahnrad 13 ist mit einem kurzrn Zahnaufsatz 14 versehen, der mit einem kurzen Zahnaufsatz 15 an der Unterseite der Kurbeldrehzahlscheibe 16 in der Grundstellung (Fig. 1) kuppelbar ist. Die Kurbeldrehzahlscheibe 16 zeigt mit ihren Zahlen 0 bis 32 die Anzahl der Kurbeldrehungen an, die zur Umschaltung von einer Stufe auf die nächste Stufe des Stufenschalters durchgeführt werden.

Die Kurbeldrehzahlscheibe 16 ist auf einer Welle 17 befestigt, die in der Lagerplatte 10 mit der Buchse 18 gelagert ist. Am oberen Ende der Welle 17 sind über entsprechende Untersetzungsanordnungen eine Stellungsmeldeeinrichtung, ein Zählwerk, ein Schleppzeiger, ein Positionsmelder und/oder ähnliche Einrichtungen befestigt, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Am unteren Ende der Welle 17 sind ein oder mehrere Nockenscheiben 19 befestigt, die Hilfssehalter 20, 21 schalten.

Das Antriebszahnrad 13 ist mit einer Laufbuchse 22 auf der Welle 17 gelagert und an der Unterseite mit einer kreisförmigen Nut 23 versehen, in welcher eine Aufsatznocke 24 in etwa trapezförmiger Ausführung vorgesehen ist. Unterhalb der Nut 23 ii>t in der Lagerplatte 10 eine Pfanne 25 mit einer Kugel als Rundkörper 26 angeordnet. Die Kugel ragt dabei in die Nut 23 des Antriebszahnrades 13 hinein.

Das Antriebszahnrad 13 ist außerdem mit einer Ausnehmung 27 versehen, in welcher zwei Mitnehmerscheiben 28 und 29 um die Laufbuchse 22 und die Welle 17 drehbar gelagert sind. Das Antriebszahnrad 13 besitzt weiterhin am Boden der Ausnehmung 27 einen Mitnehmerbolzen 35. Die Mitnehmerscheiben 28, 29 sind seitlich am Umfang mit je einer Lasche 36 und 37 versehen, auf welchen je ein Mitnehmerbolzen 38 und 39 befestigt sind. Die Anordnung der Mitnehmerbolzen und Laschen ist jeweils so getroffen, daß die Lasche 37 bzw. 36 der darüberliegencJen Mitnehmerscheibe 29 bzw. 28 als Anschlag für den darunterliegenden Mitnehmerbolzen 38 bzw. 35 an der Mitnehmerscheibe 28 oder am Antriebszahnrad 13 dient. Der Mitnehmerbolzen 39 der obersten Mitnehmerscheibe 29 greift in eine Nut 40 an der Unterseite der Kurbeldrehzahlscheibe 16 ein. Die Nut 40 dient dabei als Ausgleich für die wegen der Breite der Laschen 36, 37 und der Mitnehrr.erbolzen 35, 38, 39 nicht vollständige Umdrehung der Mitnehmerscheiben 28, 29 um 360^c und ist in ihrer Länge den Maßen dieser Teile angepaßt.

Durch die Kugel 26 und die Ajfsatznocke 24 wird das Antriebszahnrad 13 in der Grundstellung des Getriebes angehoben und senkt sich wieder, wenn die Kugel 26 die Aufsatznocke 24 verlassen hat, durch ihr Eigengewicht. Aus Sicherheitsgründen wird die Abwärtsbewegung durch eine Feder 41 zwischen der Kurbeldrehzahlscheibe 16 und dem Antriebszahnrad 13 mit den Mitnehmerscheiben 28,29 unterstützt.

Die Wirkungsweise des Getriebes mit Kupplung ist folgende:

Das Getriebe mit Kupplung und Kurbeldrehzahlscheibe steht in F i g. 1 in der Grundstellung, welche für alle Stufenstellungen des Stufenschalters gilt. Bei jeder Umkehrschaltung bzw. Schaltänderung von »höher« auf »tiefer« oder umgekehrt müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, daß während der Umkehrbewegung mit dem sich dabei ergebenden Umkehrspiel sofort und kurzzeitig die Hilfsschalter 20. 21 entsprechende Schaltungen einleiten und durchführen.

Durch das Zahnradpaar 11, 12 und einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung für den Stufenschalter wird das Antriebszahnrad 13 in Richtung des Pfeiles a (F i g. 4) bewegt. Da in der Anfangsstellung (F i g. 1) das Zahnrad 13 gegen den Druck der Feder 41 durch die Lage der Aufsatznocke 24 über der Kugel 26 angehoben und damit die Kupplung 14,15 geschlossen ist, werden mit dem Zahnrad 13 auch die Kurbeldrehzahlscheibe 16 und die Welle 17 mit den Nockenscheiben 19 mitgenommen, wodurch der Hilfsschalter 20 und der Umschalter 21 geschaltet werden, weil hierbei ihre Betätigungsrollen 42 aus den Einschnitten 43 der Nockenscheiben 19 heraustreten (F i g. 2 und 5).

Durch Abgleiten der Kugel 26 von der Aufsatznocke 24 senkt sich das Zahnrad 13 mit den Mitnehmerscheiben 28, 29 und entkuppelt diese von der Kurbeldrehzahlscheibe 16 durch Lösen der Zahnaufsätze 14, 15 (F i g. 2 und 5). Dabei kommen die Kurbelnockenscheibe 16 und damit auch die Welle 17 mit den festverbundenen Nockenscheiben 19 zum Stehen.

Das Antriebszahnrad 13 bewegt sich nunmehr weiter, wobei sein Mitnehmerbolzen 35 sich in fast einer ganzen Umdrehung bis zur Lasche 36 der Mitnehmerscheibe 28 bewegt und diese mitnimmt, bis nach einer weiteren Umdrehung deren Mitnehmerbolzen 38 an die Lasche 37 der Mitnehmerscheibe 29 anschlägt. Der Mitnehmerbolzen 39 der Mitnehmerscheibe 29 bewegt sich dann in der Nut 40 an der Unterseite der Kurbelnockenscheibe 16 bis zu deren gegenüberliegenden Wandung 44. Von diesem Zeitpunkt an ist das gesamte Getriebe wieder normal in Betrieb, d. h. die Kurbeldrehzahlscheibe wird durch den Mitnehmerbolzen 39 weitergedreht und mit ihr die Welle 17 mit den an ihr befestigten Einrichtungen, bis die Grundstellung (F i g. 1) der nächsten Stufe erreicht ist.

Während der über zweifachen Umdrehung des Antriebszahnrades 13 erfolgt trotz Anheben des Zahnrades keine Kupplung zwischen den Zahnaufsätzen 14 und 15, weil in diesem Augenblick die beiden Zahnaufsätze nicht übereinanderliegen. Wie aus F i g. 2 und 5 beispielsweise ersichtlich, liegen ?.war die Zahnaufsätze 14, 15 übereinander, doch ist dabei die Kugel 26 nicht unterhalb der Aufsatznocke 24, das Antriebszahnrad 13 ist also nicht angehoben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Getriebe mit Kupplung für Steuerschalter und Anzeigeeinrichtungen eines Motorantriebes für Stufenschalter von Regeltransformatoren ziir sofortigen, kurzzeitigen Betätigung der Steuerschalter während der Umkehrbewegung eines Stufensehalteraniriebes mit größerem Umkehrspiel, d a durch gekennzeichnet, daß die Kupplung als je ein Zahnaufsatz (14, 15) auf einem Antriebszahnrad (13) und auf einer über eine Welle (17) mit einer oder mehreren Nockenscheiben (19) für die Steuerschalter (20, 21) verbundenen Kurbeldrehzahlscheibe (16) ausgebildet und durch Heben des Antriebszahnrades (13) mittels einer Aufsatznocke

   (24) in einer Nut (23) an der Untersehe des Antriebszahnrades und einem darunter in einer Pfanne

   (25) einer feststehenden Lagerplatte (10) liegenden Rundkörper (26) schaltbar ist und daß zwischen dem Antriebszahnrad (13) und der Kurbeldrehzahlscheibe (16) eine oder mehrere Mitnehmerscheiben (28, 29) vorgesehen und am Antriebszahnrad und an den Mitnehmerscheiben je ein Mitnehmerbolzen (35,38,39) befestigt sind.
2. 2 Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (13) und die Mitnehmerscheibe (28, 29) übereinander angeordnet und einzeln um die Welle (17) drehbar gelagert sind.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheiben (28, 29) in einer Ausnehmung (27) des Antriebszahnrades (13) angeordnet sind.
4. 4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbolzen (38, 39) der Mitnehmerscheiben (28, 29) auf je einer seitlich am Umfang angeordneten Lasche (36 bzw. 37) befestigt sind.
5. 5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbolzen (35,38,39) am Antriebszahnrad (13) und an den Mitnehmerscheioen (28, 29) jeweils für die Lasche (36 bzw. 37) der darüberliegenden Mitnehmerscheibe (28 bzw. 29) als Anschlag dienen und der Mitnehmerbolzen (39) der obersten Mitnehmerscheibe (29) in einer Nut (40) an der Unterseite der Kurbeldrehzahlscheibe eingreift.