DE2719396C2

DE2719396C2 - Kraftspeicherantrieb für Stufenschalter von Stufentransformatoren

Info

Publication number: DE2719396C2
Application number: DE19772719396
Authority: DE
Inventors: Alexander Bleibtreu; Johann Schaller
Original assignee: MASCHINENFABRIK REINHAUSEN Gebr SCHEUBECK GMBH & CO KG, 8400 REGENSBURG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1979-06-21
Also published as: FR2389210B1; DE2719396B1; SE416857B; ATA301878A; BE866360A; GB1585352A; JPS5416619A; ES469293A1; IN149412B; AT360620B; JPS6145844B2; FR2389210A1; NL7804526A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftspeicherantrieb für Stufenschalter von Stufentransformatoren, wie er im Oberbegriff des zugehörigen Patentanspruchs 1 näher bezeichnet ist. Derartige Kraftspeichefantriebe sind bekannt: DE-AS 19 47 427.

Bei derartigen Kraftspeicherantrieben ist es schwierig, eine gleichmäßig hohe Geschwindigkeit an der Malteserscheibe zu erzielen, weshalb der bekannte Kraftspeicherantrieb mit einem Spezialgetriebe mit sich ändernden Drehmomentenverlauf ausgerüstet worden ist. Ein derartiges Getriebe ist allerdings sehr aufwendig. Ferner kann ein Kraftspeicher in der bekannten Ausführung nicht gleichachsig mit der Schaltwelle ausgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen

verklinkungsfreien Kraftspeicherantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, der ohne Getriebe auskommt und dessen schwenkbare Teile gleichachsig zur Schaltwelle ausgeführt werden können. Diese Aufgabe s wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mittel gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in folgendem; der Kraftspeichei-antrieb benötigt kein Getriebe. Die schwenkbaren Teile des

ίο Kraftspeicherantriebes können zusammen mit der Malteserscheibe und der Schaltwelle gleichachsig ausgeführt werden. Es wird ein gleichmäßiger Bewegungsablauf bei der 5chrittweisen Bewegung der Malteserscheibe erzielt, da der für die Bewegung der

is Malteserscheibe maßgebende Teil der Ellipsenbahn praktisch quer zum Maltesereinschnitt verläuft Es wird eine sichere spielfreie Verriegelung der Malteserscheibe in den Ruhestellungen sowie während des Aufziehvorganges erreicht

In Weiterführung der Erfindung wird zweckmäßigerweise der Exzenter als kreisrunde Scheibe ausgebildet an derem Umfang die Schwinge drehbar gelagert ist Die Exzenterscheibe kann dann mit zwei Nocken versehen werden, an welche die Abtriebskurbel je nach Drehrichtung zur Anlage gelangt Bei gleichbleibender Drehrichtung liegt dann die Abtriebskurbel jeweils an der gleichen Nocke an, so daß bereits beim Aufziehvorgang die Abtriebskurbel die Exzenterscheibe mitnimmt wodurch der Maltesernocken die äußere Halbbahn der Ellipse beschreibt Ändert hingegen die Drehrichtung, so läuft die Abtriebskurbel beim Aufziehvorgang leer und legt sich erst kurz vor Erreichen der Totpunktlage gegen den anderen Nocken der Exzenterscheibe. Auf diese Funktion wird noch in der Beschreibung des

Ausführungsbeispieles näher eingegangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf den neuen Kraftspeicherantrieb mit aufgeschnittenem Gehäuse und
F i g. 2 einen Längsschnitt

Wie aus den Figuren ersichtlich, besteht der auf einer Grundplatte 1 innerhalb eines Gehäuses 2 angeordnete neue Kraftspeicherantrieb im wesentlichen aus einer um 360° schwenkbaren Antriebskurbel 3, aus einer Feder 4, die mit ihrem Zapfen 5 in eine Abtriebskurbel 6 eingehängt ist aus einer gleichachsig mit der Abtriebskurbel 6 gelagerten Exzenterscheibe 7, aus einer Schwinge 8, die am äußeren Umfang der Exzenterscheibe 7 drehbar gelagert ist und die an ihrem freien Ende den Maltesernocken 9 trägt aus einer Malteserscheibe IC sowie aus einer zweiten Schwinge 11, die mit der ersten Schwinge 8 gekoppelt ist und die einen Sperrstift 12 besitzt Die drehbaren Teile 3, 6, 7, 10 des Kraftspeicherantriebes sind gleichachsig angeordnet, und die Welle 30 kann unmittelbar ebenfalls gleichachsig mit der nicht näher dargestellten Schaltwelle gekoppelt werden.
Weitere Einzelheiten werden an Hand der Funktion nachstehend beschrieben. Die Funktion ist folgende:

Durch eine nicht dargestellte Handkurbel oder durch einen ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor wird mittels des Wellenzapfens 13 die Antriebskurbel 3 von der gezeichneten Stellung ausgehend um 360° entgegen

es dem Uhrzeigersinn gedreht. Zunächst läuft die Kurbel hierbei etwa 180° leer. Danach trifft sie auf den Zapfen 5, der mit der Abtriebskurbel 6 verbunden ist und an welchem die Feder 4 mittels der Zuglasche 22

eingehängt ist Hierdurch wird die Abtriebskurbel 6 in Schwenkrichtung mitgenommen, so daß die Feder 4, die mit ihrem anderen Ende an einem Winkel 31 befestigt ist, gespannt wird. Über die Verlängerung 14 des Zapfens 5, der am Nocken 15 der Exzenterscheibe 7 anliegt, wird des weiteren die Exzenterscheibe 7 mitgenommen. Die Exzenterscheibe 7 betätigt dadurch ihrerseits die Schwinge 8, die — wie bereits ausgeführt — um die Exzeöterscheibe 7 herum gelagert ist. Diese Schwinge 8 ist nun mit ihrem einen Ende mittels des Bolzens 16 in einem Langloch 17, welches radial zur Malteserscheibe 10 in der Grundplatte 1 angeordnet ist, geführt Hierdurch beschreibt der an dem freien Ende der Schwinge 8 angeordnete Maltesernocken 9 die Bahn einer Ellipse. Das heißt, während des Aufzieh vorganges verläßt dieser Maltesernocken 9 den Maltesereinschnitt 18 und bewegt sich auf der eingestrichelten Ellipsenbahn zu dem benachbarten Maltesereinschnitt 19. Die Grundplatte 1 ist hierzu mit einer Ausnehmung 32 versehen. Kurz vor Vollendung der 360° Umdrehung hat die Antriebskurbe! 3 die Totpunktiage der Feder 4 überwunden, so daß sich die Feder 4 dann selbsttätig entspannen kann. Die Feder 4 zieht dadurch mittels der Zuglasche 22 die Abtriebskurbel 6 selbsttätig in die Grundstellung, wie sie in den Figuren eingezeichnet ist Da bei diesem Vorgang nach wie vor die Verlängerung 14 des Zapfens 5 am Nocken 15 der Exzenterscheibe anliegt, wird hierbei auch die Exzenterscheibe mitgenommen, so daß die Schwinge 8 sich der jeweiligen Lage der Exzenterscheibe 7 anpassen muß. Hierbei beschreibt der Maltesernocken 9 den zweiten Teil der Ellipsenbahn, wodurch die Malteserscheibe 10 um einen Schaltschritt weiterbewegt wird. Wichtig bei diesem Vorgang ist daß der Sperrstift 12, der in der Ruhestellung in einem Maltesereinschnitt 20 liegt, rechtzeitig aus diesem Maltesereinschnitt herauskommt Dies geschieht mit Hilfe der zweiten Schwinge 11, die um einen ortsfesten Zapfen 21 gelagert ist und die gelenkig mit dem Bolzen 16 der ersten Schwinge 8 verbunden ist Gleitet dieser Bolzen 16 nun aufgrund der Bewegung der Schwinge 8 nach oben, so nimmt er die zweite Schwinge 11 mit, so daß der Sperrstift 12, der durch eine Ausnehmung 29 in der Grundplatte 1 durch diese hindurchreicht den Maltesereinschnitt 20 verläßt Sobald die Schwinge 8 dann wieder ihre Grundstellung erreicht hat, nimmt auch die Schwinge 11 wieder die gezeichnete Stellung ein, wodurch der Sperrstift 12 wieder in einen Maltesereinschnitt einfällt Wird hingegen beim Aufziehvorgang mit Hilfe der Exzenterscheibe die Schwinge 8 zum nächsten Maltesereinschnitt 19 herübergeholt, läuft also der Maltesernocken 9 auf dem unteren Teil seiner Ellipsenbahn, so wird hierdurch auch die zweite Schwinge 11 nach unten bewegt, so daß der Sperrstift 12 nur noch weiter in den Maltesereinschnitt eindringen kann, wodurch eine sichere Arretierung der Malteserscheibe während dieses Vorganges erreicht wird. Auch in der Grundstellung liegt diese sichere Arretierung der Malteserscheibe vor, da sowohl der Maltesernocken 9, wie auch der Sperrstift 12, in je einem Maltesereinschnitt liegen. Diese genaue und sichere Arretierung der Malteserscheibe, sowohl in der Grundstellung wie auch in der Vorbereitungsphase zum nächsten Schaltschritt ist wichtig, da wegen der relativ kleinen Schaltwinkel von Schaltstellung zu Schaltstellung ein selbsttätiges Bewegen der Malteserscheibe ausgeschlossen sein muß.

Der zuvor beschriebene Vorgang wiederholt sich auf gleiche Weise von Schaltschritt zu Schaltschritt soweit

ίο die Drehrichtung der Antriebskurbel 3 beibehalten bleibt Wird nun jedoch die Drehrichtung gewechselt wiederum ausgehend von der gezeichneten Grundstellung, wird also jetzt die Antriebskurbel 3 im Uhrzeigersinn bewegt so läuft sie zunächst wieder etwa 180° leer, bevor sie den Zapfen 5 der Abtriebskurbel 6 mitnehmen kann. Dann setzt der Aufziehvorgang der Feder 4, die ja mit der Zuglasche 22 am Zapfen 5 eingehängt ist, ein. Hierbei läuft nun allerdings auch die Verlängerung 14 des Zapfens 5 zunächst leer, so daß die

2u Schwinge 8 in diesem Fall zunächst ^.xh nicht bewegt wird. Der Maltesernocken 9 verharrt alsc während des Aufziehvorganges in der gezeichneten Stellung. Erst kurz vor Erreichen der unteren Totpunktlage trifft der Zapfen 5 auf den Nocken 23 der Exzenterscheibe 7 und nimmt -iiese jetzt mit Der Maltesernocken wird hierdurch weiter in den Einschnitt 18 hinein bewegt Mit Oberwinden der Totpunktlage zieht dann wieder die Feder 4 die Abtriebskurbel 6 in die Grundstellung, wobei die Verlängerung 14 des Zapfens 5 natürlich am Nocken 23 der Exzenterscheibe 7 anliegen bleibt Das heißt, in diesem Fall wird die Schwinge 8 so bewegt daß der Maltesernocken 9 ausgehend von der gezeichneten Lage die Malteserscheibe 10 um einen Schritt in die andere Richtung bewegt Erst beim nächsten Schalt-

J5 schritt in der gleichen Richtung wird dann von dem Maltesernocken 9 die zuvor beschriebene Ellipsenbahn wiederum durchlaufen. Denn nunmehr befindet sich die Exzenterscheibe 7 in einer Lage, die spiegelbildlich zur gezeichneten Lage ist, und der Zapfen 5 liegt von vornherein am Nocken 23 an.

Wie bereits aus der Ellipsenbahn des Maltesernokkens hervorgeht, kann mit dem neuen Kraftspeicherantrieb von vornherein ein Schaltablauf mit gleichmäßiger Schaltgeschwindigkeit erzielt werden. Denn mit dem Moment, wo der Maltesernocken 9 anfängt die Malteserscheibe 10 zu treiben, bewegt er sich bereits auf dem flachen Kurventeil der Ellipse. Hierdurch wird eine günstige Kraftübertragung ermöglicht Soweit es erforderlich ist den Schaltvorgang mit einer hohen Anfangskraft vonstatten gehen zu lassen, kann die Kraftspeicherfeder 4 durch eine Zusatzfeder 24 ergänz» werden. Diese Zusatzfeder 24 ist mit einer eigenen Lasch^c 25, die eine Nut 26 besitzt an einem Bolzen 27 aufgehängt, der wiederum über eine Verbindungslasohe 28 mit der Zuglasche 22 verbunden ist. Dk) Nut 26 bewirkt, daß die Zusatzfeder 24 nur im letzten Teil des Spannvorganges gespannt wird und somit auch nur am Anfang des Entspannvorganges wirksam ist Hierdurch wird eine hohe Anfangsbeschleunigung erreicht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

27 i9 396 Patentansprüche;

1. Kraftspeicherantrieb für Stufenschalter von Stufentransformatoren mit im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakten und mit schrittweise verschwenkbaren beweglichen Kontakten, bei welchem zum Erzielen der schrittweisen Schaltbewegung eine Malteserscheibe vorhanden ist, die pro Schaltschritt einen Einschnitt aufweist, in weichen Einschnitt ein Maltesernocken eingreift, der von einer durch eine Feder angetriebenen Abtriebskurbel betätigbar ist, wobei die mit ihrem einen Ende ortsfest eingespannte Feder für jeden auszuführenden Schaltschritt mittels einer um 360° drehbaren Antriebskurbel spannbar ist, derart, daß nach Oberschreiten der Totpunktlage die Feder unabhängig von der Antriebskurbel die Abtriebskurbel betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Maltesernoc&en (9) an dem freien Ende einer Schwinge (8) sitzt, die mit ihrem anderen Ende in einem radial zur Malteserscheibe (10) angeordneten Langloch (17) einer Grundplatte (1) gelagert ist und die durch einen mit der Abtriebskurbel (6) koppelbaren Exzenter (7) bewegbar ist, derart, daß bei einer vollen Exzenterdrehcng der Maltesernokken (9) die Bahn einer Ellipse beschreibt, wobei für den Schaltschritt entsprechend einer Exzenterdrehung von 180° die eine Bahn zwischen den beiden Scheitelpunkten der Ellipse maßgebend ist, und weiter gekeriLzeichnet durch eine, etwa tangential zur Malteserscheibe (JlO) angeordnete, mit ihrem einen Ende um einen ortsfesten Zapfen (21) schwenkbare zweite Schwinge ''H), die an ihrem freien Ende einen in einen Maltesereinschnitt (20) eingreifenden Sperrstift (12) trägt und die zwischen ihren beiden Enden gelenkig mit dem geführten Ende (16) der ersten Schwinge (8) verbunden ist, derart, daß bei Durchführung des Schaltschrittes der Sperrstift (12) den Maltesereinschnitt (20) verläßt.

2. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7) als kreisrunde Scheibe ausgebildet ist, an deren Umfang die Schwinge (8) drehbar gelagert ist und die für jede Drehrichtung mit je einem Nocken (15,23) versehen ist, an weiche die Abtriebskurbel (6) zur Anlage gelangt, wobei die Abtriebskurbel bei Drehrichtungsumkehr während des Aufziehvorganges leer durchläuft.