EP0428842A2 - Energy accumulator for a breaker of an on-load tap changer in step-down transormers - Google Patents

Energy accumulator for a breaker of an on-load tap changer in step-down transormers Download PDF

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EP0428842A2
EP0428842A2 EP90117345A EP90117345A EP0428842A2 EP 0428842 A2 EP0428842 A2 EP 0428842A2 EP 90117345 A EP90117345 A EP 90117345A EP 90117345 A EP90117345 A EP 90117345A EP 0428842 A2 EP0428842 A2 EP 0428842A2
Authority
EP
European Patent Office
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energy storage
springs
levers
articulation points
lever
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90117345A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0428842A3 (en
Inventor
Rolf Ing. Grad. Lauterwald
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP0428842A2 publication Critical patent/EP0428842A2/en
Publication of EP0428842A3 publication Critical patent/EP0428842A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0027—Operating mechanisms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/11—Tripping mechanism

Definitions

  • the invention relates to an energy storage drive for diverter switches of tap changers in tap changers according to the preamble of the first claim.
  • DE-PS 22 50 260 describes an energy storage drive with two coaxial levers, each with two arms, between the ends of which two opposing springs are clamped on the one hand and on the other hand engage a winding and a spring crank, the spring crank in turn acting on the shaft to be actuated.
  • the springs are tensioned approximately parallel to one another by rotating the two-armed levers about the common axis of rotation.
  • a similar device is also known from DE-OS 23 37 658.
  • two springs are attached to two-armed levers, which, however, have different pivot points.
  • tensioning a gear wheel rolls on an internal ring gear of the housing, thereby a spring is tensioned via a connecting rod connected to the gear wheel, the triggering taking place shortly before the 180 ° rotation of the ring gear ends.
  • the springs are deflected as far as possible within their elastic limits in order to achieve a high torque when they are triggered, so that there is a safe changeover even with mechanical frictional resistances in the transmission and switching system on the other hand, to ensure a sufficiently large switching angle or long switching path in order to be able to actuate all permanent, auxiliary and main contacts involved in the switching process in the order provided.
  • the object of the invention is therefore to provide a simply constructed and safely functional energy storage drive, in which a high initial speed and a high initial torque for actuating the diverter switch are immediately available after triggering.
  • the direction of the force vectors of the tensioned springs is deflected by guiding the springs on a concentric circular arc; the angle at which the restoring forces act on the lifting device is significantly increased.
  • the energy storage drive according to the invention does not require roller-slot or pin-slot transmission systems with their known disadvantages that are technically complicated to manufacture with the required accuracy and wear resistance.
  • rollers which run on a circular path arranged concentrically around the axis of the energy accumulator.
  • levers are omitted and the guidance is carried out exclusively by the rollers which roll on the circumference of a concentric circular path.
  • rollers run on a backdrop, the shape of which deviates from the circular contour, whereby a special speed-time characteristic can be achieved.
  • Springs 12, 13 are arranged on the force storage levers 7, 8 between the articulation points 10 and 11, respectively, which are connected approximately in the middle to an articulation point 15 and 16 of the two-armed spring lever 14, which is also rotatably mounted in the axis 9 and be led by him.
  • the rotation of the drive 1 is given, for example, by a toothed belt 2 on the externally toothed drive pulley 3, an exemplary rotation clockwise to explain the mode of operation.
  • the drive segment 4 of the drive pulley 3 engages with its contact surface 5 on the actuating pins 25, 26 on the energy storage lever 7 on both sides and thus also rotates it clockwise until it assumes a position approximately parallel to the energy storage lever 8.
  • the springs 12, 13, which are each fastened between articulation points 10, 11 of the two energy storage levers 7, 8, are tensioned by the rotation of the energy storage lever 7. They are guided by the spring lever 14, which engages with its articulation points 15, 16 in the middle of the springs 12, 13, the spring lever rotating in the same direction by approximately 45 ° when the energy storage lever 7 rotates by approximately 90 ° turns.
  • the energy storage drive is in the analogous starting position shown in FIG. 2a.
  • the drive is turned clockwise again, the process repeats; a counter-clockwise rotation results in a corresponding sequence in a different direction.
  • the lever 8 is then moved accordingly until it is congruent with the lever 7, which remains in its position.
  • the triggering then takes place by actuating the pawl 22, which acts in an analogous manner on the locking curve 20.
  • rollers may also be advantageous to provide a rolling of the rollers on a geometric line deviating from the circular shape, for example an ellipse, and thus to achieve a special speed-time curve when triggered.

Abstract

An energy store for load transfer switches, the sudden movement of the contacts to be operated taking place by releasing a spring energy store, which can be latched and has spring levers supported via the same shaft, between which springs are tensioned. The springs are in each case connected to a further hinge point, between the hinge points of the lever. When the energy store is tensioned, the latter hinge points move on a concentric circular path and bend the longitudinal axes of the springs around, as a result of which a high initial speed of the energy store is achieved after release. …<IMAGE>…

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftspeicherantrieb für Lastumschalter von Stufenschaltern in Stufentransformatoren gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.The invention relates to an energy storage drive for diverter switches of tap changers in tap changers according to the preamble of the first claim.

Derartige Kraftspeicherantriebe sind bekannt. Die DE-PS 22 50 260 beschreibt einen Kraftspeicherantrieb mit zwei gleichachsig gelagerten jeweils zweiarmigen Hebeln, zwischen deren Enden einerseits zwei sich gegenüberliegende Federn eingespannt sind und andererseits eine Aufzieh- und eine Sprungkurbel eingreifen, wobei die Sprungkurbel wiederum auf die zu betätigende Welle wirkt. Bei diesem Kraftspeicher­antrieb werden die Federn durch Verdrehen der zweiarmigen Hebel um die gemeinsame Drehachse annähernd parallel zueinander gespannt.Such energy storage drives are known. DE-PS 22 50 260 describes an energy storage drive with two coaxial levers, each with two arms, between the ends of which two opposing springs are clamped on the one hand and on the other hand engage a winding and a spring crank, the spring crank in turn acting on the shaft to be actuated. In this energy storage drive, the springs are tensioned approximately parallel to one another by rotating the two-armed levers about the common axis of rotation.

Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der DE-OS 23 37 658 bekannt. Auch bei diesem Kraftspeicherantrieb sind zwei Federn an jeweils zweiarmigen Hebeln, die allerdings unter­schiedliche Drehpunkte aufweisen, befestigt. Beim Spannen wälzt sich ein Zahnrad an einem Innenzahnkranz des Gehäuses ab, dadurch wird über eine mit dem Zahnrad verbundene Schub­stange eine Feder gespannt, wobei kurz vor Beendigung der 180°-Drehbewegung des Zahnkranzes die Auslösung erfolgt.A similar device is also known from DE-OS 23 37 658. In this energy storage drive, too, two springs are attached to two-armed levers, which, however, have different pivot points. When tensioning, a gear wheel rolls on an internal ring gear of the housing, thereby a spring is tensioned via a connecting rod connected to the gear wheel, the triggering taking place shortly before the 180 ° rotation of the ring gear ends.

Bei diesen Kraftspeicherantrieben werden die Federn innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen möglichst weit ausgelenkt, um bei ihrer Auslösung einerseits ein hohes Drehmoment zu erzielen, damit auch bei mechanischen Reibungswiderständen im Übertragungs- und Schaltsystem eine sichere Umschaltung gegeben ist und um andererseits einen ausreichend großen Schaltwinkel bzw. langen Schaltweg zu gewährleisten, um alle am Umschaltvorgang beteiligten Dauer-, Hilfs- und Hauptkontakte in der vorgesehen Reihenfolge betätigen zu können.With these energy storage drives, the springs are deflected as far as possible within their elastic limits in order to achieve a high torque when they are triggered, so that there is a safe changeover even with mechanical frictional resistances in the transmission and switching system on the other hand, to ensure a sufficiently large switching angle or long switching path in order to be able to actuate all permanent, auxiliary and main contacts involved in the switching process in the order provided.

Bei diesen Kraftspeicherantrieben treten jedoch regelmäßig Kraft- oder Drehmomentverläufe auf, bei denen die beweglichen Lastum­schalterteile erst nach der Zurücklegung eines bereits erheblichen Weges auf ihre höchste Bewegungsgeschwindigkeit kommen. Dies ist insofern nachteilig, als daß die Stromunterbrechung an den Hauptkontakten des Lastumschalters als besonders bei hohen Stromstärken kritischster Teil des gesamten Umschaltvorganges im ersten Teil der insgesamt zu vollführenden Schaltbewegung erfolgen muß, und gerade dabei eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit Voraussetzung für eine sichere Lichtbogenlöschung ist.In these energy storage drives, however, force or torque profiles occur regularly, in which the movable diverter switch parts only reach their highest movement speed after a considerable distance has been covered. This is disadvantageous in that the current interruption at the main contacts of the diverter switch, as the most critical part of the entire switching process, especially at high currents, must take place in the first part of the overall switching movement, and a high movement speed is a prerequisite for safe arc quenching.

Dieses Problem ist bereits seit langem bekannt; schon die DE-PS 857 519 schlägt zur Verbesserung des Drehmomentverlaufes vor, daß der federbetätigte Kraftspeicher auf ein Antriebsorgan wirkt, das wiederum an einen sich stetig verändernden Hebelarm angreift. Durch diese Veränderung der wirksamen Hebellänge und damit des Wirkwinkels kann eine veränderliche Drehmoment­übersetzung gewählt werden, die Vorrichtung ist jedoch mechanisch aufwendig und besitzt einen hohen Reibwiderstand, da das gesamte Bewegungsmoment durch die Paarung Rolle-Langloch des Auslösehebels übertragen wird, was selbst bei präziser Fertigung durch den unvermeidlichen Verschleiß sowohl der Rolle als auch des Langlochs problematisch ist und einer hohen Schaltsicherheit über einen langen Zeitraum entgegensteht.This problem has been known for a long time; DE-PS 857 519 already suggests to improve the torque curve that the spring-operated energy accumulator acts on a drive element, which in turn acts on a constantly changing lever arm. By changing the effective lever length and thus the effective angle, a variable torque ratio can be selected, but the device is mechanically complex and has a high frictional resistance, since the entire moment of motion is transmitted through the pairing of roller and elongated hole of the release lever, which is achieved even with precise manufacture the inevitable wear of both the roller and the slot is problematic and prevents high switching reliability over a long period of time.

Eine ähnliche Lösung ist in der DE-AS 1 184 580 offenbart; auch hierbei wirkt eine Rolle mit einem Langloch eines Hebels zur Veränderung der wirksamen Hebellänge zusammen, dabei treten die gleichen, bereits beschriebenen Nachteile auf.A similar solution is disclosed in DE-AS 1 184 580; Here, too, a roller interacts with an elongated hole in a lever to change the effective lever length, and the same disadvantages described above occur.

Ein anderer Weg zur Überwindung des nachteiligen geringen Anfangs­drehmoments nach der Auslösung von Federkraftspeichern ist aus der DE-PS 27 19 396 bekannt. Bei dieser Lösung soll durch eine Zusatzfeder im Kraftspeicher Abhilfe geschaffen werden, die nur im letzten Teil des Spannvorganges zusätzlich zu den Hauptfedern des Kraftspeichers gespannt wird und somit auch nur am Anfang des Entspannungsvorganges wirksam ist, wodurch eine hohe Anfangsbeschleunigung erreicht wird. Diese Zusatzfeder führt jedoch zu einer weiteren Verkomplizierung des mechanischen Aufbaus des Kraftspeicherantriebes und erfordert außerdem unerwünscht hohe Betätigungskräfte durch die Antriebswelle zum Spannen des Kraftspeichers.Another way of overcoming the disadvantageous low initial torque after triggering spring energy stores is from DE-PS 27 19 396 known. This solution is to be remedied by an additional spring in the energy accumulator, which is tensioned only in the last part of the tensioning process in addition to the main springs of the energy accumulator and is therefore only effective at the beginning of the relaxation process, whereby a high initial acceleration is achieved. However, this additional spring leads to a further complication of the mechanical structure of the energy storage drive and also requires undesirably high actuation forces by the drive shaft for tensioning the energy storage.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen einfach aufgebauten und sicher funktionsfähigen Kraftspeicherantrieb anzugeben, bei dem nach Auslösung sofort eine hohe Anfangsgeschwindigkeit und ein hohes Anfangsdrehmoment zur Lastumschalterbetätigung zur Verfügung stehen.The object of the invention is therefore to provide a simply constructed and safely functional energy storage drive, in which a high initial speed and a high initial torque for actuating the diverter switch are immediately available after triggering.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des 1. Patentanspruches angegebenen Mittel gelöst.This object is achieved according to the invention by the means specified in the characterizing part of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Führung der sich spannenden Federn auf einer konzentrisch um die Achse ver laufenden Kreisbahn, wobei die Führung annähernd in der Mitte der Federn angreift, wird der Nachteil der bekannten Lösungen, daß si h die Federn im voll gespannten Zustand annähernd im Bewegungstotpunkt befinden, auf konstruktiv einfache und zuverlässige Art beseitigt.Due to the inventive guidance of the tensioning springs on a circular path running concentrically around the axis, the guidance engaging approximately in the middle of the springs, the disadvantage of the known solutions is that the springs are in the fully tensioned state approximately in the dead center of movement, eliminated in a structurally simple and reliable manner.

Die Richtung der Kraftvektoren der gespannten Federn wird durch die Führung der Federn auf einem konzentrischen Kreisbogen umgelenkt; der Winkel, unter dem die Rückstellkräfte an den Hebe in angreifen, wird wesentlich erhöht.The direction of the force vectors of the tensioned springs is deflected by guiding the springs on a concentric circular arc; the angle at which the restoring forces act on the lifting device is significantly increased.

Daraus resultieren eine höhere Rückstellgeschwindigkeit insgesamt, vor allem aber eine höhere Anfangsgeschwindigkeit und ein gleich­mäßigerer Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf. Diese für eine optimale Lastumschaltung außerordentlich günstige Kinematik wird ohne wesentliche Erhöhung der Reibung des Kraftspeicherantriebs erreicht; besonders bei der Verwendung eines einzigen zweiarmigen Hebels, der an seinen beiden Enden jeweils die Federn des Kraftspeichers führt, ist die Lagerreibung dieses Hebels dadurch, daß ein gleichzeitiger Kräfteangriff auf das Lager in annähernd entgegengesetzter Richtung erfolgt, wodurch sich die Lagerkräfte weitestgehend gegenseitig aufheben, sehr gering.This results in a higher reset speed overall, but above all a higher initial speed and a more uniform speed-time curve. This kinematics, which is extremely favorable for optimal load switching, is without achieved significant increase in the friction of the energy storage drive; Especially when using a single two-armed lever, which leads the springs of the energy accumulator at both ends, the bearing friction of this lever is that a simultaneous force attack on the bearing takes place in approximately the opposite direction, whereby the bearing forces largely cancel each other out low.

Weiterhin erfordert der erfindungsgemäße Kraftspeicherantrieb keine technisch nur kompliziert mit der erforderlichen Genauigkeit und Verschieißfestigkeit herstellbaren Rolle- Langloch- oder Zapfen-Langloch-Übertragungssysteme mit ihren bekannten Nachteilen.Furthermore, the energy storage drive according to the invention does not require roller-slot or pin-slot transmission systems with their known disadvantages that are technically complicated to manufacture with the required accuracy and wear resistance.

Neben der bereits erläuterten Führung der Federn durch einen zweiarmigen Hebel ist es auch möglich, statt dessen zwei jeweils einarmige Hebel, die jeweils einzeln beweglich auf der gleichen Achse im Mittelpunkt des Kraftspeichers gelagert sind, vorzusehen.In addition to the guiding of the springs by a two-armed lever, it is also possible to provide instead two two-armed levers, each of which is individually movable on the same axis in the center of the energy accumulator.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich an den Enden des Hebels bzw. der Hebel, an denen die Federn geführt werden, Rollen, die auf einer konzentrisch um die Achse des Kraftspeichers angeordneten Kreisbahn ablaufen.According to a further embodiment of the invention, at the ends of the lever or the lever on which the springs are guided, there are rollers which run on a circular path arranged concentrically around the axis of the energy accumulator.

Es ist auch möglich, daß dabei die Hebel entfallen und die Führung ausschließlich durch die sich auf den Umfang einer konzentrischen Kreisbahn abwälzenden Rollen erfolgt. Bei dieser Ausführungsforrn besteht ferner die Möglichkeit, die Rollen auf einer Kulisse ablaufen zu lassen, deren Form von der Kreiskontur abweicht, womit eine besondere Geschwindigkeits-Zeit-Charakteristik erreichbar ist.It is also possible that the levers are omitted and the guidance is carried out exclusively by the rollers which roll on the circumference of a concentric circular path. In this embodiment there is also the possibility of letting the rollers run on a backdrop, the shape of which deviates from the circular contour, whereby a special speed-time characteristic can be achieved.

Schließlich ist es bei alien Ausführungsforrnen der Erfindung natürlich ohne weiteres möglich, statt jeweils einer Feder, die von dem Punkt, an dem sie geführt ist, in etwa geteilt wird, auch jeweils zwei Federn hintereinanderzuschalten, wobei die erste dieser Federn an der Führung endet und die zweite an dieser Führung beginnt, ohne daß die Funktion beeinträchtigt wird.Finally, in all embodiments of the invention it is of course readily possible to connect two springs in series instead of one spring, which is roughly divided by the point at which it is guided, the first of these springs ends on the guide and the second begins on this guide without the function being impaired.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden

  • Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Kraftspeicherantrieb in vertikaler Schnittdarsteiiung
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht in schematischer Darstellung, und zwar
    • Fig. 2 a im entspannten Zustand
    • Fig. 2 b im gespannten Zustand nach Drehung der Antriebswelle im Uhrzeigersinn.
The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment
  • Fig. 1 shows the energy storage drive according to the invention in a vertical sectional view
  • Fig. 2 shows a top view in a schematic representation, namely
    • Fig. 2 a in the relaxed state
    • Fig. 2 b in the tensioned state after rotation of the drive shaft clockwise.

Auf der vertikalen Achse 9 sind eine Antriebsscheibe 3 mit Antriebssegment 4, das über parallele Anlaufflächen 5 sowie über entgegengesetzt zueinander angeordnete Auslösekurven 6 verfügt, drehbar gelagert.On the vertical axis 9, a drive pulley 3 with a drive segment 4, which has parallel contact surfaces 5 and trigger cams 6 arranged opposite one another, are rotatably mounted.

Darüber sind gleichachsig die Kraftspeicherhebel 7, 8 sowie der zweiarmige Federhebel 14 gelagert.In addition, the power storage levers 7, 8 and the two-armed spring lever 14 are mounted coaxially.

An den Kraftspeicherhebeln 7, 8 sind zwischen den Anlenkpunkten 10 bzw. 11 Federn 12, 13 angeordnet, die etwa in der Mitte jeweils mit einem Anlenkpunkt 15 bzw. 16 des zweiarmigen Federhebels 14, der ebenfalls drehbar in der Achse 9 gelagert ist, verbunden sind und von ihm geführt werden.Springs 12, 13 are arranged on the force storage levers 7, 8 between the articulation points 10 and 11, respectively, which are connected approximately in the middle to an articulation point 15 and 16 of the two-armed spring lever 14, which is also rotatably mounted in the axis 9 and be led by him.

Auf den Kraftspeicherhebeln 7, 8 befinden sich beidseitig vom Drehpunkt jeweils Betätigungszapfen 25, 26, die mit den Anlaufflächen 5 des Antriebssegmentes 4 zusammenwirken. Schließlich ist oberhalb der Kraftspeicherhebel 7, 8 und des Federhebels 14 ebenfalls drehbar um die Achse 9 noch die Abtriebsscheibe 17 mit dem Abtriebssegment 18 gelagert.On the energy storage levers 7, 8 there are actuating pins 25, 26 on both sides of the pivot point, which cooperate with the contact surfaces 5 of the drive segment 4. Finally, above the energy storage levers 7, 8 and the spring lever 14, the output disk 17 with the output segment 18 is also rotatably mounted about the axis 9.

Darüber befinden sich zwei Sperrkurven 19, 20, die jeweils mit Sperrklinken 21, 22, die außerhalb der Achse 9 in Dreh­punkten 23, 24 gelagert sind, zusammenwirken.Above are two locking curves 19, 20, each of which interacts with pawls 21, 22, which are mounted outside the axis 9 in pivot points 23, 24.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Kraftspeicherantriebes ist nun folgende:The mode of operation of the energy storage drive according to the invention is now as follows:

Die Drehung des Antriebes 1 wird beispielsweise durch einen Zahnriemen 2 auf die außenverzahnte Antriebsscheibe 3 gegeben, dabei soll eine beispielhafte Drehung im Uhrzeigersinn zur Erläuterung der Wirkungsweise vorgenommen werden.The rotation of the drive 1 is given, for example, by a toothed belt 2 on the externally toothed drive pulley 3, an exemplary rotation clockwise to explain the mode of operation.

Das Antriebssegment 4 der Antriebsscheibe 3 greift mit seiner Anlauffläche 5 an den Betätigungszapfen 25, 26 auf dem Kraft­speicherhebel 7 beidseitig an und verdreht ihn damit ebenfalls in Uhrzeigerrichtung, bis er eine Stellung annähernd parallel zum Kraftspeicherhebel 8 einnimmt.The drive segment 4 of the drive pulley 3 engages with its contact surface 5 on the actuating pins 25, 26 on the energy storage lever 7 on both sides and thus also rotates it clockwise until it assumes a position approximately parallel to the energy storage lever 8.

Durch die Drehung des Kraftspeicherhebels 7 werden die Federn 12, 13, die jeweils zwischen Anlenkpunkten 10, 11 der beiden Kraftspeicherhebel 7, 8 befestigt sind, gespannt. Dabei werden sie vom Federhebel 14 geführt, der mit seinen Anlenkpunkten 15, 16 jeweils in der Mitte der federn 12, 13 angreift, wobei sich bei der Drehung des Kraftspeicherhebels 7 um ca. 90° der Federhebel in der gleichen Richtung um ca. 45° dreht.The springs 12, 13, which are each fastened between articulation points 10, 11 of the two energy storage levers 7, 8, are tensioned by the rotation of the energy storage lever 7. They are guided by the spring lever 14, which engages with its articulation points 15, 16 in the middle of the springs 12, 13, the spring lever rotating in the same direction by approximately 45 ° when the energy storage lever 7 rotates by approximately 90 ° turns.

Dadurch ergibt sich im gespannten Zustand das aus den ausge­lenkten Federn 12, 13 gebildete Parallelogramm, das in Fig. 2b dargestellt ist. Im gespannten Zustand wird durch die Auslöse­kurve 6 auf dem Antriebssegment 4 die Sperrklinke 21 außer Eingriff mit der Sperrkurve 19 gebracht.This results in the parallelogram formed in the tensioned state from the deflected springs 12, 13, which is shown in Fig. 2b. In the tensioned state, the pawl 21 is brought out of engagement with the locking curve 19 by the release curve 6 on the drive segment 4.

Dadurch wird die kinetische Energie schlagartig freigesetzt, und es erfolgt eine schnelle, sprungartige Drehung der mit dem Abtriebssegment 18 versehenen Abtriebsscheibe 17 ebenfalls in Uhrzeigerrichtung. Durch die parallelogrammartige Anordnung der Federn 12, 13 im gespannten Zustand erfolgt die sprunghafte Drehung der Abtriebsscheibe 17 mit hoher Anfangsgeschwindigkeit und hohem Anfangsdrehmoment. Dieser vorteilhafte Ablauf wird durch die erfindungsgemäße Führung der Federn 12, 13 durch den Federhebel 14 erreicht.As a result, the kinetic energy is released abruptly, and there is a rapid, abrupt rotation of the driven disk 17 provided with the driven segment 18, likewise in the clockwise direction. Due to the parallelogram-like arrangement the springs 12, 13 in the tensioned state, the abrupt rotation of the driven pulley 17 takes place with high initial speed and high initial torque. This advantageous sequence is achieved by guiding the springs 12, 13 according to the invention by the spring lever 14.

Nach Beendigung der sprunghaften Drehbewegung befindet sich der Kraftspeicherantrieb in der in Fig. 2a dargestellten analogen Ausgangsstellung. Bei einer erneuten Drehung des Antriebes im Uhrzeigersinn wiederholt sich der Ablauf; bei einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ergibt sich ein entsprechender Ablauf in anderer Richtung. Dabei wird dann der Hebel 8 entsprechend bewegt, bis er deckungsgleich mit Hebel 7 ist, der in seiner Position verharrt.After the sudden rotary movement has ended, the energy storage drive is in the analogous starting position shown in FIG. 2a. When the drive is turned clockwise again, the process repeats; a counter-clockwise rotation results in a corresponding sequence in a different direction. The lever 8 is then moved accordingly until it is congruent with the lever 7, which remains in its position.

Die Auslösung erfolgt dann durch die Betätigung der Sperr­klinke 22, die in analoger Weise auf die Sperrkurve 20 wirkt.The triggering then takes place by actuating the pawl 22, which acts in an analogous manner on the locking curve 20.

Auch hierbei bilden die gespannten Federn 12, 13 das beschriebene Parallelogramm; der Federhebel 14 verdreht sich dabei um 45° entgegen dem Uhrzeigersinn. Nach Beendigung der sprunghaften Drehbewegung der Abtriebsscheibe 18 wird ebenfalls wieder die entsprechende in Fig. 2a gezeigte Ausgangslage erreicht, wobei sich der Federhebel 14 um 45° zurückbewegt.Here, too, the tensioned springs 12, 13 form the parallelogram described; the spring lever 14 rotates 45 ° counterclockwise. After the abrupt rotation of the driven pulley 18 has ended, the corresponding starting position shown in FIG. 2a is also reached again, the spring lever 14 moving back by 45 °.

Neben dieser ausführlich erläuterten Bauweise mit einem zweiarmigen Federhebel 14 ist es natürlich auch möglich, statt dessen zwei einarmige Hebel vorzusehen, die übereinander drehbar in de r gemeinsamen Achse 9 gelagert sind und jeweils eine der beiden Federn 12, 13 führen. Auch kann die Führung der Federn 12, 13 durch Rollen erfolgen, die sich auf einem zur Achse 9 konzentrischen Kreis abwälzen.In addition to this construction, which has been explained in detail, with a two-armed spring lever 14, it is of course also possible instead to provide two one-armed levers which are rotatably mounted one above the other in the common axis 9 and each guide one of the two springs 12, 13. The springs 12, 13 can also be guided by rollers which roll on a circle concentric to the axis 9.

Für Sonderfälle kann es ferner vorteilhaft sein, eine Abwälzung der Rollen auf einer von der Kreisform abweichenden geometrischen Linie, einer Ellipse etwa, vorzusehen und damit eine besonderen Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf bei der Auslösung zu erzielen.For special cases, it may also be advantageous to provide a rolling of the rollers on a geometric line deviating from the circular shape, for example an ellipse, and thus to achieve a special speed-time curve when triggered.

Claims (6)

1. Kraftspeicherantrieb für Lastumschalter von Stufenschaltern in Stufentransformatoren, durch den bewegliche Schaltstücke mittels einer drehbaren Welle sprunghaft von einem feststehen­den zu einem anderen feststehenden Schaltstück bewegt werden, wobei die Sprungbewegung durch die Auslösung eines verklinkbaren Federkraftspeichers erfolgt, der in beiden Drehrichtungen durch einen Antrieb spannbar ist und bei dem zwei gleichachsig gelagerte zweiarmige Kraftspeicherhebel, die unabhängig voneinander bewegbar sind, angeordnet sind, die an ihren freien Enden Anlenkpunkte aufweisen, zwischen denen Federn eingespannt sind, wobei durch Drehbewegung eines Kraftspeicher­hebels relativ zu dem in seiner Lage verharrenden anderen Kraftspeicherhebel eine Spannung beider Federn erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federn (12, 13) zwischen den Anlenkpunkten (10, 11) der Kraftspeicherhebel (7, 8), vorzugsweise in der Mitte, mit jeweils einem weiteren festen Anlenkpunkt (15, 16) verbunden sind und daß diese beiden Anlenkpunkte (15, 16) auf einer konzentrischen Bahn horizontal um die Achse (9) der beiden Kraftspeicherhebel (7, 8) beweglich geführt sind, wodurch die Längsachse der Federn (12, 13) an den Anlenkpunkten (15, 16) beim Spannen umlenkbar ist.1.Energy storage drive for diverter switches of tap changers in step transformers, by means of which movable switching elements are moved in a sudden manner from one fixed to another fixed switching element by means of a rotatable shaft, the jumping movement being triggered by the release of a latchable spring force accumulator which can be tensioned in both directions of rotation by a drive and in which two coaxial two-armed energy storage levers, which can be moved independently of one another, are arranged, which have articulation points at their free ends, between which springs are clamped, whereby a rotary tension of one energy storage lever relative to the other energy storage lever, which remains in its position, tensions both springs he follows,
characterized,
that the springs (12, 13) between the articulation points (10, 11) of the energy storage levers (7, 8), preferably in the middle, are each connected to a further fixed articulation point (15, 16) and that these two articulation points (15, 16) on a concentric path horizontally around the axis (9) of the two energy storage levers (7, 8), so that the longitudinal axis of the springs (12, 13) at the articulation points (15, 16) can be deflected during tensioning. 2. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Anlenkpunkte (15, 16) an jeweils einem freien Ende eines zweiarmigen Federhebels (14) befinden, der gleich­achsig mit den Kraftspeicherhebeln (7, 8) gelagert ist.2. energy storage drive according to claim 1,
characterized,
that the articulation points (15, 16) are each at a free end of a two-armed spring lever (14) which is mounted coaxially with the energy storage levers (7, 8). 3. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Anlenkpunkte (15, 16) jeweils an den freien Enden zweier einarmiger Hebel befinden, die beide gleichachsig mit den Kraftspeicherhebeln (7, 8) gelagert sind.3. energy storage drive according to claim 1,
characterized,
that the articulation points (15, 16) are each located at the free ends of two one-armed levers, both of which are mounted coaxially with the energy storage levers (7, 8). 4. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlenkpunkte (15, 16) den Mittelpunkt von Rollen bilden, die sich auf einer konzentrisch zur Achse (9) der Kraftspeicherhebel (7, 8) angeordneten Bahn abwälzen.4. energy storage drive according to claim 1,
characterized,
that the articulation points (15, 16) form the center of rollers which roll on a path arranged concentrically to the axis (9) of the energy storage levers (7, 8). 5. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahn kreisförmig ist.5. energy storage drive according to claim 1 and 4,
characterized,
that the path is circular. 6. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zwischen den Anlenkpunkten (10, 11) der Kraftspeicher­hebel (7, 8) eingespannten Federn (12, 13) aus jeweils zwei hintereinandergeschalteten Einzelfedern bestehen, wobei das Ende der jeweils ersten Einzelfeder und der Anfang der jeweils zweiten Einzelfeder mit einem der beiden Anlenkpunkte (15, 16) fest verbunden sind und der Anfang der jeweils ersten Einzel­feder und das Ende der jeweils zweiten Einzelfeder an den Anlenkpunkten (10, 11) der Kraftspeicherhebel (7, 8) befestigt sind.6. energy storage drive according to claim 1 to 5,
characterized,
that the springs (12, 13) clamped between the articulation points (10, 11) of the force storage levers (7, 8) each consist of two individual springs connected in series, the end of the first individual spring and the beginning of each second individual spring with one of the two articulation points (15, 16) are firmly connected and the beginning of the first individual spring and the end of the second individual spring are attached to the articulation points (10, 11) of the energy storage levers (7, 8).
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HUT59254A (en) 1992-04-28
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