EP2965336B1 - Linearwähler - Google Patents

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EP2965336B1
EP2965336B1 EP14701520.0A EP14701520A EP2965336B1 EP 2965336 B1 EP2965336 B1 EP 2965336B1 EP 14701520 A EP14701520 A EP 14701520A EP 2965336 B1 EP2965336 B1 EP 2965336B1
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EP
European Patent Office
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contact
fan
selector
contacts
bevel gear
Prior art date
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Active
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EP14701520.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2965336A1 (de
Inventor
Andreas Raith
Andreas Eberle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP2965336A1 publication Critical patent/EP2965336A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2965336B1 publication Critical patent/EP2965336B1/de
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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
    • H01H9/0016—Contact arrangements for tap changers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0027—Operating mechanisms

Definitions

  • a step control device for transformers is known. This has a motor drive, which drives a load switch and two tap selector. While one of the tap selector selects the odd steps of the transformer, the other one is responsible for preselecting the even steps. Actual switching under load is performed by the load switch.
  • Each of the tap selector has a slider running along a guide, which is driven by a running over pulleys pulling member by a seated on this organ driver. Each slide carries switching contacts with which an electrically conductive connection between a contact rail and the stages of the transformer can be made.
  • An intermittent gearbox alternately activates the individual selector and alternates the stages of the transformer. Upon reaching a certain stage, the role of a lever which is attached to the pulling member engages in the groove of a disc which is connected to the inverter, and actuates it.
  • a disadvantage of the present stage controller is the use of two separate selectors. These not only take up a lot of space, but also make high demands on the connection with the suspension gear. Both voters need their own leadership, their own slide and their own traction element including bearings. Furthermore, the connection of the Wenders to the voter and its operation is complex and error-prone.
  • the solution implemented here by means of a lever with rollers, which is additionally arranged on only one pulling member, due to the many moving parts is a high maintenance. With so many items it can already come to numerous errors during assembly. Of the DE 900 248 C discloses a finite linear selector.
  • the object of the invention is to provide a linear selector for powerless preselection of tap contacts of a tapped transformer, which is inexpensive, simple and compact.
  • the general inventive idea is to build a linear selector of a fine selector and a reversing switch and to drive them via a common transmission.
  • the linear selector carries the gearbox, which contacts odd-numbered stage contacts and even-numbered stage contacts of the fine-tuner with a single contact slide and actuates a seated on a shaft first contact compartments and second contact compartments of the reversing switch directly.
  • the transmission consists of a Geneva wheel, a first bevel gear and a second bevel gear, wherein the Geneva wheel is rotatably connected via a connecting shaft with the first bevel gear and the second bevel gear sits on a Switzerlandstoffwelle and driven by the first bevel gear.
  • the Maltese wheel consists of a Maltese cross which is non-rotatably mounted on a disc which carries on a side facing away from the Maltese cross on the periphery a cam which cooperates with a groove of a fork of the shaft of the first contact fan and the second contact fan of the reversing switch.
  • the continuously rotating driver carries a plurality of rollers which cooperate with the Maltese cross of the Geneva wheel so that a stepwise movement of the Geneva wheel can be generated.
  • the stepwise movement of the Geneva wheel is transmitted via the connecting shaft to the first bevel gear and the second bevel gear, which is actuated via a traction means of the contact carriage by means of the Glasstoffwelle this stepwise and linear.
  • the traction means has a driving pin, wherein the driving pin is mechanically fixedly connected to the contact carriage, such that the contact carriage is moved via the traction means in the vertical direction.
  • the contact carriage has a first contact arm with a Gleit.schreib and a second contact with a Gleit.crup, with the first contact and its Gleit.crup an electrically conductive connection between the vertically arranged odd-numbered stage contacts and a first Ableit. and the second contact via the Gleit.crup an electrically conductive Connection between the vertically arranged even-numbered stage contacts and the second diverter contact can be produced.
  • the stepwise vertical movement of the contact carriage via the traction means produces an electrically conductive connection between one of the odd-numbered stage contacts and the first diverting contact and / or between one of the even-numbered stage contacts and the second diverting contact.
  • first contact fan and the second contact fan of the reversing switch are axially offset from the shaft.
  • the first contact fan and the second contact fan each have a Gleitcardsuper, wherein the first contact compartments three arranged in a horizontal plane of a first circular segment arc WenderAuthe and the second contact compartments are assigned three arranged in a horizontal plane of a second circle segment bow WenderAuthe.
  • linear selector Particularly advantageous in the linear selector according to the invention is the implementation of the operation of the reversing switch with the same gear as for the operation of the fine selector. This reduces the costs associated with the production and maintenance of the linear selector.
  • the linear arrangement of the fine selector in the linear selector saves a particularly large amount of installation space in the transformer housing.
  • the particularly compact design of the reversing switch favors this advantage.
  • the linear selector according to the invention can be arranged closer to the windings of the transformer. Also, the required amount of insulating oil for the cooling of the transformer is reduced by the compact linear selector.
  • FIG. 1 is an inventive linear selector 1, consisting of a fine selector 2 and a reversing switch 3, shown.
  • the fine selector 2 has two rows of vertically arranged stage contacts 4 1 , 4 3 , 4 5 , ...; 5 0 , 5 2 , 5 4 , ...; on.
  • a first row 40 carries the odd numbered stage contacts 4 1 , 4 3 , 4 5 , ... and a second row 50 carries the even numbered stage contacts 5 0 , 5 2 , 5 4 , ..., all in a wall 37 of the linear selector 1 are used.
  • This wall 37 is formed as a segment of a cylinder, but may also consist of several rods arranged in a semicircle.
  • the Maltese cross 8 is driven by a driver 9.
  • the drive for the driver 9 is an electric motor (not shown here), which may be configured in the form of a three-phase motor.
  • the linear selector 1 has a first diverter contact 10 and a second diverter contact 11.
  • the Ableitessore 10, 11 parallel to each other, to a diverter switch, not shown here.
  • the traction means 12 is mechanically coupled to a contact carriage 13.
  • the traction means 12 may be a chain, a toothed belt or the like.
  • a detailed representation of the contact carriage 13 is shown in FIG FIG. 2 shown in section.
  • the contact carriage 13 carries a first contact arm 14 and a second contact arm 15. Each contact arm 14, 15 has a Gleitcardschreib 16.
  • the contact carriage 13 can be moved with the traction means 12 in a vertical direction V in the linear selector 1 up and down.
  • the first contact arm 14 contacts with the sliding contact pair 16 the odd-numbered stage contacts 4 1 , 4 3 , 4 5 ,...
  • the second contact arm 15 with its sliding contact pair 16 contacts the even-numbered stage contacts 5 0 , 5 2 , 5 4 , ... of the linear selector 1.
  • a driving pin 18 is arranged on the traction means 12, via which the contact carriage 13 is moved or taken away.
  • the fine selector 2 a guide 19, by means of which the contact carriage 13 is guided in the movement in the vertical direction V.
  • the linear selector 1 also consists of a reversing switch 3, which cooperates with the gear 6 via a shaft 20.
  • a first contact fan 21 and a second contact fan 22 are arranged on the shaft 20.
  • the first and the second contact compartments 21, 22 are mounted one above the other in the axial direction on the shaft 20 spaced from each other.
  • the first contact fan 21 has a GleitCountsuper 24 and the second contact fan 22 also has a GleitCountschreib 24.
  • the first contact fan 21 and the second contact fan 22 have the shape of a Circular segments, wherein on the segmental arch each sliding contact 24 is provided.
  • the first contact compartments 21 are associated with three reversing contacts A, B, D, which are arranged along a circle segment arc K BAD , that they are contacted by Gleitcardcru 24 of the first contact fan 21 in its pivoting movement.
  • the second contact fan 22 also three WenderAuthe B, C, D are assigned, which are arranged along a circle segment arc K DCB , that they are contacted by Gleitcardcru 24 of the second contact fan 22 in its pivoting movement.
  • FIG. 3 is a detailed view of the transmission 6 of the linear selector 1 shown.
  • the transmission 6 consists essentially of a Geneva wheel 7, a first bevel gear 30 and a second bevel gear 31.
  • the Geneva wheel 7 is connected in a rotationally fixed manner to the first bevel gear 30 via a connecting shaft 29.
  • the second bevel gear 31 is mechanically connected in meshing engagement with the first bevel gear 30, wherein the second bevel gear 31 is seated on a Switzerlandstoffwelle 32.
  • the Maltese wheel 7 consists of a Maltese cross 8, which sits non-rotatably on a disc 35. On a side facing away from the Maltese cross 8 side, the disc 35 carries a cam 25 on the circumference.
  • the cam 25 cooperates with a groove 26 of a fork 27 of the shaft 20 of the first contact fan 21 and the second contact fan 22 of the reversing switch 3.
  • the cam 25 engages in dependence on the rotational movement of the Geneva wheel 7 temporarily in the groove 26 of the fork 27 a. This happens when the Geneva wheel 7 reaches a certain position when turning.
  • the pivoting movement in turn results in a pivoting movement of the first contact fan 21 and the second contact fan 22.
  • the driver 9 is driven continuously.
  • the rollers 28 fastened to it alternately engage with grooves 38 of the Maltese cross 8.
  • the alternating engagement in the grooves 38 of the Maltese cross 8 results in a stepwise rotational movement of the Geneva wheel 7.
  • the Geneva wheel 7 is rotatably connected via the connecting shaft 29 with the first bevel gear 30, so that the stepwise movement of the Geneva wheel 7 is transmitted to the first bevel gear 30.
  • the first bevel gear 30 transmits the stepwise movement to the second bevel gear 31.
  • the second bevel gear 31 is in mechanical connection with a Buchstoffwelle 32.
  • the electrically conductive connection arises in each case by the Gleitcardcru 16 of the first contact arm 14 or the second contact arm 15 on the one hand, the odd-numbered stage contacts 4 1 , 4 third , 4 5 .... or the even-numbered stage contacts 5 0 , 5 2 , 5 4 , ... and on the other hand the Ableitcarde 10, 11 touch or contact.
  • This embodiment ensures that at least one electrically conductive connection either between an odd-numbered stage contact 4 1 , 4 3 , 4 5 ,... And the first diverter contact 10 or an even-numbered stage contact 5 0 , 5 2 , 5 4 , the second diverter 11 is.
  • the reversing switch 3 ensures with the first contact fan 21st and the second contact fan 22 is a permanent Potentialanlenkung the control winding, so that it is not separated at any time from the parent winding.
  • Such reversing switch 3 with WenderAuthen on two levels are also referred to as double turner.
  • the first contact fan 21 and the second contact fan 22 from the initial position in which the first contact fan 21, the first WenderURIe A and D and the second contact fan 22, the first WenderAuthe B and C electrically conductively connected to each other, pivoted.
  • the first contact fan 21 and the second contact fan 22 first all WenderAuthe B, A, D of the first circle segment arc K BAD or all WenderAuthe D, C, B of the second circular segment arc K DCB electrically conductive and connect them together.
  • first contact fan 21 and the second contact fan 22 are pivoted further until the first contact fan 21, the WenderAuthe A and B and the second contact fan 22, the WenderAuthe C and D electrically conductively interconnects, as in Figure 4c you can see.

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Description

  • Aus der DE 913 933 B ist eine Stufenregeleinrichtung für Transformatoren bekannt. Diese weist einen Motorantrieb auf, der einen Lastschalter und zwei Stufenwähler antreibt. Während einer der Stufenwähler die ungeraden Stufen des Transformators vorwählt, ist der andere für das Vorwählen der geraden Stufen zuständig. Die tatsächliche Umschaltung unter Last wird durch den Lastschalter durchgeführt. Jeder der Stufenwähler hat einen längs einer Führung laufenden Schieber, der von einem über Umlenkrollen laufenden Zugorgan durch einen an diesem Organ sitzenden Mitnehmer angetrieben wird. Jeder Schieber trägt Schaltkontakte, mit denen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Kontaktschiene und den Stufen des Transformators hergestellt werden kann.
  • Über ein Aussetzgetriebe werden abwechselnd die einzelnen Wähler betätigt und die Stufen des Transformators gewechselt. Beim Erreichen einer bestimmten Stufe greift die Rolle eines Hebels, der am Zugorgan befestigt ist, in die Nut einer Scheibe, die mit dem Wender verbunden ist, und betätigt diesen damit.
  • Ein Nachteil der vorliegenden Stufenregeleinrichtung ist die Verwendung von zwei einzelnen Wählern. Diese nehmen nicht nur viel Bauraum ein, sondern stellen auch eine hohe Anforderung an die Verbindung mit dem Aussetzgetriebe. Beide Wähler benötigen eine eigene Führung, einen eigenen Schieber sowie ein eigenes Zugorgan inklusive Lagerungen. Weiterhin ist die Anbindung des Wenders an den Wähler sowie dessen Betätigung komplex und fehleranfällig. Die hier umgesetzte Lösung mittels eines Hebels mit Rollen, welcher zusätzlich an nur einem Zugorgan angeordnet ist, stellt auf Grund der vielen beweglichen Teile einen hohen Wartungsaufwand dar. Bei derart vielen Einzelteilen kann es bereits bei der Montage zu zahlreichen Fehlern kommen. Der DE 900 248 C offenbart einen endlichen Linearwähler.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Linearwähler zum leistungslosen Vorwählen von Stufenkontakten eines Stufentransformators bereitzustellen, der kostengünstig, einfach und kompakt aufgebaut ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Linearwähler zum leistungslosen Vorwählen von Stufenkontakten eines Stufentransformators gemäß den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst.
  • Die Unteransprüche betreffen dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die allgemeine erfinderische Idee besteht darin, einen Linearwähler aus einem Feinwähler und einem Wendeschalter aufzubauen und diese über ein gemeinsames Getriebe anzutreiben. Dabei trägt der Linearwähler das Getriebe, welches mit einem einzigen Kontaktschlitten ungeradzahlige Stufenkontakte und geradzahligen Stufenkontakte des Feinwählers kontaktiert und ein auf einer Welle sitzenden ersten Kontaktfächer und zweiter Kontaktfächer des Wendeschalters direkt betätigt.
  • Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das Getriebe aus einem Malteserrad, einem ersten Kegelrad und einem zweiten Kegelrad, wobei das Malteserrad über eine Verbindungswelle drehfest mit dem ersten Kegelrad verbunden ist und das zweite Kegelrad auf einer Zugmittelwelle sitzt und mittels des ersten Kegelrads antreibbar ist.
  • Weiterhin besteht das Malteserrad aus einem Malteserkreuz, das drehfest auf einer Scheibe sitzt, die an einer dem Malteserkreuz abgewandten Seite am Umfang eine Nocke trägt, die mit einer Nut einer Gabel der Welle des ersten Kontaktfächers und des zweiten Kontaktfächers des Wendeschalters zusammenwirkt.
  • Durch Eingriff der Nocke in die Nut der Gabel der Welle des ersten Kontaktfächers und des zweiten Kontaktfächers des Wendeschalters wird eine Schwenkbewegung der Welle erzeugt.
  • Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform trägt der kontinuierlich drehende Treiber mehrere Rollen, die mit dem Malteserkreuz des Malteserrads derart zusammenwirken, dass eine schrittweise Bewegung des Malteserrads erzeugbar ist.
  • Die schrittweise Bewegung des Malteserrades wird über die Verbindungswelle auf das erste Kegelrad und das zweite Kegelrad übertragen, wodurch über ein Zugmittel des Kontaktschlittens mittels der Zugmittelwelle dieser schrittweise und linear betätigt wird.
  • Das Zugmittel weist einen Mitnehmerbolzen auf, wobei der Mitnehmerbolzen mechanisch fest mit dem Kontaktschlitten verbunden ist, derart, dass der Kontaktschlitten über das Zugmittel in vertikaler Richtung bewegt wird.
  • Der Kontaktschlitten besitzt einen ersten Kontaktarm mit einem Gleitkontaktpaar und einen zweiten Kontaktarm mit einem Gleitkontaktpaar, wobei mit dem ersten Kontaktarm und dessen Gleitkontaktpaar eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den vertikal angeordneten ungeradzahligen Stufenkontakten und einem ersten Ableitkontakt und mit dem zweiten Kontaktarm über dessen Gleitkontaktpaar eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der den vertikal angeordneten geradzahligen Stufenkontakten und dem zweiten Ableitkontakt herstellbar ist.
  • Durch die schrittweise vertikale Bewegung des Kontaktschlittens über das Zugmittel wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem der ungeradzahligen Stufenkontakte und dem ersten Ableitkontakt und/oder zwischen einem der geradzahligen Stufenkontakte und dem zweiten Ableitkontakt hergestellt.
  • Dabei sind der erste Kontaktfächer und der zweite Kontaktfächer des Wendeschalters axial versetzt an der Welle angeordnet. Der erste Kontaktfächer und der zweite Kontaktfächer besitzen jeweils ein Gleitkontaktpaar, wobei dem ersten Kontaktfächer drei in einer horizontalen Ebene eines ersten Kreissegmentbogens angeordnete Wenderkontakte und dem zweiten Kontaktfächer drei in einer horizontalen Ebene eines zweiten Kreissegmentbogens angeordnete Wenderkontakte zugeordnet sind.
  • Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Linearwähler ist die Umsetzung der Betätigung des Wendeschalters mit dem gleichen Getriebe wie für die Betätigung des Feinwählers. Dadurch sinken die Kosten bei der Produktion und der Wartung des Linearwählers.
  • Bisherige Wendeschalter mit ständiger Potentialanlenkung erforderten stets ein komplexes Umlenkgetriebe im Feinwähler. Deshalb wurden einfache Wender mit zusätzlichen Polungswiderständen, die ebenfalls viel Bauraum benötigen, bevorzugt. Da der Wendeschalter im Linearwähler sehr einfach aufgebaut ist, kann dieser dem einfachen Wender mit Polungswiderständen stets vorgezogen werden.
  • Weiterhin wird durch die lineare Anordnung des Feinwählers im Linearwähler besonders viel Bauraum im Transformatorgehäuse eingespart. Auch die besonders kompakte Ausgestaltung des Wendeschalters begünstigt diesen Vorteil. Insgesamt kann der erfindungsgemäße Linearwähler näher an die Wicklungen des Transformators angeordnet werden. Auch wird die benötigte Menge des Isolieröls für die Kühlung des Transformators durch den kompakten Linearwähler reduziert.
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile der verschiedenen hier offenbarten Ausführungsformen werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die Zeichnungen besser verständlich, wobei gleiche Bezugszeichen durchweg gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen erfindungsgemäßen Linearwähler;
    Figur 2
    eine vergrößerte Darstellung des Kontaktschlittens des Linearwählers im Schnitt;
    Figur 3
    eine Detailansicht des Getriebes zur Beschaltung der Kontakte des Linearwählers;
    Figuren 4a - 4c
    eine erläuternde Darstellung des Schaltablaufs des Wenderschalters; und
    Figur 5
    eine schematische Darstellung des Stufentransformators in Verbindung mit dem Linearwähler.
  • In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Linearwähler 1, bestehend aus einem Feinwähler 2 und einem Wendeschalter 3, abgebildet. Der Feinwähler 2 weist zwei Reihen von vertikal angeordneten Stufenkontakten 41, 43, 45,...; 50, 52, 54,...; auf. Eine erste Reihe 40 trägt die ungeradzahligen Stufenkontakte 41, 43, 45,... und eine zweite Reihe 50 trägt die geradzahligen Stufenkontakte 50, 52, 54,..., die alle in einer Wand 37 des Linearwählers 1 eingesetzt sind. Diese Wand 37 ist als Segment eines Zylinders ausgebildet, kann jedoch auch aus mehreren im Halbkreis angeordneten Stäben bestehen. Als ungeradzahlige Stufenkontakte 41, 43, 45,... werden diejenigen Kontakte angesehen, die mit den ungeradzahligen Wicklungsanzapfungen N1, N3, N5,... eines Stufentransformators 100 verbunden sind. Als geradzahlige Stufenkontakte 50, 52, 54, ..., werden diejenigen Kontakte angesehen, die mit den geradzahligen Wicklungsanzapfungen N0, N2, N4,... des Stufentransformators 100 verbunden sind (siehe Figur 5). Oberhalb des Feinwählers 2 ist ein Getriebe 6 angeordnet. In der hier gezeigten Darstellung erkennt man, dass das Getriebe 6 ein Malteserrad 7 aufweist, wobei bei diesem ein Malteserkreuz 8 auf einer Scheibe 35 sitzt und mit dieser drehfest verbunden ist. Das Malteserkreuz 8 wird über einen Treiber 9 angetrieben. Der Antrieb für den Treiber 9 ist ein Elektromotor (hier nicht dargestellt), der in Form eines Drehstrommotors ausgestaltet sein kann. Weiterhin weist der Linearwähler 1 einen ersten Ableitkontakt 10 und einen zweiten Ableitkontakt 11 auf. Die Ableitkontakte 10, 11 verlaufen parallel zueinander, zu einem hier nicht dargestellten Lastumschalter.
  • Ein weiterer Bestandteil des Feinwählers 2 ist ein Zugmittel 12, das mechanisch mit einem Kontaktschlitten 13 gekoppelt ist. Das Zugmittel 12 kann eine Kette, ein Zahnriemen oder Ähnliches sein. Eine Detaildarstellung des Kontaktschlittens 13 ist in Figur 2 im Schnitt dargestellt.
  • Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, trägt der Kontaktschlitten 13 einen ersten Kontaktarm 14 und einen zweiten Kontaktarm 15. Jeder Kontaktarm 14, 15 besitzt ein Gleitkontaktpaar 16. Der Kontaktschlitten 13 kann mit dem Zugmittel 12 in einer vertikalen Richtung V im Linearwähler 1 auf und ab bewegt werden. Bei der Bewegung des Kontaktschlittens 13 kontaktiert der erste Kontaktarm 14 mit dem Gleitkontaktpaar 16 die ungeradzahligen Stufenkontakte 41, 43, 45,... und der zweite Kontaktarm 15 mit seinem Gleitkontaktpaar 16 die geradzahligen Stufenkontakte 50, 52, 54,... des Linearwählers 1. Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, ist am Zugmittel 12 ein Mitnehmerbolzen 18 angeordnet, über den der Kontaktschlitten 13 bewegt bzw. mitgenommen wird. Zusätzlich weist der Feinwähler 2 eine Führung 19 auf, mit deren Hilfe der Kontaktschlitten 13 bei der Bewegung in vertikaler Richtung V geführt wird.
  • Wie in Figur 1 ferner zu erkennen ist, besteht der Linearwähler 1 auch aus einem Wendeschalter 3, der mit dem Getriebe 6 über eine Welle 20 zusammenwirkt. An der Welle 20 sind ein erster Kontaktfächer 21 und ein zweiter Kontaktfächer 22 angeordnet. Der erste und der zweite Kontaktfächer 21, 22 sind übereinander in axialer Richtung an der Welle 20 voneinander beabstandet angebracht. Der erste Kontaktfächer 21 besitzt ein Gleitkontaktpaar 24 und der zweite Kontaktfächer 22 besitzt ebenfalls ein Gleitkontaktpaar 24. Der erste Kontaktfächer 21 und der zweite Kontaktfächer 22 haben die Form eines Kreissegments, wobei am Segmentbogen jeweils das Gleitkontaktpaar 24 vorgesehen ist. Dem ersten Kontaktfächer 21 sind drei Wenderkontakte A, B, D zugeordnet, die derart entlang eines Kreissegmentbogens KBAD angeordnet sind, dass sie vom Gleitkontaktpaar 24 des ersten Kontaktfächers 21 bei dessen Schwenkbewegung kontaktiert werden. Dem zweiten Kontaktfächer 22 sind ebenfalls drei Wenderkontakte B, C, D zugeordnet, die derart entlang eines Kreissegmentbogens KDCB angeordnet sind, dass sie vom Gleitkontaktpaar 24 des zweiten Kontaktfächers 22 bei dessen Schwenkbewegung kontaktiert werden. Während des Betriebs des Linearwählers 1 werden stets mindestens zwei der Wenderkontakte B, A, D und zwei der Wenderkontakte D, C, B über das Gleitkontaktpaar 24 des ersten Kontaktfächers 21 bzw. des zweiten Kontaktfächers 22 elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Wenderkontakte A, B, C, D sind ebenfalls in der Wand 37 angebracht.
  • In Figur 3 ist eine Detailansicht des Getriebes 6 des Linearwählers 1 abgebildet. Das Getriebe 6 besteht im Wesentlichen aus einem Malteserrad 7, einem ersten Kegelrad 30 und einem zweiten Kegelrad 31. Das Malteserrad 7 ist über eine Verbindungswelle 29 drehfest mit dem ersten Kegelrad 30 verbunden. Das zweite Kegelrad 31 ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Kegelrad 30 mechanisch verbunden, wobei das zweite Kegelrad 31 auf einer Zugmittelwelle 32 sitzt. Das Malteserrad 7 besteht aus einem Malteserkreuz 8, das drehfest auf einer Scheibe 35 sitzt. An einer dem Malteserkreuz 8 abgewandten Seite trägt die Scheibe 35 am Umfang eine Nocke 25. Die Nocke 25 wirkt mit einer Nut 26 einer Gabel 27 der Welle 20 des ersten Kontaktfächers 21 und des zweiten Kontaktfächers 22 des Wendeschalters 3 zusammen. Die Nocke 25 greift in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Malteserrades 7 temporär in die Nut 26 der Gabel 27 ein. Dies geschieht, wenn das Malteserrad 7 eine bestimmte Stellung beim Drehen erreicht. Während dieses Vorgangs kommt es zu einer Schwenkbewegung der Gabel 27 und dadurch zu einer Schwenkbewegung der mit ihr verbundenen Welle 20, deren Schwenkbewegung wiederum in einer Schwenkbewegung des ersten Kontaktfächers 21 und des zweiten Kontaktfächers 22 resultiert.
  • Wie bereits erwähnt, wird der Treiber 9 kontinuierlich angetrieben. Durch die kontinuierliche Drehbewegung des Treibers 9 gelangen die an ihm befestigten Rollen 28 abwechselnd in Eingriff mit Nuten 38 des Malteserkreuzes 8. Durch den abwechselnden Eingriff in die Nuten 38 des Malteserkreuzes 8 kommt es zu einer schrittweisen Drehbewegung des Malteserrades 7.
  • Das Malteserrad 7 ist über die Verbindungswelle 29 mit dem ersten Kegelrad 30 drehfest verbunden, so dass die schrittweise Bewegung des Malteserrades 7 auf das erste Kegelrad 30 übertragen wird. Das erste Kegelrad 30 überträgt die schrittweise Bewegung auf das zweite Kegelrad 31. Das zweite Kegelrad 31 steht in einer mechanischen Verbindung mit einer Zugmittelwelle 32. Durch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zugmittel 12 und der Zugmittelwelle 32 kommt es zu einer Übertragung der schrittweisen Bewegung des Malteserrades 7 auf den Kontaktschlitten 13.
  • Während des Vorwählvorganges wird stets ein ungeradzahliger Stufenkontakt 41, 43, 45,... oder ein geradzahliger Stufenkontakt 50, 52, 54,... mit Hilfe des Kontaktschlittens 13 mit einem der Ableitkontakte 10 oder 11 verbunden. Dabei fährt der Kontaktschlitten 13 in vertikaler Richtung V, abhängig von der Drehrichtung des Treibers 9, von oben nach unten bzw. umgekehrt und verbindet dabei die unterschiedlichen ungeradzahligen Stufenkontakte 41, 43, 45,... und/oder die geradzahligen Stufenkontakte 50, 52, 54,... mit den jeweiligen Ableitkontakten 10 oder 11. Die elektrisch leitende Verbindung entsteht hierbei jeweils durch das Gleitkontaktpaar 16 des ersten Kontaktarms 14 oder des zweiten Kontaktarms 15 die einerseits die ungeradzahligen Stufenkontakte 41, 43, 45.... bzw. die geradzahligen Stufenkontakte 50, 52, 54,... und andererseits die Ableitkontakte 10, 11 berühren bzw. kontaktieren. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass mindestens eine elektrisch leitende Verbindung entweder zwischen einem ungeradzahligem Stufenkontakt 41, 43, 45,... und dem ersten Ableitkontakt 10 oder einem geradzahligen Stufenkontakt 50, 52, 54,... und dem zweiten Ableitkontakt 11 besteht.
  • Beim Abfahren der ungeradzahligen Stufenkontakte 41, 43, 45,... und der geradzahligen Stufenkontakte 50, 52, 54,... von ganz oben nach ganz unten, d.h. vom Getriebe 6 zum Wendeschalter 3, werden je nach Verdrahtung die Stufen (Wicklungen) des Stufentransformators 100 zu- bzw. abgeschaltet. Beim Erreichen eines unteren Wendepunktes 33 wird durch die mit dem Getriebe 6 verbundenen Welle 20 der Wendeschalter 3 betätigt, so dass bevor der Kontaktschlitten 13 seine Bewegung nach oben, in die entgegengesetzte Richtung fortsetzt, der Wendeschalter 3 die Schaltung durchführt und die Stufen des Stufentransformators 100 weiter zu- bzw. abgeschaltet werden.
  • Im Gegensatz zu einem einfachen Wender, der die Regelwicklung eines Stufentransformators gegen bzw. zur Regelwicklung schalten und dabei galvanisch von der Stammwicklung trennt, gewährleistet der Wendeschalter 3 mit dem ersten Kontaktfächer 21 und dem zweiten Kontaktfächer 22 eine ständige Potentialanlenkung der Regelwicklung, so dass diese zu keinem Zeitpunkt von der Stammwicklung getrennt ist. Derartige Wendeschalter 3 mit Wenderkontakten auf zwei Ebenen werden auch als Doppelwender bezeichnet.
  • Wie in den Figuren 4a - 4c dargestellt ist, werden der erste Kontaktfächer 21 und der zweite Kontaktfächer 22 von der Ausgangsposition, bei der der erste Kontaktfächer 21 die ersten Wenderkontakte A und D und der zweite Kontaktfächer 22 die ersten Wenderkontakte B und C elektrisch leitend mit einander verbindet, geschwenkt. Bei der Schwenkbewegung kontaktieren, wie in Figur 4b dargestellt ist, der erste Kontaktfächer 21 und der zweite Kontaktfächer 22 zunächst sämtliche Wenderkontakte B, A, D des ersten Kreissegmentbogens KBAD bzw. sämtliche Wenderkontakte D, C, B des zweiten Kreissegmentbogens KDCB elektrisch leitend und verbinden diese miteinander. Im Anschluss werden der erste Kontaktfächer 21 und der zweite Kontaktfächer 22 weitergeschwenkt, bis der erste Kontaktfächer 21 die Wenderkontakte A und B und der zweite Kontaktfächer 22 die Wenderkontakte C und D elektrisch leitend miteinander verbindet, wie in Figur 4c zu sehen ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Linearwähler
    2
    Feinwähler
    3
    Wendeschalter
    41, 43, 45, ...
    ungeradzahlige Stufenkontakte
    50, 52, 54,...
    geradzahlige Stufenkontakte
    6
    Getriebe
    7
    Malteserrad
    8
    Malteserkreuz
    9
    Treiber
    10
    erster Ableitkontakt
    11
    zweiter Ableitkontakt
    12
    Zugmittel
    13
    Kontaktschlitten
    14
    erster Kontaktarm
    15
    zweiter Kontaktarm
    16
    Gleitkontaktpaar
    18
    Mitnehmerbolzen
    19
    Führung
    20
    Welle
    21
    erster Kontaktfächer
    22
    zweiter Kontaktfächer
    24
    Gleitkontaktpaar
    25
    Nocke
    26
    Nut
    27
    Gabel
    28
    Rollen
    29
    Verbindungswelle
    30
    erstes Kegelrad
    31
    zweites Kegelrad
    32
    Zugmittelwelle
    33
    Wendepunkt
    35
    Scheibe
    37
    Wand
    38
    Nuten des Malteserkreuzes
    40
    erste Reihe
    50
    zweite Reihe
    100
    Stufentransformator
    A, B, C, D
    Wenderkontakte
    N0, N2, N4
    geradzahlige Wicklungsanzapfungen
    N1, N3, N5
    ungeradzahlige Wicklungsanzapfungen
    V
    vertikale Richtung
    KBAD
    erster Kreissegmentbogen
    KDCB
    zweiter Kreissegmentbogen

Claims (10)

  1. Linearwähler (1) zum leistungslosen Vorwählen von Stufenkontakten (4, 5) eines Stufentransformators (100), der einen Feinwähler (2) und einen Wendeschalter (3) umfasst, und der Feinwähler (2) ungeradzahlige Stufenkontakte (41, 43, 45,...), die in einer ersten Reihe (40) und geradzahlige Stufenkontakte (50, 52, 54,...), die in einer zweiten Reihe (50) angeordnet sind, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Linearwähler (1) ein Getriebe (6) trägt, mit dem ein einziger Kontaktschlitten (13) die ungeradzahligen Stufenkontakte (41, 43, 45,...) und die geradzahligen Stufenkontakte (50, 52, 54,...) des Feinwählers (2) und ein auf einer Welle (20) sitzender erster Kontaktfächer (21) und zweiter Kontaktfächer (22) des Wendeschalters (3) direkt betätigbar sind.
  2. Linearwähler (1) nach Anspruch 1,
    wobei das Getriebe (6) aus einem Malteserrad (7), einem ersten Kegelrad (30) und einem zweiten Kegelrad (31) besteht, das Malteserrad (7) über eine Verbindungswelle (29) drehfest mit dem ersten Kegelrad (30) verbunden ist und das zweite Kegelrad (31) auf einer Zugmittelwelle (32) sitzt und mittels des ersten Kegelrads (30) antreibbar ist.
  3. Linearwähler (1) nach Anspruch 2,
    wobei das Malteserrad (7) aus einem Malteserkreuz (8) besteht, das drehfest auf einer Scheibe (35) sitzt, die an einer dem Malteserkreuz (8) abgewandten Seite am Umfang eine Nocke (25) trägt, die mit einer Nut (26) einer Gabel (27) der Welle (20) des ersten Kontaktfächers (21) und des zweiten Kontaktfächers (22) des Wendeschalters (3) zusammenwirkt.
  4. Linearwähler (1) nach Anspruch 3,
    wobei durch die Nocke (25) beim Eingriff in die Nut (26) der Gabel (27) der Welle (20) des ersten Kontaktfächers (21) und des zweiten Kontaktfächers (22) des Wendeschalters (3) in einer Schwenkbewegung der Welle (20) bewirkbar ist.
  5. Linearwähler (1) nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    wobei ein kontinuierlich drehender Treiber (9) mehrere Rollen (26) trägt, die mit dem Malteserkreuz (8) des Malteserrads (7) derart zusammen wirken, dass eine schrittweise Bewegung des Malteserrads (7) erzeugbar ist.
  6. Linearwähler (1) nach Anspruch 5,
    wobei die schrittweise Bewegung des Malteserrades (7) über die Verbindungswelle (29) auf das erste Kegelrad (30) und das zweite Kegelrad (31) übertragbar ist und ein Zugmittel (12) des Kontaktschlittens (13) mittels der Zugmittelwelle (32) schrittweise und linear betätigbar ist.
  7. Linearwähler (1) nach Anspruch 6,
    wobei das Zugmittel (12) einen Mitnehmerbolzen (18) aufweist und wobei der Mitnehmerbolzen (18) mechanisch fest mit dem Kontaktschlitten (13) verbunden ist, derart dass der Kontaktschlitten (13) über das Zugmittel (13) in vertikaler Richtung bewegbar ist.
  8. Linearwähler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    wobei der Kontaktschlitten (13) einen ersten Kontaktarm (14) mit einem Gleitkontaktpaar (16) und einen zweiten Kontaktarm (15) mit einem Gleitkontaktpaar (16) aufweist, wobei mit dem ersten Kontaktarm (14) und dessen Gleitkontaktpaar (16) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den vertikal angeordneten ungeradzahligen Stufenkontakten (41, 43, 45,... ) und einem ersten Ableitkontakt (10) und mit dem zweiten Kontaktarm (15) über dessen Gleitkontaktpaar (16) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den vertikal angeordneten geradzahligen Stufenkontakten (50, 52, 54,...) und dem zweiten Ableitkontakt (11) herstellbar ist.
  9. Linearwähler (1) nach Anspruch 8,
    wobei durch die schrittweise vertikale Bewegung des Kontaktschlittens (13) über das Zugmittel (12) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem der ungeradzahligen Stufenkontakten (41, 43, 45, ...) und dem ersten Ableitkontakt (10) und/oder zwischen einem der geradzahligen Stufenkontakten (50, 52, 54,... ) und dem zweiten Ableitkontakt (11) herstellbar ist.
  10. Linearwähler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    wobei der erste Kontaktfächer (21) und der zweite Kontaktfächer (22) des Wendeschalters (3) axial versetzt an der Welle (20) angeordnet sind, der erste Kontaktfächer (21) und der zweite Kontaktfächer (22) jeweils ein Gleitkontaktpaar (24) aufweisen, und wobei dem ersten Kontaktfächer (21) drei in einer horizontalen Ebene eines ersten Kreissegmentbogens (KBAD) angeordnete Wenderkontakte (B, A, D) und dem zweiten Kontaktfächer (22) drei in einer horizontalen Ebene eines zweiten Kreissegmentbogens (KDCB) angeordnete Wenderkontakte (D, C, B) zugeordnet sind.
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