WO2006092164A1 - Umsteller - Google Patents

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WO2006092164A1 PCT/EP2005/012311 EP2005012311W WO2006092164A1 WO 2006092164 A1 WO2006092164 A1 WO 2006092164A1 EP 2005012311 W EP2005012311 W EP 2005012311W WO 2006092164 A1 WO2006092164 A1 WO 2006092164A1
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diverter
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Reinhold Baertl
Albert Schmidbauer
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Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/44—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using Geneva movement

Definitions

  • the invention relates to a diverter for powerless switching between different winding taps of a tapped transformer for voltage adjustment.
  • Adjusting the diverter from one operating position to another, d. H. the switching between different winding taps of the connected tapped transformer is, when the transformer is switched off, d. H. in Ström- and de-energized state, effected by turning the Isolierschaltwelle.
  • the rotation of the Isolierschaltwelle usually takes place on a step gear to which an electric motor drive or a mechanical manual drive acts, as will be explained in more detail below.
  • the upper end of the known Umstellers forms the Umstellerkopf with the attached upper gear and the underlying Maltese gear to drive the Isolierschaltwelle.
  • a shaft coming from the respective motor drive or manual drive is connected; the rotational movement is transmitted in the upper gear stage via a worm gear on a vertically mounted in the Umstellerkopf drive shaft, which in turn has at its lower end a Maltese crank.
  • the Maltese crank engages in a Maltese wheel, which is arranged at the upper end fixed to the Isolierschaltwelle.
  • the object of the invention is therefore to provide a generic diverter, which avoids these disadvantages and in which all described operating possibilities of Isolierschaltwelle with a single Umstellerkopf be realized.
  • the diverter according to the invention has only a single Umstellerkopf with a head flange on which either an upper gear stage for operation by motor or hand drive or a Handradantriebsflansch for operation by a handwheel or by means of a hexagonal adapter can be attached.
  • the drive shaft which, as described, carries at its lower end the Maltese crank, is identical in all forms of actuation.
  • Fig. 1 shows a part of the Umstellerkopfes a diverter according to the invention with a mounted on the head flange upper gear stage
  • Fig. 2 is a handwheel drive with a Handradantriebsflansch, instead of the upper
  • Fig. 3 is a hex drive with turn a Handradantriebsflansch, which is mounted in place of the upper gear stage
  • Fig. 4 shows a cross section of the complete Umstellerkopfes an inventive
  • Umstellers here with mounted hand wheel drive on the head flange.
  • a Umstellerkopf 1 which has a head flange 2 with a plurality of concentrically arranged fastening threaded bores 3.
  • an upper gear 4 is mounted on the head flange 2.
  • This upper gear stage 4 has, in a manner known per se, a worm wheel 5, which is connected to the shaft, not shown, coming from the motor or manual drive.
  • the worm wheel 5 acts on a gear 6 which is fixed on the vertically extending drive shaft 7.
  • the rotation is ensured by a spring / groove connection 8.
  • the drive shaft 7 is mounted in the head flange 2.
  • a Maltese crank 9 is attached; to prevent rotation serves another Spring / groove connection 10.
  • the Maltese crank 9 acts on a Geneva wheel 11, which is fastened with its flange 12 at the upper part of the Isolierschaltwelle not shown here.
  • the upper gear 4 is closed by a cover 13.
  • the drive of the diverter is thus effected by a spatially separated motor drive or a manual drive, wherein the rotational movement is transmitted by a corresponding wave train on the worm wheel 5 of the upper gear 4.
  • FIG. 2 shows the components of an alternatively usable handwheel drive.
  • a Handradantriebsflansch 14 is provided, which is also on the head flange 2 - not shown here - can be fastened and in which the drive shaft 7 is mounted.
  • the Handradantriebsflansch 14 has an upper cover 15 through which the drive shaft 7 is passed.
  • a handwheel 16 is fixed to the drive shaft 7.
  • the attachment is made by a thread 17 on the front side of the drive shaft 7; by means of a screw 18, the handwheel 16 is attached;
  • a spring / groove connection 19 is provided to prevent rotation, which corresponds in its spatial position of the spring / groove connection 8 in Figure 1.
  • a security lock 20 may be provided.
  • FIG. 3 shows an alternatively usable hexagonal drive. He in turn has the Handradantriebsflansch 14, in which the drive shaft 7 is mounted. Instead of a handwheel here, however, above the cover 15, a hexagonal adapter 21 is in turn fastened by means of a screw 22 in the thread 17 of the drive shaft 7.
  • FIG 4 is again the entire Umstellerkopf a diverter according to the invention, shown here with mounted handwheel drive. It can be seen that the head flange 2 as well as the entire Umstellerkopf 1 are completely identical to the embodiment described in Figure 1 with upper gear stage. Instead of the upper gear stage here the Handwheelantriebsflansch 14 is mounted on the head flange 2. The handwheel 16 acts on the drive shaft 7 and arranged at the lower end Maltese crank 9; this in turn on the Geneva wheel 11 and thus the Isolierschaltwelle.
  • an additionally arranged, known switching monitoring device 23 is indicated, which, however, is not relevant to the invention and is therefore not explained in any more detail.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Umsteller zur leistungslosen Umschaltung an einem Stufentransformator, wobei der Umsteller oben durch einen Umstellerkopf abgeschlossen wird, der einen Kopfflansch aufweist, in dem eine nach außen führende Antriebswelle gelagert ist. An diesem Kopfflansch können sowohl eine bekannte obere Getriebestufe als auch mittels eines kompatiblen Handradantriebsflansches ein Handradantrieb montiert sein, ohne dass es weiterer unterschiedlicher Baugruppen, insbesondere eines speziellen Umstellerkopfes, bedarf.

Description

Umsteller
Die Erfindung betrifft einen Umsteller zur leistungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators zur Spannungseinstellung.
Ein solcher Umsteller ist aus der Firmendrυckschrift der Anmelderin „Umsteller DEET AP® U, Betriebsanleitung BA 249/02de" Druckimpressum 0204/200 bereits bekannt. Dieser bekannte Umsteller arbeitet nach dem Prinzip des Drehumstellers. Er weist ein Isolierstoffgerüst auf, an dem in mehreren horizontalen Ebenen jeweils kreisförmig feste Kontakte angeordnet sind. Im Inneren dieses Isolierstoffgerüstes befindet sich eine drehbare Isolierschaltwelle, die in jeder horizontalen Ebene mindestens einen Schaltkontakt trägt, durch den die korrespondierenden festen Kontakte abhängig von der jeweiligen Grundschaltung, z. B. als Sternpunkt-Anzapfumsteller, Einfach-Mittenumsteller, Doppel-Mittenumsteller, Reihen-Parallel-Umsteller, Stern-Dreieck-Umsteller, auf unterschiedliche Weise beschaltbar sind.
Das Verstellen des Umstellers von einer Betriebsstellung in eine andere, d. h. das Umschalten zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen des angeschlossenen Stufentransformators, wird bei abgeschaltetem Transformator, d. h. im ström- und spannungslosen Zustand, durch Drehen der Isolierschaltwelle bewirkt. Die Drehung der Isolierschaltwelle erfolgt üblicherweise auf ein Schrittgetriebe, auf das ein elektrischer Motorantrieb oder auch ein mechanischer Handantrieb wirkt, wie nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
Den oberen Abschluss des bekannten Umstellers bildet der Umstellerkopf mit der angebauten oberen Getriebestufe und dem darunter befindlichen Maltesergetriebe zum Antrieb der Isolierschaltwelle. An eine äußere Wellenkupplung an der oberen Getriebestufe wird eine vom jeweiligen Motorantrieb oder Handantrieb kommende Welle angeschlossen; deren Drehbewegung wird in der oberen Getriebestufe über ein Schneckengetriebe auf eine senkrecht im Umstellerkopf gelagerte Antriebswelle übertragen, die wiederum an ihrem unteren Ende eine Malteserkurbel aufweist. Die Malteserkurbel greift in ein Malteserrad ein, das am oberen Ende fest an der Isolierschaltwelle angeordnet ist.
Eine Umstellerschaltung, d. h. eine Drehung der Isolierschaltwelle um einen bestimmten Winkel zum jeweils benachbarten festen Kontakt, entspricht damit einer bestimmten, typenabhängigen Zahl von Umdrehungen der antreibenden Welle von Motor- oder Handantrieb.
Als Sonderausführung besitzen bestimmte Varianten des bekannten Umstellers statt dessen eine direkte mechanische Betätigungsmöglichkeit der Isolierschaltwelle durch ein mit dieser in Verbindung stehendes, zentrisch auf dem Umstellerkopf angeordnetes Handrad oder einen Sechskant in Verbindung mit einem Aufsteckschlüssel. Wegen der direkten zentrischen Verbindung ist für diese Ausführungen ein besonderer Umstellerkopf erforderlich. Dies führt zu einer unerwünschten Variantenvielfalt notwendiger Teile eines ansonsten identischen Umstellers.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen gattungsgemäßen Umsteller anzugeben, der diese Nachteile vermeidet und bei dem alle beschriebenen Betätigungsmöglichkeiten der Isolierschaltwelle mit einem einzigen Umstellerkopf realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Umsteller mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der erfindungsgemäße Umsteller besitzt nur einen einzigen Umstellerkopf mit einem Kopfflansch, an dem wahlweise eine obere Getriebestufe zur Betätigung durch Motor- oder Handantrieb oder auch ein Handradantriebsflansch zur Betätigung durch ein Handrad oder mittels eines Sechskantadapters befestigt werden können. Auch die Antriebswelle, die, wie beschrieben, an ihrem unteren Ende die Malteserkurbel trägt, ist bei allen Betätigungsformen identisch.
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil des Umstellerkopfes eines erfindungsgemäßen Umstellers mit einer auf dem Kopfflansch montierten oberen Getriebestufe
Fig. 2 einen Handradantrieb mit einem Handradantriebsflansch, der anstelle der oberen
Getriebestufe montierbar ist
Fig. 3 einen Sechskant-Antrieb mit wiederum einem Handradantriebsflansch, der anstelle der oberen Getriebestufe montierbar ist
Fig. 4 einen Querschnitt des kompletten Umstellerkopfes eines erfindungsgemäßen
Umstellers, hier mit montiertem Handradantrieb am Kopfflansch.
Zunächst soll die Figur 1 erläutert werden. Hier ist ein Umstellerkopf 1 gezeigt, der einen Kopfflansch 2 mit mehreren, konzentrisch angeordneten Befestigungsgewindebohrungen 3 aufweist. Auf den Kopfflansch 2 ist eine obere Getriebestufe 4 montiert. Diese obere Getriebestufe 4 weist auf an sich bekannte Weise ein Schneckenrad 5 auf, das mit der nicht dargestellten, vom Motor- bzw. Handantrieb kommenden Welle in Verbindung steht. Das Schneckenrad 5 wirkt auf ein Zahnrad 6, das auf der vertikal verlaufenden Antriebswelle 7 befestigt ist. Die Drehsicherung erfolgt durch eine Feder/Nut-Verbindung 8. Die Antriebswelle 7 ist im Kopfflansch 2 gelagert. Am unteren Ende ist an der Antriebswelle 7 eine Malteserkurbel 9 befestigt; zur Verdrehsicherung dient eine weitere Feder/Nut- Verbindung 10. Die Malteserkurbel 9 wirkt auf ein Malteserrad 11 , das mit seinem Flansch 12 am oberen Teil der hier nicht dargestellten Isolierschaltwelle befestigt ist. Nach oben wird die obere Getriebestufe 4 durch eine Abdeckung 13 abgeschlossen. Bei der in dieser Figur dargestellten Ausführungsform erfolgt der Antrieb des Umstellers also durch einen räumlich getrennt angeordneten Motorantrieb oder auch einen Handantrieb, wobei die Drehbewegung durch einen entsprechenden Wellenzug auf das Schneckenrad 5 der oberen Getriebestufe 4 übertragen wird.
In Figur 2 sind die Komponenten eines alternativ verwendbaren Handradantriebes gezeigt. Dazu ist ein Handradantriebsflansch 14 vorgesehen, der ebenfalls auf dem Kopfflansch 2 - hier nicht gezeigt - befestigbar ist und in dem die Antriebswelle 7 gelagert ist. Der Handradantriebsflansch 14 besitzt eine obere Abdeckung 15 durch die die Antriebswelle 7 hindurchgeführt ist. Am oberen Ende ist ein Handrad 16 an der Antriebswelle 7 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch ein Gewinde 17 an der Stirnseite der Antriebswelle 7; mittels einer Schraube 18 ist das Handrad 16 befestigt; auch hier ist zur Verdrehsicherung eine Feder/Nut- Verbindung 19 vorgesehen, die in ihrer räumlichen Lage der Feder/Nut-Verbindung 8 in der Figur 1 entspricht. Um ein unbeabsichtigtes Verstellen zu verhindern, kann ein Sicherheitsschloss 20 vorgesehen werden.
In Figur 3 ist ein alternativ verwendbarer Sechskantantrieb gezeigt. Er besitzt wiederum den Handradantriebsflansch 14, in dem die Antriebswelle 7 gelagert ist. Statt eines Handrades ist hier jedoch oberhalb der Abdeckung 15 ein Sechskantadapter 21 wiederum mittels einer Schraube 22 im Gewinde 17 der Antriebswelle 7 befestigt.
In Figur 4 ist noch einmal der gesamte Umstellerkopf eines erfindungsgemäßen Umstellers, hier mit montiertem Handradantrieb gezeigt. Es ist zu sehen, dass der Kopfflansch 2 wie auch der gesamte Umstellerkopf 1 völlig identisch zu der in Figur 1 erläuterten Ausführung mit oberer Getriebestufe sind. Statt der oberen Getriebestufe ist hier auf dem Kopfflansch 2 der Handradantriebsflansch 14 montiert. Das Handrad 16 wirkt auf die Antriebswelle 7 und die am unteren Ende angeordnete Malteserkurbel 9; diese wiederum auf das Malteserrad 11 und damit die Isolierschaltwelle. In dieser Darstellung ist der Vollständigkeit halber noch eine zusätzlich angeordnete, bekannte Schaltüberwachungseinrichtung 23 angedeutet, die für die Erfindung jedoch nicht von Belang ist und deshalb nicht näher erläutert wird.
Es ist zu sehen, dass beim erfindungsgemäßen Umsteller also unabhängig davon, ob der Antrieb über einen Motor- bzw. Handantrieb und eine entsprechende obere Getriebestufe oder einen Handradantrieb oder auch einen Sechskantantrieb erfolgt, stets der gleiche Übertragungsmechanismus der Drehbewegung erfolgt: Von der Antriebswelle 7 über die Malteserkurbel 9 auf das Malteserrad 11 , von dort auf die Isolierschaltwelle. Das hat zur Folge, dass bei jeder Art der Betätigung die gleiche Zahl von Umdrehungen erforderlich ist, um eine Betätigung des Umstellers zu vollziehen. Es ist zu sehen, dass bei dem erfindungsgemäßen Umsteller die Typenvielfalt ganz wesentlich reduziert worden ist; der Kopfflansch 2 hat die Funktion eines Adapters, auf dem wahlweise obere Getriebestufe 4 oder Handradantriebsflansch 14 montiert werden können, ohne dass es außer des Handrades 16 und des Sechskantadapters 21 selbst weiterer unterschiedlicher Bauteile bedarf.

Claims

Patentansprüche
1. Umsteller zur leistungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators zur Spannungseinstellung, wobei an einem Isolierstoffgerüst in mindestens einer horizontalen Ebene jeweils kreisförmig feste
Kontakte angeordnet sind, wobei sich im Inneren eine drehbare Isolierschaltwelle befindet, die in jeder horizontalen Ebene mindestens einen Schaltkontakt trägt, durch den die korrespondierenden festen Kontakte beschaltbar sind, wobei der Umsteller oben durch einen Umstellerkopf (1 ) abgeschlossen ist, der ein Maltesergetriebe
(9, 1 1 ) zum Antrieb der Isolierschaltwelle aufweist, wobei das Maltesergetriebe (9, 11) selbst durch eine Antriebswelle (7) antreibbar ist, die mit ihrem freien Ende vertikal oben aus dem Umstellerkopf (1 ) herausragt und in einem Kopfflansch (2) gelagert ist, der wiederum mehrere Befestigungsgewindebohrungen (3) aufweist, wobei auf dem Kopfflansch (2) wahlweise eine an sich bekannte obere Getriebestufe (4) oder ein
Handradantrieb an den Befestigungsgewindebohrungen (3) befestigbar sind, wobei der Handradantrieb einen Handradantriebsflansch (14) aufweist, der auf dem Kopfflansch (2) verschraubbar ist, wobei der Handradantriebsflansch (14) eine obere Abdeckung (15) besitzt, durch die die Antriebswelle
(7) hindurchgeführt ist und wobei ein Handrad (16) oder ein Sechskantadapter (21 ) am oberen freien Ende der Antriebswelle
(7) befestigt sind.
2. Umsteller nach Anspruch 1 , wobei Handrad (16) oder Sechskantadapter (21 ) durch eine in ein stirnseitig an der Antriebswelle (7) angeordnetes Gewinde eingeschraubte Schraube (18, 22) befestigt sind.
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