WO2015169628A1 - Stellungsanzeige - Google Patents

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WO2015169628A1
WO2015169628A1 PCT/EP2015/059059 EP2015059059W WO2015169628A1 WO 2015169628 A1 WO2015169628 A1 WO 2015169628A1 EP 2015059059 W EP2015059059 W EP 2015059059W WO 2015169628 A1 WO2015169628 A1 WO 2015169628A1
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WO
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indicator
position indicator
gear
display
disc
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Application number
PCT/EP2015/059059
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English (en)
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Inventor
Silke Wrede
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
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Publication date
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Priority to EP15718493.8A priority patent/EP3140844B1/de
Priority to US15/122,645 priority patent/US20170069439A1/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
    • H01H9/0033—Operating mechanisms with means for indicating the selected tap or limiting the number of selectable taps
    • 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
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/165—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" comprising numbered dials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/028—Printed information
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/01—Spiral spring

Definitions

  • the present invention relates to a position indicator for a tap changer of tapped transformers.
  • tap changer or on-load tap-changer To change the transmission ratio of an oil-insulated transformer under load so-called tap changer or on-load tap-changer are provided, whose structure and operation are known in principle and which are designed for wiring the winding taps of a tap winding of a transformer.
  • Such a connected to the tap winding on-load tap changer, usually has a diverter switch and a selector, wherein the selector preferably consists of a preselector and a fine selector.
  • the fine selector is to powerless
  • Selection of the connected winding tap of the tap winding and the preselector provided to increase the control range the selection depending on the application either be designed as a Wender for connection and countercurrent stage winding or as a coarse selector for articulation of the tap winding at the beginning or end of the main winding of the transformer can.
  • the load switching itself is done by the load changeover switch of the on-load tap-changer, from the previous to the new, preselected winding tap of the tap winding of the transformer.
  • the diverter switch usually has mechanical switching contacts and resistance contacts, wherein the switching contacts for direct connection of the respective winding taps with the load dissipation and the resistor contacts for short-term bridging by means of one or more Studentsschaltwi- standby serve.
  • on-load tap-changer is the integrated on-load tap-changer, also called load selector.
  • load selector the diverter switch and the fine selector are installed in one unit.
  • the winding tap to be connected is preselected and then connected in one step.
  • This embodiment of an on-load tap changer can also have a preselection which is either external or in the process.
  • housing of the on-load tap changer is arranged, in an insulating medium, preferably insulating oil.
  • Such tap changers also generally have a position indicator, by means of which the current switching position is indicated by means of a display disk coupled to the drive of the selector via a transmission gear in the area of the cover closing the diverter switch.
  • the diverter switch must be removed at regular intervals for auditing purposes, while the selector, which is subject to virtually no wear, can remain unaffected.
  • technical precautions must be taken at the position indicator to prevent an adjustment of the display relative to the current switching position of the tap changer during the revision work. This is particularly difficult if the position indicator is picked up directly from the selector, which must be done especially when the transmission is arranged for the selector between diverter switch and selector.
  • the position indicator must therefore be able to offer up to more than 100 switch positions.
  • the number of positions to be accommodated on the display disk is essentially limited by the diameter of the indicator disk and the fact that the shift angle of the transmission gear and the digits for the display can not be made arbitrarily small.
  • the object of the invention is to provide a position indicator for a tap changer of tapped transformers, which eliminates the aforementioned disadvantages.
  • the invention proposes a position indicator comprising
  • a display gear which is coupled to the two indicator discs to the switch-direction-dependent drive and can be coupled to a switching shaft of the tap changer;
  • each indicator disc has a row of numbers arranged along a circumferential or circular line
  • the invention is based on the recognition, by means of the special arrangement of the numbers on the display discs in cooperation with the display gear to be able to specify more than 100 different switching positions of the tap changer in a simple and compact manner by the first digit through the first display disc and the tens digit of a possible shift position can be represented as the total number by means of the second display dial.
  • the first display dial is rotated by a definable circular sector of preferably 36 degrees by means of the display gear, so that in the tangential region of the display discs the next unit of the first display disc is opposite to the illustrated tens.
  • the switch position 09 in 10, or 10 in 09 can be represented as a total number.
  • the display gear is designed as a stepping gear and includes a drive wheel and a driven wheel.
  • the display gear is designed as a Maltese cross gear
  • the drive wheel has a Maltese driver or driver
  • the output gear is designed as a Maltese wheel, which corresponds to the Maltese driver and / or cooperates.
  • the Maltese driver is preferably arranged on an upper side of the drive wheel and can carry a roller element.
  • the Geneva wheel is preferably arranged on an upper side of the driven wheel.
  • the drive wheel has a locking disk;
  • the driven gear has a locking cam, which corresponds to the locking disk and / or cooperates.
  • the locking disc is located below the Maltese driver and the blocking cam below the Geneva wheel. It can be provided that
  • the first indicator disk is coupled to the drive wheel via a first pivot pin
  • the second indicator disc is coupled to the output gear via a second pivot pin.
  • the number row of the first display disc comprises the numbers 0 to 9; and / or the row of numbers of the second display disc comprises the numbers 0 to 10.
  • each number series may be formed as desired in any manner and may include, for example, a different number of numbers and / or other numbers.
  • each of the proposed position indicators comprises a base plate on which the display device and the display gear are arranged such that the position indicator forms a preassembled or preassembled assembly, which are detachably mounted to the oil vessel of the tap changer or removably attached or detachably attached can.
  • this has the advantage that not individual components must be dismantled separately, but the entire position indicator can be removed as an assembly or disassembled or reinstalled or assembled.
  • each of the proposed position indicators comprises a locking device which is designed such that it releases the display gear when the position indicator is mounted and locks the display gear when the position indicator is released.
  • the drive wheel has first gear elements
  • the output gear has second gear elements
  • the locking device a first latch member which corresponds to the first gear elements and / or cooperates, can engage in this and on the base plate is mounted, a second pawl member which corresponds to the second gear elements and / or cooperates, can engage in this and is mounted on the base plate, and comprises a compression spring which is supported on the pawl elements and biases them into the blocking position.
  • the first gear elements are arranged on the underside of the drive wheel and the second gear elements on the underside of the driven gear.
  • each pawl member has a bore
  • the holes in the release position of the locking device are aligned with each other and not aligned with each other in the locking position of the locking device;
  • the holes are or can be moved together via a pin attached to the oil pan.
  • the individual components of the position indicator are made using a plastic and / or a polymer and / or a glass fiber reinforced plastic.
  • each of the proposed position indicators comprises extension elements between the respective pivot pins and the corresponding indicator discs. It is particularly advantageous if the display discs are arranged outside a lid of the tap changer.
  • FIG. 1 a, b show a perspective side view of a first embodiment of a position indicator
  • FIG. 2 is another perspective side view of the position indicator of
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 is a side perspective view of a second embodiment of the position indicator.
  • a first embodiment of a position indicator 1 is shown schematically. For reasons of clarity, only essential components of the position indicator 1 are shown and described.
  • Such position indicators 1 are used in particular to display the current switching position of a tap changer, not shown here.
  • Generic tap changer have a switching shaft and arranged in the bottom region of an oil vessel position transmission, as is known for example from DE 81 04 864 U1, DE 71 34 013 or DE 34 21 346 C2. Relevant text passages of the mechanical coupling of the position gear with the switching shaft of the tap changer, as well as the aforementioned assemblies per se, are incorporated by reference and explained the subject of this description.
  • the position indicator 1 includes a display device 51, a display gear 10, and a base plate 5.
  • a movement tap of the positioner gear of the tap changer thus takes place via a display shaft 2.
  • a sleeve 3 is pushed onto the indicator shaft 2, for example, and mechanically fastened by means of fixing elements 4.1 and 4.2, in particular pins or screws on the indicator shaft 2.
  • the position indicator 1 also has a supporting base plate 5, by means of which it can be arranged together with a carrier arm 50 on a region of an oil vessel 6 of the tap changer, which is only partially shown here.
  • the base plate 5 bores 7.1 and 7.2, for example, to be screwed to a recess provided in the oil reservoir 6.
  • a plurality of spacer elements 8 are provided on the base plate 5, which hold a further plate 9 spaced from the base plate 5.
  • a display gear 10 with a drive wheel 1 1 and a driven wheel 12. Particularly preferably, it is in the display gear 10 to a stepping gear, in particular a Maltese cross gear.
  • the drive wheel 11 has on an upper side 13 a Maltese driver 14.1 visible only in FIG. 1 b with a roller element 15 arranged thereon. as a locking disc 14.2, which has a recess in the disc segment of the locking disc 14.2 in the region of the Maltese driver 14.1.
  • On a non-visible underside 16 not visible toothing elements 17 are also provided in this illustration.
  • the Maltese driver 14.1 and the locking disc 14.2 are rotatably by means of a first pivot pin 22 with the indicator shaft 2 in operative connection. The necessary adhesion is explained below in detail.
  • the output gear 12 is formed as a Maltese wheel 12.1, in particular Maltese star wheel, with a plurality of engagement elements 31 and a locking cam 18. Also, the output gear 12 is rotatably connected by a second pivot pin 27. In addition, the driven gear 12 also includes gear elements 20 on its underside 19 (not shown in FIG. 1 b). The way in which the individual components intermesh during a switchover and influence each other is explained in detail below.
  • first indicator disc 21 With the drive wheel 1 1 mechanically coupled to a first indicator disc 21, which rotates with a rotational movement of the drive wheel 1 1 with this.
  • first indicator disc 21 On the first indicator disc 21 are also circularly arranged a first row of numbers 0 to 9.
  • the aforementioned mechanical coupling between the drive wheel 1 1 and first indicator disc 21 can be particularly preferably via a first pivot pin 22 having at its opposite ends in each case a keyway which at the one end with a corresponding in the drive wheel 1 1 first keyway and at its other end with a provided in the drive pulley 21 second keyway and an insertable into the respective keyway, but not shown in detail, key is in operative connection.
  • a second indicator disk 26 which rotates with it during a rotational movement of the output gear 12.
  • On the second display disc 26 are also circular arranged a second row of numbers 0 to 10.
  • the above mechanical coupling between the driven gear 12 and second indicator disc 26 can be particularly preferably via a second pivot pin 27 which has at its opposite ends in each case a keyway, the one end with a corresponding in the output gear 12 first keyway and at its other end with a provided in the second indicator disc 26 second keyway and a usable in the respective keyway, but not shown in detail, feather is in operative connection.
  • the indicator shaft 2 must cover a rotation angle of 36 degrees for each switching.
  • 9 of 10 possible switching positions of the drive wheel 1 1 here is the locking disc 14.2 with the locking cam 18 of the drive wheel 12 into engagement, so that accordingly only the drive wheel 1 1, but not the driven wheel 12, rotates. Only in a possible switching position passes during the switching, that is, a rotation of the indicator shaft 2 by a defined rotation angle of preferably 36 degrees, the roller member 15 of the Maltese driver 14.1 in engagement with the engagement elements 31 of the Geneva wheel 12.1 and takes this with until the roller element 15th again disengaged from the corresponding engagement elements 31 passes.
  • this switching operation also passes the recess in the circular sector of the locking disc 14.2 out of engagement with the locking cam 18 of the output gear 12, so that thus a transmission of the rotational movement of the drive wheel 1 1 is released to the output gear 12. Therefore, this switching operation on the first display disk 21 is assigned the number change from 9 to 0 as a unit digit in the tangential region of the display disks 21 and 26, since when crossed over this numerical sequence also the tens digit of the tangential region represented by the second display disk 26 will have to change accordingly.
  • the switching operations can also be carried out alternately, so that switching back and forth between two switching positions is possible.
  • the position indicator 1 is preferably designed as a preassembled module and thereby comprises the first and second indicator disc 21 and 26, the plate 9, the first and second pivot pins 22 and 27, the display gear 10 and spaced by means of the spacer elements 8 base plate 5.
  • the components of the preassembled module are formed from a polymer, to which, depending on the application, a glass-fiber mixture may also be added. As can be seen from FIG.
  • the preassemblable subassembly additionally comprises a blocking device 32, which has two pawl elements 33 and 34 which can be actuated by means of a compression spring 35 arranged between the pawl elements 33 and 34, such that the respective pawl elements 33 and 34 provided latch hooks 36 and 37 with the toothed elements 17 and 20 of the drive wheel 1 1 and output gear 12 are latchably engageable.
  • the pawl members 33 and 34 pivot about a common axis of rotation 38 when the preassembled assembly is removed from the recess of the oil pan 6.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a second embodiment of a position indicator.
  • This second embodiment is similar to the first embodiment, so that below all the differences are explained in more detail below.
  • extension members 41 and 42 are provided between the pivot pins 22 and 27 so that the indicator discs 21 and 26 may be disposed outside a lid of the tap changer.

Landscapes

  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Eine Stellungsanzeige für einen Stufenschalter eines Stufentransformators umfasst - eine mit jeder Umschaltung schrittweise schaltbare Anzeigeeinrichtung (51) zum Anzeigen der aktuell beschalteten Stellung des Stufenschalters, die eine erste und eine zweite Anzeigescheibe (21, 26) umfasst; - ein Anzeigegetriebe (10), das an die beiden Anzeigescheiben (21, 26) zu deren schaltrichtungsabhängigen Antrieb gekoppelt ist und an eine Schaltwelle des Stufenschalters gekoppelt werden kann; wobei - jede Anzeigescheibe (21, 26) längs einer Umfangslinie oder Kreislinie angeordnete Zahlenreihen umfasst; - jeweils eine Zahl der Zahlenreihe der ersten Anzeigescheibe (21) und eine Zahl der Zahlenreihe der zweiten Anzeigescheibe (26) derart nebeneinander liegen, dass diese Zahlen die aktuell beschaltete Stellung des Stufenschalters in Form einer Gesamtzahl darstellen.

Description

Stellungsanzeige
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellungsanzeige für einen Stufenschalter von Stufentransformatoren.
Zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines ölisolierten Transformators unter Last werden so genannte Stufenschalter beziehungsweise Laststufenschalter vorgesehen, deren Aufbau und Funktionsweise prinzipiell bekannt sind und die zur Beschaltung der Wicklungsanzapfungen einer Stufenwicklung eines Transformators ausgebildet sind.
Ein derartiger, an die Stufenwicklung angeschlossener Laststufenschalter, weist üblicherweise einen Lastumschalter und einen Wähler auf, wobei der Wähler vorzugsweise aus einem Vorwähler und einem Feinwähler besteht. Der Feinwähler ist zur leistungslosen
Auswahl der anzuschließenden Wicklungsanzapfung der Stufenwicklung und der Vorwähler zur Vergrößerung des Regelbereiches vorgesehen, wobei der Vorwähler je nach Anwendungsfall entweder als Wender zur Zu- und Gegenschaltung der Stufenwicklung oder als Grobwähler zur Anlenkung der Stufenwicklung an den Anfang oder das Ende der Stammwicklung des Transformators ausgebildet sein kann.
Die Lastumschaltung selbst erfolgt durch den Lastumschalter des Laststufenschalters, und zwar von der bisherigen auf die neue, vorgewählte Wicklungsanzapfung der Stufenwicklung des Transformators. Hierzu weist der Lastumschalter üblicherweise mechanische Schaltkontakte und Widerstandskontakte auf, wobei die Schaltkontakte zur direkten Verbindung der jeweiligen Wicklungsanzapfungen mit der Lastableitung und die Widerstandskontakte zur kurzzeitigen Überbrückung mittels eines oder mehrerer Überschaltwi- derstände dienen. Die Entwicklungen der letzten Jahre führen jedoch weg von Lastumschaltern mit mechanischen Schaltkontakten und hin zur Verwendung von Vakuumschaltröhren oder Halbleiterschaltelementen, insbesondere Leistungsschaltelementen als Schaltelemente für hohe Spannungen und Ströme, z.B. Thyristoren, GTO's, IGBT's und andere Bauelemente.
Eine weitere Gattung der Laststufenschalter bilden die integrierten Laststufenschalter, auch Lastwähler genannt. Hier sind der Lastumschalter und der Feinwähler in einer Einheit verbaut. Beim Betätigen wird in einem Schritt die zu beschaltende Wicklungsanzap- fung vorgewählt und anschließend beschaltet. Auch diese Realisierungsform eines Laststufenschalters kann einen Vorwähler aufweisen, der entweder außerhalb oder im Ge- häuse des Laststufenschalters angeordnet ist, und zwar in einem Isoliermedium, vorzugsweise Isolieröl.
Derartige Stufenschalter weisen in der Regel zudem eine Stellungsanzeige auf, mit deren Hilfe die aktuelle Schaltstellung mittels einer mit dem Antrieb des Wählers über ein Über- Setzungsgetriebe gekoppelten Anzeigescheibe im Bereich des den Lastumschalter abschließenden Deckels angezeigt wird. Der Lastumschalter muss dabei in gewissen Zeitabständen für Revisionszwecke ausgebaut werden, während der Wähler, der praktisch keinem Verschleiß unterliegt, davon unberührt bleiben kann. Infolge dessen müssen an der Stellungsanzeige technische Vorkehrungen getroffen werden, um ein Verstellen der Anzeige gegenüber der aktuellen Schaltstellung des Stufenschalters während der Revisionsarbeiten zu verhindern. Dies ist besonders schwierig, wenn die Stellungsanzeige direkt vom Wähler abgegriffen wird, was insbesondere dann geschehen muss, wenn das Getriebe für den Wähler zwischen Lastumschalter und Wähler angeordnet ist.
Abhängig von der Teiligkeit des Feinwählers sowie des Vorwählers variieren die mögli- chen Schaltstellungen in ihrer Anzahl sehr stark. Die Stellungsanzeige muss daher bis zu über 100 Schaltstellungen anbieten können. Die Anzahl der auf der Anzeigescheibe unterzubringenden Zahlen ist aber bei aus dem Stand der Technik bekannten Stellungsanzeigen im Wesentlichen begrenzt durch den Durchmesser der Anzeigescheibe sowie der Tatsache, dass der Schaltwinkel des Übersetzungsgetriebes und die Ziffern für die Anzei- ge nicht beliebig klein realisierbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stellungsanzeige für einen Stufenschalter von Stufentransformatoren anzugeben, die die zuvor genannten Nachteile beseitigt.
Diese Aufgabe wird durch eine Stellungsanzeige gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung schlägt eine Stellungsanzeige vor, umfassend
eine mit jeder Umschaltung schrittweise schaltbare Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der aktuell beschalteten Stellung des Stufenschalters, die eine erste und eine zweite Anzeigescheibe umfasst;
- ein Anzeigegetriebe, das an die beiden Anzeigescheiben zu deren schaltrichtungs- abhängigen Antrieb gekoppelt ist und an eine Schaltwelle des Stufenschalters gekoppelt werden kann;
wobei jede Anzeigescheibe eine längs einer Umfangslinie oder Kreislinie angeordnete Zahlenreihe aufweist;
jeweils eine Zahl der Zahlenreihe der ersten Anzeigescheibe und eine Zahl der Zahlenreihe der zweiten Anzeigescheibe derart nebeneinander liegen, dass diese Zah- len die aktuell beschaltete Stellung des Stufenschalters in Form einer Gesamtzahl darstellen.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, mittels der speziellen Anordnung der Zahlen auf den Anzeigescheiben in dem Zusammenwirken mit dem Anzeigetriebe, auf einfache und kompakte Weise über 100 verschiedene Schaltstellungen des Stufenschal- ters angeben zu können, indem über die erste Anzeigescheibe die Einerstelle und mittels der zweiten Anzeigescheibe die Zehnerstelle einer möglichen Schaltstellung als Gesamtzahl darstellbar ist. Mit jeder Umschaltung wird dabei die erste Anzeigescheibe um einen definierbaren Kreissektor von vorzugsweise 36 Grad mittels des Anzeigegetriebes rotiert, so dass in dem tangentialen Bereich der Anzeigescheiben die nächste Einerstelle der ersten Anzeigescheibe mit der dargestellten Zehnerstelle gegenüberliegt. Im Falle des
Überstreichens der Einerstelle 9 auf 0 gelangt dabei die zweite Anzeigesscheibe über die mechanische Kopplung mittels des Anzeigegetriebes in Eingriff, so dass bei dieser Umschaltung auch die Zehnerstelle um eine Ziffer aufsteigend bzw. absteigend verändert wird, beispielsweise also von 0 auf 1 , oder alternative von 1 auf 0. Derart lässt sich dann die Schaltstellung 09 in 10, bzw. 10 in 09 als Gesamtzahl darstellen.
Es kann vorgesehen sein, dass
das Anzeigegetriebe als Schrittschaltgetriebe ausgebildet ist und ein Antriebsrad sowie ein Abtriebsrad umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass
- das Anzeigegetriebe als Malteserkreuzgetriebe ausgebildet ist;
das Antriebsrad einen Maltesertreiber oder -mitnehmer aufweist;
das Abtriebsrad als Malteserrad ausgebildet ist, das mit dem Maltesertreiber korrespondiert und/oder zusammenwirkt.
Der Maltesertreiber ist bevorzugt auf einer Oberseite des Antriebsrads angeordnet und kann ein Rollenelement tragen. Das Malteserrad ist bevorzugt auf einer Oberseite des Abtriebsrades angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass
das Antriebsrad eine Sperrscheibe aufweist; das Abtriebsrad eine Sperrkurve aufweist, die mit der Sperrscheibe korrespondiert und/oder zusammenwirkt.
Bevorzugt ist die Sperrscheibe unter dem Maltesertreiber und die Sperrkurve unter dem Malteserrad angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass
die erste Anzeigescheibe über einen ersten Drehbolzen an das Antriebsrad gekoppelt ist; und/oder
die zweite Anzeigescheibe über einen zweiten Drehbolzen an das Abtriebsrad gekoppelt ist. Es kann vorgesehen sein, dass
die Zahlenreihe der ersten Anzeigescheibe die Zahlen 0 bis 9 umfasst; und/oder die Zahlenreihe der zweiten Anzeigescheibe die Zahlen 0 bis 10 umfasst.
Jede Zahlenreihe kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine andere Anzahl von Zahlen und/oder andere Zahlen umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Stellungsanzeigen umfasst eine Grundplatte, an der die Anzeigeeinrichtung und das Anzeigegetriebe derart angeordnet sind, dass die Stellungsanzeige eine vormontierte oder vormontierbare Baugruppe bildet, die an dem Ölgefäß des Stufenschalters lösbar montiert oder lösbar angebracht oder lösbar befestigt werden kann. Für Wartungszwecke birgt dies den Vorteil, dass nicht einzelne Bauteile separat demontiert werden müssen, sondern die gesamte Stellungsanzeige als eine Baugruppe ausgebaut oder demontiert beziehungsweise wieder eingebaut oder montiert werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Stellungsanzeigen umfasst eine Sperrvorrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie bei montierter Stellung- sanzeige das Anzeigegetriebe freigibt und bei gelöster Stellungsanzeige das Anzeigegetriebe sperrt.
Es kann vorgesehen sein, dass
das Antriebsrad erste Verzahnungselemente aufweist;
das Abtriebsrad zweite Verzahnungselemente aufweist;
- die Sperrvorrichtung ein erstes Klinkenelement, das mit den ersten Verzahnungselementen korrespondiert und/oder zusammenwirkt, in diese einrasten kann und an der Grundplatte gelagert ist, ein zweites Klinkenelement, das mit den zweiten Verzahnungselementen korrespondiert und/oder zusammenwirkt, in diese einrasten kann und an der Grundplatte gelagert ist, und eine Druckfeder umfasst, die sich an den Klinkenelementen abstützt und diese in die Sperrstellung vorspannt. Vorzugsweise sind die ersten Verzahnungselemente an der Unterseite des Antriebsrades und die zweiten Verzahnungselemente an der Unterseite des Abtriebsrades angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass
jedes Klinkenelement eine Bohrung aufweist;
die Bohrungen in der Freigabestellung der Sperrvorrichtung miteinander fluchten und in der Sperrstellung der Sperrvorrichtung nicht miteinander fluchten;
die Bohrungen bei montierter Stellungsanzeige gemeinsam über einen Stift, der an dem Ölgefäß angebracht ist, geschoben sind oder werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass
die einzelnen Bauteile der Stellungsanzeige unter Verwendung eines Kunststoffs und/oder eines Polymers und/oder eines glasfaserverstärkten Kunststoffs gefertigt sind.
Es kann vorgesehen sein, dass jede der vorgeschlagenen Stellungsanzeigen umfasst Verlängerungselemente zwischen den jeweiligen Drehbolzen und den entsprechenden Anzeigescheiben. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anzeigescheiben außerhalb eines Deckels des Stufenschalters angeordnet sind.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen. Die Zeichnungen zeigen in
FIG. 1 a, b eine perspektivische Seitendarstellung einer ersten Ausführungsform einer Stellungsanzeige; FIG. 2 eine weitere perspektivische Seitendarstellung der Stellungsanzeige der
FIG. 1 ;
FIG. 3 eine perspektivische Seitendarstellung einer zweiten Ausführungsform der Stellungsanzeige. In den FIG. 1 a und 1 b ist eine erste Ausführungsform einer Stellungsanzeige 1 schematisch dargestellt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur funktionswesentliche Bauteile der Stellungsanzeige 1 dargestellt und beschrieben. Derartige Stellungsanzeigen 1 werden insbesondere verwendet, um die aktuelle Schaltstellung eines hier nicht näher dargestellten Stufenschalters anzuzeigen. Gattungsgemäße Stufenschalter weisen eine Schaltwelle sowie ein im Bodenbereich eines Ölgefäßes angeordnetes Stellungsgetriebe auf, wie es beispielsweise aus der DE 81 04 864 U1 , der DE 71 34 013 oder der DE 34 21 346 C2 bekannt ist. Diesbezügliche Textpassagen der mechanischen Kopplung des Stellungsgetriebes mit der Schaltwelle des Stufenschalters, sowie der genannten Baugruppen an sich, werden durch Verweis mit einbezogen und zum Gegenstand dieser Beschreibung erklärt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Stellungsanzeige 1 eine Anzeigeeinrichtung 51 , ein Anzeigegetriebe 10 und eine Grundplatte 5.
Ein Bewegungsabgriff von dem Stellungsgetriebe des Stufenschalters findet damit über eine Anzeigewelle 2 statt. Am oberen Ende, das meint das der Stellungsanzeige 1 hin zugewandte Ende, ist auf die Anzeigewelle 2 eine Hülse 3 beispielsweise aufgeschoben und mittels Fixierelementen 4.1 und 4.2, insbesondere Stiften oder Schrauben, an der Anzeigewelle 2 mechanisch befestigt. Die Stellungsanzeige 1 weist zudem eine tragende Grundplatte 5 auf, mittels der sie zusammen mit einem Trägerarm 50 an einem hier nur ausschnittsweise dargestellten Bereich eines Ölgefäßes 6 des Stufenschalters angeord- net sein kann. Hierfür weist die Grundplatte 5 Bohrungen 7.1 und 7.2 auf, um beispielsweise an einer in dem Ölgefäß 6 vorgesehenen Aussparung verschraubt zu werden. Zudem sind an der Grundplatte 5 mehrere Abstandselemente 8 vorgesehenen, die eine weitere Platte 9 von der Grundplatte 5 beabstandet halten.
Zwischen der Grundplatte 5 und der weiteren Platte 9 befindet sich ein Anzeigegetriebe 10 mit einem Antriebsrad 1 1 und einem Abtriebsrad 12. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Anzeigegetriebe 10 um ein Schrittschaltgetriebe, insbesondere ein Malteserkreuzgetriebe. Das Antriebsrad 1 1 weist hierfür an einer Oberseite 13 einen nur in Figur 1 b sichtbaren Maltesertreiber 14.1 mit einem daran angeordneten Rollenelement 15 so- wie eine Sperrscheibe 14.2 auf, die im Bereich des Maltesertreibers 14.1 eine Ausnehmung im Scheibensegment der Sperrscheibe 14.2 aufweist. Auf einer hier nicht sichtbaren Unterseite 16 sind ebenfalls in dieser Darstellung nicht sichtbare Verzahnungselemente 17 vorgesehen. Der Maltesertreiber 14.1 und die Sperrscheibe 14.2 stehen dabei drehfest mittels eines ersten Drehbolzens 22 mit der Anzeigewelle 2 in Wirkverbindung. Der hierfür notwendige Kraftschluss wird unten stehend im Detail erläutert.
Das Abtriebsrad 12 ist dabei als Malteserrad 12.1 , insbesondere Maltesersternrad, mit einer Vielzahl von Eingriffselementen 31 und einer Sperrkurve 18 ausgebildet. Auch das Abtriebsrad 12 ist dabei drehfest mittels eines zweiten Drehbolzens 27 verbunden. Zudem umfasst das Abtriebsrad 12 an seiner in Figur 1 b nicht dargestellten Unterseite 19 ebenfalls Verzahnungselemente 20. Wie die einzelnen Bauteile während einer Umschaltung ineinandergreifen und sich wechselseitig beeinflussen wird im Detail weiter unten stehend erläutert.
Mit dem Antriebsrad 1 1 mechanisch gekoppelt ist eine erste Anzeigescheibe 21 , die sich bei einer Drehbewegung des Antriebsrads 1 1 mit diesem mitdreht. Auf der ersten Anzeigescheibe 21 befinden sich zudem kreisförmig angeordnet eine erste Zahlenreihe 0 bis 9. Die angesprochene mechanische Kopplung zwischen Antriebsrad 1 1 und erster Anzeigescheibe 21 lässt sich besonders bevorzugt über einen ersten Drehbolzen 22, der an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils eine Passfedernut aufweist, die an dem einen Ende mit einer in dem Antriebsrad 1 1 korrespondierenden ersten Passfedernut und an seinem anderen Ende mit einer in der Antriebsscheibe 21 vorgesehenen zweiten Passfedernut und einer in die jeweilige Passfedernut einsetzbaren, jedoch nicht näher dargestellten, Passfeder in Wirkverbindung steht.
Mit dem Abtriebsrad 12 mechanisch gekoppelt ist hingegen eine zweite Anzeigescheibe 26, die sich bei einer Drehbewegung des Abtriebsrades 12 mit diesem mitdreht. Auf der zweiten Anzeigescheibe 26 befinden sich zudem kreisförmig angeordnet eine zweite Zahlenreihe 0 bis 10. Die angesprochene mechanische Kopplung zwischen Abtriebsrad 12 und zweiter Anzeigescheibe 26 lässt sich besonders bevorzugt über einen zweiten Drehbolzen 27, der an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils eine Passfedernut aufweist, die an dem einen Ende mit einer in dem Abtriebsrad 12 korrespondierenden ersten Passfedernut und an seinem anderen Ende mit einer in der zweiten Anzeigescheibe 26 vorgesehenen zweiten Passfedernut und einer in die jeweilige Passfedernut einsetzbaren, jedoch nicht näher dargestellten, Passfeder in Wirkverbindung steht. Mittels der ersten Anzeigescheibe 21 , auf der sich die Zahlenreihe 0 bis 9 angeordnet befindet, sind 10 unterschiedliche Schaltstellungen darstellbar. Hierfür muss die Anzeigewelle 2 je Umschaltung einen Drehwinkel von 36 Grad überstreichen. Bei 9 von 10 möglichen Schaltstellungen des Antriebsrades 1 1 ist hierbei die Sperrscheibe 14.2 mit der Sperrkurve 18 des Antriebsrades 12 in Eingriff, so dass sich dementsprechend nur das Antriebsrad 1 1 , jedoch nicht das Abtriebsrad 12, dreht. Nur in einer möglichen Schaltstellung gelangt während der Umschaltung, d. h. einer Drehung der Anzeigewelle 2 um einen definierten Drehwinkel von vorzugsweise 36 Grad, das Rollenelement 15 des Maltesertreibers 14.1 in Eingriff mit den Eingriffselementen 31 des Malteserrades 12.1 und nimmt dieses solange mit, bis das Rollenelement 15 wieder außer Eingriff mit dem korrespondierendem Eingriffselemente 31 gelangt. Während dieses Umschaltvorgangs gelangt zudem die Ausnehmung im Kreissektor der Sperrscheibe 14.2 außer Eingriff mit der Sperrkurve 18 des Abtriebsrades 12, sodass damit eine Übertragung der Drehbewegung des Antriebsrades 1 1 auf das Abtriebsrad 12 freigegeben wird. Diesem Umschaltvorgang ist da- her auf der ersten Anzeigescheibe 21 die Zahlenänderung von 9 auf 0 als Einerstelle in dem tangentialen Bereich der Anzeigescheiben 21 und 26 zugeordnet, da sich bei Überstreichen dieser Zahlenfolge auch die Zehnerstelle des tangentialen Bereichs, die mittels der zweiten Anzeigescheibe 26 dargestellt wird, dementsprechend mit ändern muss. Die Schalthandlungen können dabei auch alternierend erfolgen, so dass ein hin- und her- schalten zwischen zwei Schaltstellungen möglich ist.
Die Stellungsanzeige 1 ist vorzugsweise als vormontierbare Baugruppe ausgebildet und umfasst dabei die erste und zweite Anzeigescheibe 21 und 26, die Platte 9, den ersten und zweiten Drehbolzen 22 und 27, das Anzeigegetriebe 10 und die mittels der Abstandelemente 8 beabstandete Grundplatte 5. Besonders bevorzugt können die Bauteile der vormontierten Baugruppe aus einem Polymer gebildet werden, dem je nach Anwendungsfall auch ein Glasfasergemisch beigefügt sein kann. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, umfasst die vormontierbare Baugruppe zudem eine Sperrvorrichtung 32, die zwei Klinkenelemente 33 und 34 aufweist, die mittels einer zwischen den Klinkenelementen 33 und 34 angeordneten Druckfeder 35 betätigbar sind, derart, dass an den jeweiligen Klinken- elementen 33 und 34 vorgesehene Klinkenhaken 36 und 37 mit den Verzahnungselementen 17 und 20 des Antriebsrades 1 1 bzw. Abtriebsrades 12 verrastbar in Eingriff bringbar sind. Hierfür verschwenken die Klinkenelemente 33 und 34 um eine gemeinsame Drehachse 38, wenn die vormontierte Baugruppe aus der Aussparung des Ölgefäßes 6 demontiert wird. Hierfür weist die Sperrvorrichtung 32 in den Klinkenelementen 33 und 34, auf den den Klinkenhaken 36 und 37 gegenüberliegenden Enden, im montierten Zustand fluchtende, Bohrungen 39 auf, in die ein fest im Ölgefäß 6 montierter Stift 40 greift und die Klinkenelemente 33 und 34 im montierten Zustand der Stellungsanzeige 1 im Wesentlichen parallel zusammengedrückt hält und nur bei einer Demontage der Stellungsanzeige 1 die Klinkenelemente 33 und 34 wie beschrieben verschwenkbar freigibt. So wird ge- währleistet, dass sich die Schaltstellung nicht verändert, wenn die Stellungsanzeige 1 demontiert wird.
In der FIG. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Stellungsanzeige schematisch dargestellt. Diese zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform sind zwischen den Drehbolzen 22 und 27 Verlängerungselemente 41 und 42 vorgesehen, so dass die Anzeigescheiben 21 und 26 auch außerhalb eines Deckels des Stufenschalters angeordnet sein können.
Bezugszeichen
1 Stellungsanzeige
2 Anzeigewelle
3 Hülse
4.1 und 4.2 Fixierelemente
5 Grundplatte
6 Ölgefäß
7.1 und 7.2 Bohrungen
8 Abstandselemente
9 Platte
10 Anzeigegetriebe
1 1 Antriebsrad
12 Abtriebsrad
12.1 Malteserrad
13 Oberseite
14.1 Maltesertreiber
14.2 Sperrscheibe
15 Rollenelement
16 Unterseite
17 Verzahnungselement
18 Sperrkurve
19 Unterseite
20 Verzahnungselement
21 erste Anzeigescheibe
22 erster Drehbolzen
26 zweite Anzeigescheibe
27 zweiter Drehbolzen
31 Eingriffselementen
32 Sperrvorrichtung
33 Klinkenelement
34 Klinkenelement
35 Druckfeder
36 Klinkenhaken
37 Klinkenhaken
38 Drehachse Bohrung
Stift
Verlängerungselement Verlängerungselement Trägerarm
Anzeigeeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Stellungsanzeige (1 ) für einen Stufenschalter eines Stufentransformators, umfassend
eine mit jeder Umschaltung schrittweise schaltbare Anzeigeeinrichtung (51 ) zum Anzeigen der aktuell beschalteten Stellung des Stufenschalters, die eine erste und eine zweite Anzeigescheibe (21 , 26) umfasst;
ein Anzeigegetriebe (10), das an die beiden Anzeigescheiben (21 , 26) zu deren schaltrichtungsabhängigen Antrieb gekoppelt ist und an eine Schaltwelle des Stufenschalters gekoppelt werden kann;
wobei
jede Anzeigescheibe (21 , 26) eine längs einer Umfangslinie oder Kreislinie angeordnete Zahlenreihen aufweist;
jeweils eine Zahl der Zahlenreihe der ersten Anzeigescheibe (21 ) und eine Zahl der Zahlenreihe der zweiten Anzeigescheibe ( 26) derart nebeneinander liegen, dass diese Zahlen die aktuell beschaltete Stellung des Stufenschalters in Form einer Gesamtzahl darstellen.
2. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei
das Anzeigegetriebe (10) als Schrittschaltgetriebe ausgebildet ist und ein Antriebsrad (1 1 ) sowie ein Abtriebsrad (12) umfasst.
3. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei
das Anzeigegetriebe (10) als Malteserkreuzgetriebe ausgebildet ist;
das Antriebsrad (1 1 ) einen Maltesertreiber (14.1 ) aufweist;
das Abtriebsrad (12) als Malteserrad (12.1 ) ausgebildet ist, das mit dem Maltesertreiber (14.1 ) korrespondiert.
4. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei
das Antriebsrad (1 1 ) eine Sperrscheibe (14.2) aufweist;
das Abtriebsrad (12.1 ) eine Sperrkurve (18) aufweist, die mit der Sperrscheibe (14.2) korrespondiert.
5. Stellungsanzeige (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
die erste Anzeigescheibe (21 ) über einen ersten Drehbolzen (22) an das Antriebsrad (1 1 ) gekoppelt ist; und/oder
die zweite Anzeigescheibe (26) über einen zweiten Drehbolzen (27) an das Abtriebsrad (12) gekoppelt ist.
6. Stellungsanzeige (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
die Zahlenreihe der ersten Anzeigescheibe (21 ) die Zahlen 0 bis 9 umfasst;
und/oder
die Zahlenreihe der zweiten Anzeigescheibe (26) die Zahlen 0 bis 10 umfasst.
7. Stellungsanzeige (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
eine Grundplatte (5), an der die Anzeigeeinrichtung (51 ) und das Anzeigegetriebe (10) derart angeordnet sind, dass die Stellungsanzeige (1 ) eine vormontierte Baugruppe bildet, die an dem Ölgefäß (6) des Stufenschalters lösbar montiert werden kann.
8. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, umfassend
eine Sperrvorrichtung (32), die derart ausgebildet ist, dass sie bei montierter Stellungsanzeige (1 ) das Anzeigegetriebe (10) freigibt und bei gelöster Stellungsanzeige (1 ) das Anzeigegetriebe (10) sperrt.
9. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei
das Antriebsrad (1 1 ) erste Verzahnungselemente (17) aufweist;
das Abtriebsrad (12.1 ) zweite Verzahnungselemente (20) aufweist;
die Sperrvorrichtung (32) ein erstes Klinkenelement (34), das mit den ersten Verzahnungselementen (17) korrespondiert, in diese einrasten kann und an der Grundplatte (5) gelagert ist, ein zweites Klinkenelement (33), das mit den zweiten Verzahnungselementen (20) korrespondiert, in diese einrasten kann und an der Grundplatte (5) gelagert ist, und eine Druckfeder (35) umfasst, die sich an den Klinkenelementen (33, 34) abstützt und diese in die Sperrstellung vorspannt.
10. Stellungsanzeige (1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei
jedes Klinkenelement (33, 34) eine Bohrung (39) aufweist;
die Bohrungen (39) in der Freigabestellung der Sperrvorrichtung (32) miteinander fluchten und in der Sperrstellung der Sperrvorrichtung (32) nicht miteinander fluchten;
die Bohrungen (39) bei montierter Stellungsanzeige (1 ) gemeinsam über einen Stift (40), der an dem Ölgefäß (6) angebracht ist, geschoben sind.
1 1 . Stellungsanzeige (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
die einzelnen Bauteile der Stellungsanzeige (1 ) unter Verwendung eines Kunststoffs und/oder eines Polymers und/oder eines glasfaserverstärkten Kunststoffs gefertigt sind.
Stellungsanzeige (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
Verlängerungselemente (41 , 42) zwischen den jeweiligen Drehbolzen (22, 27) und den entsprechenden Anzeigescheiben (21 , 26).
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