DE1199091B

DE1199091B - Stepping mechanism with energy storage

Info

Publication number: DE1199091B
Application number: DEL36506A
Authority: DE
Inventors: Franz Pelz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-07-07
Filing date: 1960-07-07
Publication date: 1965-08-19

Description

Schrittschaltwerk mit Kraftspeicher Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittschaltwerk mit Kraftspeicher insbesondere zum Antrieb von Lastumschaltern von Transformatoren mit einem Sägezahnrad und einer Stoßklinke, die an einem um bekannt, die zur Schaltbewegung notwendige Kraft durch Entspannen eines Kraftspeichers zu gewinnen, der durch die vorhergehende Schalterantriebsbewegung über Getriebe langsam gespannt wird. Dieses sogenannte Sprungverhalten ist notwendig, um die einmal eingeleitete Schaltbewegung unabhängig von Antriebsstörungen zu Ende zu führen. Auch ist es auf diese Weise möglich, bei entsprechend längerer Spannzeit mit einer kleinen Antriebskraft auszukommen.Step-by-step mechanism with an energy store The invention relates to a step-by-step mechanism with an energy store, in particular for driving diverter switches of transformers with a saw toothed wheel and a push pawl that is attached to a known to gain the force necessary for the switching movement by relaxing an energy storage device, which is slowly tensioned by the previous switch drive movement via gear. This so-called jump behavior is necessary in order to complete the switching movement once it has been initiated, regardless of drive malfunctions. It is also possible in this way to get by with a small drive force with a correspondingly longer clamping time.

Die Erfindung befaßt sich jedoch mit dem Problem, einen Lastumschalter anzutreiben, dessen bewegliches Kontaktsystem im Gegensatz zu den bekannten Kniehebeischaltern mit einer Welle kraftschlüssig verbunden ist. Beispielsweise können die beweglichen Kontakte an der Welle fest angelagert oder auf einem Schlitten befestigt sein, der von einem Exzenter oder einer Kurvenscheibe bewegt wird. Jedenfalls ist bei diesen Schaltern jeder Stellung des beweglichen Kontaktsystems eine bestimmte Stellung der Schalterwelle fest zugeordnet.However, the invention is concerned with the problem of a diverter switch to drive, its movable contact system in contrast to the well-known toggle switches is positively connected to a shaft. For example, the movable Contacts can be firmly attached to the shaft or mounted on a slide, the is moved by an eccentric or a cam. Anyway, is with these Switches each position of the movable contact system a certain position permanently assigned to the switch shaft.

Es ist zwar schon ein Antrieb für jene Untergruppe der vorstehend beschriebenen Lastumschalter bekannt, deren Schalterwelle bei den Schaltbewegungen abwechselnd verschiedene Drehrichtung hat. Es werden dabei zwei Kraftspeicher mit entgegengesetzter Spannrichtung verwendet. Bei jeder der aufeinanderfolgenden Spannbewegungen haben die einzelnen Spannkräfte entgegengesetzte Richtung. Die Entspannung wird durch Lösen der einen der beiden wechselweise wirksamen Halteklinken eingeleitet.It is certainly a drive for that subgroup of the above Known diverter switch described, the switch shaft during the switching movements alternately has different directions of rotation. There are two energy stores with opposite direction of tension used. With each of the successive clamping movements the individual tension forces have opposite directions. The relaxation will initiated by loosening one of the two alternately effective retaining pawls.

Zur Steuerung des Schaltvorgangs von Lastumschaltern ist auch schon eine Kraftspeicheranordnung bekanntgeworden, bei der bei ein und derselben Schaltbewegung zwei Kraftspeicherfedern wirksam sind. Die gemeinsam aufgeladenen Kraftspeicherfedern wirken nacheinander auf den zu bewegenden Schalterteil in der Weise ein, daß der eine die Auslösung des anderen so lange sperrt, bis er selbst ganz oder teilweise entladen ist. Durch diese Maßnahme wird zu dem Zeitpunkt, wo der Hauptkraftspeicher bereits zum großen Teil entspannt, die neue Kontaktstellung noch nicht erreicht ist, eine zusätzliche Kraft zur Verfügung gestellt, so daß der Schalter einwandfrei und sicher einklinkt. Überdies sind noch Führungsflächen vorgesehen, die die Bahn des Rollenkörpers, an dem die eine Kraftspeicherfeder angreift, bestimmen und durch ihren Verlauf den zeitlichen Ablauf des Schaltvorgangs beeinflussen.To control the switching process of diverter switches is also already an energy storage arrangement has become known in which at one and the same switching movement two energy storage springs are effective. The jointly charged energy storage springs act successively on the switch part to be moved in such a way that the one blocks the triggering of the other until he himself completely or partially is discharged. By this measure, at the time where the main energy storage already relaxed for the most part, not yet reached the new contact position is, an additional force is made available so that the switch works properly and latches securely. In addition, guide surfaces are also provided that the web of the roller body on which the one force storage spring engages, determine and through their course influence the timing of the switching process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lastumschalterwelle schrittweise über einen Kraftspeicher anzutreiben. Sie geht dabei von insbesondere aus der Feinmechanik bekannten Schrittschaltwerken aus, bei denen der Antrieb von einem Sägezahnrad aus erfolgt, das von einer Stoßklinke Zahn um Zahn weiterbewegt wird. Die Stoßklinke ist dabei an einem um die Zahnradachse schwenkbaren Hebel gelagert, der z. B. von einer Kurbel oder Exzenterstange hin und her bewegt wird. Der Hebel kann aber auch durch die Kraft eines Elektromagneten in Stoßrichtung bewegt und durch eine Feder zurückgestellt werden.The invention is based on the object of a diverter switch shaft to be driven step by step via an energy store. It goes by in particular from the precision mechanics known stepping mechanisms, in which the drive of a saw gear takes place, which moves tooth by tooth by a pawl will. The pawl is mounted on a lever that can be pivoted about the gear axis, the z. B. is moved back and forth by a crank or eccentric rod. The lever but can also be moved in the direction of impact by the force of an electromagnet be reset by a spring.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Schrittschaltwerk mit Kraftspeicher zum Antrieb von Lastumschaltern von Transformatoren, mit einem Sägezahnrad und einer Stoßklinke, die an einem um die Zahnradachse schwenkbaren Hebel gelagert ist, vorgeschlagen, mit dem Kennzeichen, daß an dem einen Ende des Hebels der Kraftspeicher, am anderen Ende über ein Gestänge ein Rollenkörper angeordnet ist, der einer kreisförmigen Führungsbahn eines rotierenden Antriebsorgans zwangläufig folgt, wobei der Rollenkörper bei Erreichen der größten Spannung des Kraftspeichers über eine diagonal durch die Achse des Antriebsorgans verlaufende Führungsbahn zu seiner Ausgangslage zurückkehrt. In den Ruhestellungen ist der Lastumschalter durch eine mechanische Sperrvorrichtung festgehalten, die kurz vor dem Entspannen des Kraftspeichers selbsttätig gelöst wird.According to the invention, a stepping mechanism is used to achieve this object with energy store for driving diverter switches of transformers, with one Saw gear and a push pawl, which can be pivoted on one around the gear axis Lever is mounted, proposed with the indicator that at one end of the Lever of the energy storage device, a roller body arranged at the other end via a linkage is that of a circular guide path of a rotating drive member inevitably follows, the roller body when the maximum voltage of the energy storage device is reached via a guide track running diagonally through the axis of the drive member returns to its original position. In the rest position, the diverter switch is through a mechanical locking device held in place shortly before the relaxation of the Energy accumulator is released automatically.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes wird nachstehend an Hand des in F i g.1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The operation of the stepping mechanism according to the invention is described below using the in F i g.1 to 3 illustrated embodiment explained.

F i g.1 zeigt ein Schnittbild der Anordnung, die in F i g. 2 in der Ansicht von oben und mit entspannter Feder dargestellt ist; F i g. 3 zeigt eine Stellung mit gespannter Feder kurz vor dem Beginn der Schaltbewegung.FIG. 1 shows a sectional view of the arrangement shown in FIG. 2 in the View from above and with the spring relaxed is shown; F i g. 3 shows a Position with the spring tensioned shortly before the start of the switching movement.

Das Sägezahnrad 2 ist mit dem Zahnrad 14 durch eine Welle 13 fest verbunden. Zahnrad 14 treibt Zahnrad 12 und damit z. B. eine Lastumschalterwelle 3 an. An dem zweiseitigen Doppelhebel 1 ist die Stoßklinke 19 durch Bolzen 18 gelagert. Sie wird durch die Zugfeder 16 dargestellt, die am Hebel 1 durch den Bolzen 15 sowie an einem Festpunkt durch Bolzen 17 gehalten wird. Die Stange 4 greift mit einem Ende an dem Doppelhebel 1 an, und zwar auf der dem Federangriffspunkt entgegengesetzten Seite. Am anderen Ende der Stange 4 sind die beiden gleich großen Rollen 5 und 11 drehbar gelagert. Als Führung für die Rolle 5 dient ein feststehender Vollzylinder 6, an dessen Stirnfläche eine Nut 7 eingefräst ist. Die eigentliche Führungsfläche wird teils durch die Zylindermantelfläche, teils durch die Wandflächen der Nut 7 dargestellt. Die Rolle 11 ist in einer Aussparung 8 der Scheibe 9 geführt. Die Aussparung 8 hat die Form einer Keilnut und verläuft durch den Mittelpunkt der Scheibe 9. Diese sitzt am Ende der Antriebswelle 10 und steht mit einem Zwischenraum entsprechend der Dicke der Stange 4 der Stirnfläche des gleichachsigen Vollzylinders 6 parallel gegenüber.The saw gear 2 is firmly connected to the gear 14 by a shaft 13. Gear 14 drives gear 12 and thus z. B. a diverter switch shaft 3. The pawl 19 is mounted on the two-sided double lever 1 by bolts 18. It is represented by the tension spring 16, which is held on the lever 1 by the bolt 15 and at a fixed point by the bolt 17. The rod 4 engages with one end on the double lever 1, specifically on the side opposite the spring application point. At the other end of the rod 4, the two equally sized rollers 5 and 11 are rotatably mounted. A stationary solid cylinder 6, on whose end face a groove 7 is milled, serves as a guide for the roller 5. The actual guide surface is represented partly by the cylinder jacket surface and partly by the wall surfaces of the groove 7. The roller 11 is guided in a recess 8 in the disk 9. The recess 8 has the shape of a keyway and runs through the center of the disk 9. This sits at the end of the drive shaft 10 and is parallel to the end face of the coaxial solid cylinder 6 with a gap corresponding to the thickness of the rod 4.

Bei Drehung der Antriebswelle 10 in Pfeilrichtung wird die Rolle 11 mitgenommen, und Rolle 5 läuft den Zylindermantel entlang. Die Klinke 19 wird um einen Zahn zurückgezogen, die Feder 16 gespannt. In der Stellung entsprechend F i g. 3 haben sich die Antriebswelle 10 und Scheibe 9 um beinahe 180° gedreht. Drehen sie sich nun noch weiter, und kommen die Nuten 7 und 8 zur Deckung, so werden beide Rollen 5 und 11 frei und springen auf dem kürzesten Wege zum Ausgangspunkt zurück.When the drive shaft 10 is rotated in the direction of the arrow, the roller 11 is carried along, and roller 5 runs along the cylinder jacket. The pawl 19 is withdrawn by one tooth and the spring 16 is tensioned. In the position corresponding to FIG. 3, the drive shaft 10 and disk 9 have rotated almost 180 °. If you turn now even further, and the grooves 7 and 8 come to cover, both rollers 5 and 11 are free and jump back to the starting point on the shortest path.

Vorteile bei der Verwendung dieses Schrittschaltwerkes zum Antrieb von bestimmten Lastumschaltern entstehen zunächst einmal aus der einfachen Konstruktion. Es werden nur eine Klinke und nur eine Speicherfeder benötigt. Ferner kann der Antrieb beliebige Drehrichtung haben, wenn zwei Bahnen bei gemeinsamem Ausgangspunkt und ganz oder teilweise gemeinsamer Entspannungsstrecke vereinigt werden. Entsprechend der Gestaltung der Führungsbahnen, die im Beispiel ungefähr halbkreisförmig sind, kann sowohl der Spann- als auch der Entspannvorgang zeitlich gesteuert werden.Advantages of using this stepping mechanism for driving of certain diverter switches arise first of all from the simple construction. Only one latch and only one storage spring are required. Furthermore, the drive have any direction of rotation if two paths have a common starting point and wholly or partly common relaxation stretch are combined. Corresponding the design of the guideways, which are approximately semicircular in the example, both the tensioning and the tensioning process can be timed.

Der Lastumschalter kann in seinen beiden Ruhestellungen durch eine mechanische Sperrvorrichtung festgehalten und diese Sperrvorrichtung kurz vor dem Entspannen des Kraftspeichers selbsttätig gelöst werden. Entsprechend F i g.1 kann die Sperrung beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß eine mit der Lastumschalterwelle 3 verbundene Scheibe 23 zwei diagonal entgegengesetzte Aussparungen 24 und 25 besitzt. In diese greift eine an der Stange 26 befestigte Raste 27 ein. Die Druckfeder 28 liefert dazu die nötige Kraft. Sobald sich nun der Doppelhebel l seinem größten Winkelausschlag nähert und der Kraftspeicher gespannt ist, schiebt sich das eine Ende 29 des Doppelhebels 1 mit Hilfe der schrägen Auflauffläche 30 unter die Stange 26. Damit gibt die Raste 27 die Scheibe 23 frei, der Umschaltvorgang kann ablaufen und bei Erreichen der ande Ruhestellung springt die Raste 27 in die Aussparug 24 ein.The diverter switch can be held in its two rest positions by a mechanical locking device and this locking device can be automatically released shortly before the energy store is released. According to FIG. 1, the blocking can be implemented, for example, in that a disk 23 connected to the diverter switch shaft 3 has two diagonally opposed recesses 24 and 25. A catch 27 fastened to the rod 26 engages in this. The compression spring 28 provides the necessary force for this. Once now the double lever l nearing its greatest angular deflection and the force accumulator is tensioned, pushes one end 29 of the double lever 1 by means of the oblique ramp surface 30 under the rod 26. This is the detent 27, the disc 23 freely, the switching operation can proceed and when the rest position is reached, the catch 27 jumps into the recess 24.

Claims

Claims: 1. Step-by-step mechanism with energy storage, in particular for driving diverter switches of transformers, with a saw gear and a Push pawl, which is mounted on a lever pivotable about the gear axis, d acharacterized by the fact that at the other end of the lever (1) the energy storage device (16), a roller body (5, 11) is arranged at the other end via a linkage (4) which a circular guide track (6, 8) of a rotating drive member (9) follows, the roller body when the maximum voltage of the energy storage device is reached via a guide track (7) running diagonally through the axis of the drive element returns to its original position.

2. Step-by-step mechanism according to claim 1, characterized in that a mechanical locking device (23 to 28) is provided which is automatically released shortly before the force accumulator (16) is released. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 486 605, 586 523, 616728.