JPH10507872A - 負荷時タップ切換器の切換開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は蓄勢機構を有する負荷時タップ切換器の切換開閉器に関する。前記蓄勢機構は駆動軸により連続的に運動可能な持上げスライダと切換軸を操作する被駆動部品とを備えている。切換軸に本発明に基づいて軸方向に摺動可能な切換インサートが設けれらている。この切換インサートは、また機械的な切換要素としてバキュームバルブを操作するためのカム板を支持している。切換方向、すなわち蓄勢機構の持上げスライダの線形運動に依存して、前記切換挿入部は、異なるカム板を動作させるために、切換軸の上方又は下方に摺動する。この切換開閉器により非対称な回路が、切換方向に左右されないで運動すべき又は操作すべき切換手段の等しい順序を持って実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】 負荷時タップ切換器の切換開閉器 本発明は請求の範囲１の前段に基づく負荷時タップ切換器の切換開閉器に関す る。 このような切換開閉器はドイツ連邦共和国特許第 42 31 353号公開公報から知 られている。この場合には、相毎に２つのバキュームバルブ（以下、「ＶＡＣ」 という）が設けられている。これらのＶＡＣと機械的な切換接触子の操作は、両 方向に回転可能な切換軸によって行われる。この切換軸は蓄勢機構の解放に応じ て素速く回転する。この場合、切換軸へＶＡＣを操作させるため、カム板がしっ かりと設けられている。このカム板は各ＶＡＣの正面に制御カムを有している。 前記制御カムには、一体的にローラが案内されている。このローラは割り当てら れたＶＡＣの操作レバーに作用する。 機械的な接触子の転換は駆動軸により回転する切換部分によって行われる。こ の切換部分は、切換開閉器の回りに設けられた複数の固定接触子の間を変動する 。 この切換開閉器では、前記の２つのＶＡＣを操作するためのカム板が、切換部 分としても前記機械的な接触子を一方のリミット位置から他方のリミット位置へ 操作させて再び戻らせるように運動する。特に、タップ選択器のその都度の運動 方向に依存しないで運動する。つまり、前記接触子が前方へ運動すると、すなわ ち切換軸が一方の方向へ回転するとついにはこの接触子が閉じる。そして、前記 接触子が逆に運動すると、すなわち切換軸が他方の方向へ回転すると接触子とし て初めて開いて反対に運動する。 したがって、そのような知られている切換開閉器では、切換方向に依存せず常 に同じ接触子が電気的に接続する、又は機械的に運動する非対称な回路を実現す るためには適していない。このような非対称な回路は、例えば公開されていない ドイツ連邦共和国特許第 44 07 945号公開公報に開示され、また同様に公開され ていないドイツ連邦共和国特許第 44 41 082号公開公報の特に切換開閉器に関す る二極の転換による変形された形態で開示されている。 図４は二極の転換による最後に述べた非対称な回路を示している。この回路で は、切換方向に依存しない、同じ操作順序、すなわち運動すべき又は操作すべき 切換手段の順序が示されている。 特にサイリスタ開閉器に関してＷＩＰＯ第 89/08924 号明細書には、既に特殊 な弾性バネ駆動が開示されている。この弾性バネ駆動は、この弾性バネ駆動の駆 動方向に依存せず常に一方の方向に解放する。すなわち一方の駆動方向のみを持 っている。 このことは以下の可能性がある。つまり、原理的に非対称な回路を実現するた め、開示された弾性蓄勢機構は、しかしながら構造様式において複雑であり、必 要な固定装置要素や連結要素によって広い所要面積を必要とし、さらに予め定め た操作順序での一方で電気的な切換要素としての、他方で機械的な接触子として の、ＶＡＣによる組み合わせた操作に対して適していない。 したがって、本発明の課題は、回転方向に依存しないで機械的な切換要素と同 じＶＡＣの操作順序が得られるように、両方の回転方向に駆動可能な切換軸によ って非対称な回路を簡単に実現する、冒頭で述べた種類の切換開閉器を提供する ことにある。 この課題は第１の請求の範囲の特徴を有する切換開閉器により解決される。 従属の請求の範囲は本発明のその他の特に有利な構成を有している。 本発明の第１の利点は、持上げスライダと被駆動部品を備えた既存の蓄勢機構 が使用できることにある。この蓄勢機構は、例えばドイツ連邦共和国特許第 28 06 282号明細書に開示されている。この場合、本発明では、連続的な持上げ工程 中に持上げスライダによって、持上げ方向に対して垂直に指向し、切換軸の軸方 向に働く後述の連結要素の他の運動が付加的に生じる。本発明では、操作すべき 各切換要素のためにＶＡＣと機械的な接触子が固定されている。駆動軸の各運動 方向のためにそれぞれ異なる部分カム板が、切換軸上を軸方向に摺動可能に設け られた切換インサート上に重ねて固定されている。同様に、上述の連結要素の軸 方向の運動によって、駆動軸のそれぞれの運動方向のために設けられた部分カム 板が軸方向に摺動できる。その結果、これらのカム板が、ＶＡＣを操作するため の対応する切換要素により機械的な接触子としても回転方向に依存して係入又は 係脱される。 本発明を図により具体的に詳しく説明する。 図１は本発明の切換開閉器の断面を示す。 図２はこの切換開閉器の平面Ａ- Ａに沿った断面を示す。 図３は本発明の連結要素を有する蓄勢機構の単独の斜視図である。 図４は本発明により実現可能でそれ自体知られている非対称な回路を示す。 図５は図１に示すように、それぞれ回転点の回りに軸支されて転換器として形 成されている複数の切換接触子を有する上記回路を示す。 図６は図５で示した回路の切換工程を示す。 図７は対応する切換図である。 本発明の切換開閉器は、ここでは絶縁材シリンダ１である切換開閉器ハウジン グを備えている。この切換開閉ハウジング内には中央切換軸４が設けられている 。 この切換軸４は、それ自体知られている方法で蓄勢機構２により操作される。 この蓄勢機構２は、図示していない駆動軸の回転する駆動カム２．１によって連 続的に持ち上げられる持上げスライダ２．２を有する。この持上げスライダ２． ２が端位置に到達する際に、この持上げスライダ２．２に被駆動部品２．３が急 に動いて追従する。この被駆動部品２．３は更に、図示していない公知の方法で 、切換軸４を駆動する。更に、本発明では持上げスライダ２．２の側方に、輪郭 ２．４が、ここでは両側に設けられ、この輪郭２．４内にそれぞれ連結要素３の ローラ３．３が係合している。更に、この連結要素３は、ほぼこの蓄勢機構２の 高さ位置で側方において蓄勢機構２によって支承されている２つのレバー３．１ と、このレバーに枢着連結された連結棒３．２とを備えている。この連結棒は、 切換開閉器ハウジング内で垂直方向に、切換軸４に対して平行に下方へ延在し、 その連結棒の自由端が切換軸４上で軸方向に摺動可能な切換インサート５に連結 されている。 当然、持上げスライダ２．２の側方において側面だけに輪郭２．４を設け、そ れに対応して連結要素を１個だけ設けることも可能であるが、上記の対をなした 配置は安定性上の利点がある。 この場合、蓄勢機構２の持ち上げ時、すなわち実際の切換開閉の前に、蓄勢機 構２の持上げスライダ２．２の運動方向に応じて、切換インサート５が連結要素 ３によって切換軸４上を軸方向へ或る値ａだけ上に向かって又は下に向かって運 動するように、上記輪郭２．４が形成されている。切換軸４上を軸方向に摺動可 能な切換インサート５は、切換軸４と共に解放された蓄勢機構２によって回転可 能である。これは、例えば切換軸４に多数の歯状部を形成することで可能である 。この歯状部は、切換インサート５の軸方向の摺動可能性を損なうことなく、切 換インサート５を切換軸４と一体的に回転させることを可能にしている。この動 作を保証するため、連結要素３の下部と切換インサート５との間に例えば（図示 していない）球軸受等の軸受が設けられている。 切換インサート５には、正面の切換カムを備えた２つのカム板６，７が、両方 のＶＡＣ１１，１２を操作するために重ねて設けられている。これらのカム板６ ，７はそれぞれ、直に重ねて設けられた上側部分カム板６．１，７．１と下側部 分カム板６．２，７．２とから成っている。 切換インサート５には更に、機械的に可動な２つの接触子１３，１４を操作す るために２つのカム板８，９が設けられている。これらのカム板８，９はあとで 説明する。それぞれのカム板６，７の側方にそれぞれ操作ローラ１１．１，１２ ．１が次のように設けられている。すなわち、切換インサート５の位置に応じて その都度両方の上側部分カム板６．１，７．１又は両方の下側部分カム板６．２ ，７．２がそれぞれの操作ローラ１１．１，１２．１と対応するように設けられ ている。これらの操作ローラ１１．１，１２．１は、アングルレバー１１．２， １２．２を介してそれぞれのＶＡＣ１１，１２に作用してこれらのＶＡＣ１１， １２を操作する。切換開閉器が定常状態では、操作ローラ１１．１，１２，１と これらに付属の部分カム板６．１，７．１若しくは６．２，７．２との間に中間 空間がある。何故なら、定常状態では、外側から力を加えることなくＶＡＣ１１ ，１２が閉じられているからである。これらのＶＡＣ１１，１２は、負荷の切換 中に初めてそれぞれの部分カム板によってそれぞれのローラとそれぞれの操作レ バーを介して操作されて一時的に開かれる。上記中間空間は、定常状態では、カ ム板６，７と操作ローラ１１．１，１２．１との間が衝突することなく、切換イ ンサート５ひいては共にカム板６，７を摺動させることを可能にする。 同様な方法で、可動な両方の機械的な接触子１３，１４を操作するための他の ２つのカム板８，９が切換インサート５に設けられている。同様に、カム板８， ９はそれぞれ重ねて設けられた部分カム板８．１，８．２；９．１，９．２に分 割されている。切換軸の回転方向に依存して両方の上側部分カム板８．１，９． １か又は両方の下側部分カム板８．２，９．２が側方に設けられた第１のローラ １３．１，１４．１又は第２のローラ１３．２，１４．２と対応する。図１では 、両方の下側部分カム板８．２，９．２の係合状態が示されている。 ローラ１３．１，１４．１，１３．２，１４．２はそれぞれ、ばねで付勢され たトグルレバー１３．３，１４．３に連結されている。これらのトグルレバー１ ３．３，１４．３は、回転可能に軸支された機械的な接触子１３，１４に作用し ている。この場合、このトグルレバーは死点を超えて２つの切換位置に到達する 。第１の機械的な接触子１３は切換接触子ＳＫＭとして働き、接触子１３がどの 位置を取るかに応じて、両方の固定接触子ＳＫＭＡか両方の固定接触子ＳＫＭＢ の一方と互いに接続する。第２の可動接触子１４は機械的な補助接触子として働 き、接触子１４がどの位置を取るかに応じて、両方の補助接触子ＨＫＭＡか又は 両方の補助接触子ＨＫＭＢを互いに接続する。これらの可動の機械的な両方の接 触子１３，１４は同じ水平面内に設けられている。 対応するローラ１３．１，１４，１，１３．２，１４．２とひいては両方のト グルリング１３．３，１４．３の操作は、カム板８，９の対応する部分カム板８ ．１，９．１又は８．２，９．２によって行われる。すなわち定常状態にあるカ ム板８，９とローラ１３．１，１４．１；１３．２，１４．２が係合しないので （ＶＡＣに関して既に説明したように）、切換開閉の開始前に切換インサート５ の軸方向への摺動が、なんらかの操作要素、ここではローラに難なく、特に衝突 することなく可能である。 しかしながらそれでもなお、ＶＡＣ１１，１２と機械的な接触子１３，１４の 操作の間には著しい違いがある。 ＶＡＣ１１，１２はその構造により、定常状態で常に閉じている。すなわち、 付加的に力を作用させることなく、内部の真空室と付加ばねによって自動的に生 じる安定した状態を有する。 したがって、操作のための、すなわち一時的に他方の切換状態に切換えるため にはただ１つのカム板で十分である。このカム板の動作が停止すると直ぐに、Ｖ ＡＣは安定した閉じた切換状態に戻る。 このことは、上記の機械的な接触子１３，１４では異なっている。ここでは、 回転点の回りに軸支されている可動な接触子１３，１４は、それぞればねで付勢 されたトグルレバーにより、死点を超えて動作し、２つの安定した状態を取るこ とができる。それ故、可動の機械的な各接触子１３，１４には第１の上側のロー ラ１３．１，１４．１又は第２の下側のローラ１３．２，１４．２が付設されて いる。これらのローラは両方の安定した切換状態の間で交互に切換えることを可 能にする。 切換開閉器の構造を簡単にするため、実施の形態で別個に示した複数のカム板 ８，９を、１つの上側部分カム板と１つの下側部分カム板を備えたただ１つのカ ム板に統合することも可能である。すなわち、各切換方向でＳＫＭとＨＫＭの操 作はただ１つの部分カム板により行われる。 既に述べたことは本発明の切換開閉器の１つの相にのみ関するものである。三 相の切換開閉器では、３つの相のすべての上記機械的及び電気的な操作要素並び に切換要素が特にただ１つの水平な平面内に有利に設けられている。 図２はこのような構造を上から概略的に示している。 絶縁材シリンダ１の内部に、切換軸４が設けられていることが分かる。この切 換軸４は、その上で、軸方向に摺動可能で切換軸４と共に回転可能である切換イ ンサート５を備えている。この切換インサート５はそれぞれの部分カム板を有す るカム板６，７，８，９を重ね合わせて支持している。 更に、各相のために、前記カム板の回りに同心的に両方のＶＡＣとが設けられ ていることが分かる。この場合、図４に示した回路にしたがって、一方のＶＡＣ は電気的な切換接触子ＳＫＶとして作用し、他方のＶＡＣは電気的な補助接触子 ＨＫＶとして作用する。更に、二極を遮断するための機械的な接触子が設けられ ている。この場合、一方の接触子は機械的な切換接触子ＳＫＭとして作用し、他 方の接触子は機械的な補助接触子ＨＫＭとして働く。相のそれぞれの切換手段と 操作手段が存在する領域は、図２において矢印で限定された範囲によって示して ある。 当然、持続電流を導通させるため、すなわち定常駆動中の切換接触子を解放す ため、それ自体知られている持続主接触子を付加的に配置することも可能である 。このような持続主接触子だけ拡張した回路は知られている。この持続主接触子 は、切換方向に依存しないで切換開閉時に最初に開き、最後に閉じるので、この 持続主接触子の操作はそれ自体知られている方法で切換軸４に固定連結された輪 郭又はカム板により行われる。切換方向に依存する軸方向の摺動は必要ない。し かしながら、上記で説明した実施の形態では、そのような持続主接触子は故意に 省略した。 本発明は特に、切換開閉器において、二方向に力を蓄勢及び放出可能な蓄勢機 構によって交換する切換交換器の切換方向に左右されずに、非対称な回路の簡単 な実現、すなわち電気的な切換要素と機械的な切換要素の等しい操作順序の簡単 な装置技術的な切換えを可能にする。 本発明により切換方向に依存して摺動させるために必要な運動は、それ自体知 られている蓄勢機構の持上げスライダの連続的な運動中に実際の切換工程の開始 前に、簡単に生じる。そのためには、上記の付加的な輪郭を持上げスライダの側 方に設けるだけでよい。容易に実現できるこの変更を除いて、公知の蓄勢機構は 変更しないで使用される。これはその他の利点を呈する。 カム板と操作要素と切換要素の数と形状、特に電気的な切換要素と機械的な切 換要素の数と形状はその都度実現すべき回路に合わせられる。そして、本発明は 相毎に２つのＶＡＣと相毎に２つの二極の機械的な切換接触子を備えた上記実施 の形態に限定されない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，Ｆ Ｉ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＸ ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ， ＵＳ (72)発明者 ピルマイアー・レオンハルト ドイツ連邦共和国、デー−93059 レーゲ ンスブルク、ホルツガルテンストラーセ、 40

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．負荷時タップ切換器の切換開閉器が、 両方向に回転可能な駆動軸によって連続的に運動可能な持上げスライダと、 解放後に持上げスライダの運動に急に動いて追従する被駆動部品を備える蓄勢 機構と、 更に、解放された被駆動部品によって回転可能な切換軸と、 更に、操作要素によって操作可能であり、前記切換軸によって回転可能で同心 的な、正面の輪郭を有するカム板と対応する、各相のための切換手段とを備えた 、負荷時タップ切換器の切換開閉器において、 切換軸（４）に軸線方向へ摺動可能な切換挿入部（５）が設けられていること 、 前記切換挿入部（５）は切換手段を操作するためのカム板（６，７，８，９） を支持していること、 各カム板（６，７，８，９）は、異なる輪郭を有する上側と下側の部分カム板 （６．１，７．１，８．１，９．１；６．２，７．２，８．２，９．２）に分割 されていること、 切換挿入部（５）の上側の駆動位置では、すべての下側部分カム板（６．２， ７．２，８．２，９．２）が、そして切換挿入部（５）の下側の駆動位置では、 すべての上側部分カム板（６．１，７．１，８．１，９．１）が、前記切換手段 を操作するための操作要素（１１．１，１１．２；１２．１，１２．２；１３． １，１３．２，１３．３；１４．１，１４．２，１４．３）と対応するように、 前記切換挿入部（５）は駆動軸の回転方向に依存して上側又は下側の駆動位置に 運動可能であること、 を特徴する負荷時タップ切換器の切換開閉器。 ２．切換挿入部（５）の持上げスライダ（２．２）の運動時にこの運動に方向依 存して軸線方向に上方又は下方へ摺動でき、上側又は下側の駆動位置に運動でき るように、切換挿入部（５）が輪郭（２．４）を有する連結要素（３）によって 蓄勢機構（２）の持上げスライダ（２．２）に一体的に連結されているこ とを特徴する請求の範囲１に記載の負荷時タップ切換器の切換開閉器。 ３．切換手段は、相毎に少なくとも２つのバキュームバルブ（１１，１２）と少 なくとも２つの機械的な接触子（１３，１４）を備えていることを特徴する請求 の範囲１又は２に記載の負荷時タップ切換器の切換開閉器。 ４．バキュームバルブ（１１，１２）を操作するための各操作要素は、それぞれ の部分カム板（６．１，６．２；７．１，７．２）と対応する固定ローラ（１１ ．１，１２．１）及びこの固定ローラに連結されたアングルレバー（１１．２， １２．２）を備えていることを特徴する請求の範囲３に記載の負荷時タップ切換 器の切換開閉器。 ５．機械的な接触子（１３，１４）を操作するための各操作要素は、それぞれの 部分カム板に対応する第１と第２のローラ（１３．１，１３．２；１４．１，１ ４．２）と、ばねで付勢されたトグルレバー（１３．３，１４．３）を備え、そ れぞれの第１のローラ（１３．１，１４．１）又はそれぞれの第２のローラ（１ ３．２，１４．２）のどちらかに圧力が加えられるにしたがって、それぞれの機 械的な接触子（１３，１４）が２つの停止状態の間で投入と遮断可能であること を特徴する請求の範囲３又は４に記載の負荷時タップ切換器の切換開閉器。 ６．一方ではすべての第１のローラ（１３．１，１４．１）が、そして他方では すべての第２のローラ（１３．２，１４．２）がそれぞれ、同じ部分カム板と対 応することを特徴する請求の範囲５に記載の負荷時タップ切換器の切換開閉器。 ７．機械的な接触子（１３，１４）は二極の切換接触子として形成されているこ とを特徴する請求の範囲３〜６のいずれか１つに記載の負荷時タップ切換器の切 換開閉器。 ８．定常状態で持続電流を導通させるそれ自体知られている付加的な持続主接触 子が設けられ、前記持続主接触子は切換軸（４）によって直接操作可能であるこ とを特徴する請求の範囲３〜７のいずれか１つに記載の負荷時タップ切換器の切 換開閉器。 ９．機械的な接触子（１３，１４）を操作するための他の複数のカム板（８，９ ） は、異なる輪郭を有する上側と下側の部分カム板に分割されたただ１つのカム板 に統合されていることを特徴する請求の範囲３〜８のいずれか１つに記載の負荷 時タップ切換器の切換開閉器。