Sprunghaft betätigter Lastumschalter Gegenstand der Erfindung ist ein sprunghaft be tätigter Lastumschalter mit Haupt- und Vorkontakten sowie einem überschaltwiderstand, mittels dem bei Stufentransformatoren die Umschaltung des Last stroms von dem einen Stufenwähler auf den anderen mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit unauf haltsam, also gewissermassen schlagartig, vornehmbar ist.
Bei solchen Lastschaltem ist es erstrebenswert, dass die richtige Zeitfolge der Kontaktein- und -ausschal- tung, die bei Verwendung Ohmscher überschaltwider- stände in einer möglichst kurzen Gesamtzeit ablaufen sollen, mit einfachen und betriebssicheren mechani schen Elementen erreichbar ist und der Raumbedarf für eine bestimmte Schaltleistung ausserdem noch möglichst klein wird.
Ferner sollen alle dem Ver schleiss unterworfenen Teile leicht bei einer allenfall- sigen Auswechslung zugänglich sein. Bekanntlich ist die verlangte Schaltgeschwindigkeit in hohem Masse von der Frequenz des zu schaltenden Laststroms ab hängig, und, es muss demnach stets für die richtige Zeitfolge der schaltenden Haupt- und Vorkontakte gesorgt werden.
Dies ist aber wegen der beweglichen Schaltermasse meist sehr schwierig, da diese stets sehr gross sind und mit Rücksicht auf den mechanischen Aufbau kaum beliebig leicht ausführbar sind. Um die Schaltgeschwindigkeit in bestimmten Grenzen beein- flussen zu können, hat man deshalb bei den sog. Knie hebellastschaltern bereits zusätzliche Schwungmassen vorgesehen, die mit den Achsen des Kniehebelsystems verbunden waren. Solche Schalterkonstruktionen konnten, da sie sehr schwer ausfallen, nicht ganz be friedigen.
Eine Las.tschalterkonstruktion, die alle vorgenann ten Bedingungen. erfüllt, die weder mit den bisher üblichen Kniehebellastschaltern noch den bekannten Segmentlastschaltern erreichbar waren, ist Ziel der Erfindung.
Erfindungsgemäss sind bei dem Lastschal- ter der bewegliche Lastschalterhauptkontakt, der be wegliche Lastschaltervorkontakt sowie der bewegliche Umschalterkontakt, der den übergchaltwiderstand von dem einen Stufenwähler auf den Stufenwähler, der nach der Lastumschaltung die Last übernehmen soll, umlegen kann, als voneinander getrennte einarmige Hebel ausgebildet, die je vom Schalterantrieb aus in eine hin und her gehende Schwenkbewegung in der Weise versetzt werden,
dass bei BetätIgung des An triebs stets zuerst der bewegliche Umschalterkontakt vermittels in seinem Antriebswellenzug eingesetzter Getriebeteile (Kurbelgetriebe) sich schleichend bewe gend umschaltet und dass darauf die Umlegung der beweglichen Haupt- und Vorkontakte mit Hilfe eines in deren Antrifebswellenzug eingeschalteten und vor zugsweise mit einer Bremseinrichtung versehenen und deshalb in seinem Ablauf beeinflussbaren Kraftspei chers sprunghaft unter Verwendung zwischengeschal teter Getriebeteile (Kurbelgetriebe),
aber in der Weise erfolgt, dass nach dem Umlegen des Umschalterkon- taktes der Lastschalterhauptkontakt sich von seinem festen Gegenkontakt abhebt und einen festen Kontakt, an den der überschaltwiderstand vermittels des Um schalters angeschlossen ist, berührt, wonach der be wegliche Lastschaltervorkontakt unter Verwendung eines zwischen seiner Antriebswelle und der den be weglichen Hauptkontakt tragenden Welle eingeschal teten weiteren Getriebes (Kurbelgetriebe) in seine neue Schaltstellung umspringt,
bevor der bewegliche Lastschalterhauptkontakt den festen überschaltwider- stand verlässt und an seinem anderen festen Lastschal terhauptkontakt zur Auflage kommt. Eine derartige Schalterkonstruktion besitzt bei jedem Schalter je nur ein bewegliches Kontaktglied, das aus einem einfachen und vor allem mit geringer Masse ausführbaren He belarm besteht. Die Folge ist, dass die beim Umschalt vorgang zu bewegenden Massen wie gewünscht nicht nur sehr klein gemacht werden können, sondern dass vor allem auch die beweglichen Kontakte räumlich voneinander getrennt ausführbar sind.
Dadurch wer den einerseits bequem beliebig grosse Konbaktstrek- ken, das heisst Kontaktabstände, erreicht, und ander seits können die voneinander nunmehr getrennt lie genden Kontakte leicht auswechselbar gemacht wer den. Weiter vorteilhaft ist, dass bei der getrennten Hebelanordnung in besonders günstiger Weise eine Kontaktunterteilung in mehrere nebeneinanderlie- gende Kontakte, wie sie beispielsweise bei der Strom teilung erforderlich werden, anwendbar ist.
Wenn man die in die die einzelnen beweglichen Kontaktglieder zu betätigenden Wellenzüge einzubauenden Getriebe entsprechend auslegt, dann wird für die beweglichen Kontaktglieder eine besonders günstige Bewegungs art erreicht, die mit kleiner Geschwindigkeit beginnt, im Mittelteil der Bewegung eine grosse Geschwindig keit aufweist und auf den festen Kontakt mit vermin derter Geschwindigkeit auftrifft. Dieses sachte Auf legen auf die Gegenkontakte vermindert die Kontakt prellungen insbesondere dann, wenn man die Gegen kontakte nachgiebig lagert und gegebenenfalls noch einen PrellschlagdÜmpfer mit vorsieht.
Die verwen deten Zwischenkurbelgetriebe lassen sich leicht so auslegen, dass sie in den Endstellungen im Totpunkt sich befinden. Damit wird in einfacher Weise eine Verriegelung der beweglichen Schalterkontakte in ihren Endstellungen erreicht. Besonders günstig er weist sich die mit dem Kraftspeicher verbundene Brems einrichtung, die z. B. in Form eines Windrades oder Flügelrades ausgeführt sein kann, dessen Flügel ein stellbar sind, weil dadurch die Ablaufgeschwindigkeit des Kraftspeichers wählbar und damit indirekt wieder die Schaltgeschwindigkeit des Schalters der Fre quenz des zu schaltenden Stromes, z. B. bei Bahn transformatoren, 16 /s Hz anpassbar ist.
Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbei spiel der Erfindung näher erläutert werden: Die Fig. 1 zeigt ein Schaltbild des gesamten Last umschalters. Fig.2 gibt den Schalteraufbau in per spektivischer Darstellung wieder, und in Fig. 3 ist eine Ansicht der Kontaktausführung des Lastschaltervor- kontaktes teilweise im Schnitt wiedergegeben. Die sche matischz Darstellung der Fig. 4 lässt die Wirkungs weise des Schaltergetriebes erkennen. In sämtlichen Figuren. sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist mit 1 die Regelwicklung eines Trans formators angedeutet, auf deren Anzapfungen 2 und 3 die beweglichen Stufenkontakte 2 und 5 zweier ab wechselnd sich bewegender Stufenwähler ruhen.
Mit 6 und 7 sind die beiden festen Lastschalterhauptkon- takte bezeichnet, von denen der Kontakt 6 mit dem Stufenwählerkontakt 4 und entsprechend der Kontakt 7 mit dem Wählerkontakt 5 verbunden ist. 8 bzw. 9 sind feste Lastschaltervorkontakte, die in ähnlicher Weise mit den beiden Stufenwählerkontakten 4 und 5 verbunden sind. Mit 10 ist der bewegliche Las:tschal- tervorkontakt angedeutet, der über die Leitung 11 mit dem beweglichen Lastschalterkontakt 12 verbunden ist.
Mit 13 ist die Lastableitung bezeichnet. Im Wege des beweglichen Lastschalterhauptkontaktes 12 befin det sich in dessen Mitte ein entsprechend breit gehal tener fester Kontakt 14. Diesen berührt der beweg liche Kontakt 12 bei jeder überschaltbewegung. Am Kontakt 14 ist über die Leitung 15 ein üb.erschalt- widerstand 16 angeschlossen, der mit seinem anderen Ende an den beweglichen Kontaktteil 17 eines dop pelpoligen Umschalters 170 angeschlossen ist, dessen feste Kontakte mit 19 und 20 bezeichnet sind.
Der Kontakt 19 ist mit dem festen Lastschalterkontakt 6 und dem festen Lastschaltervorkontakt 8 über die Lei tung 21 verbunden und ist weiter an den Stufenwäh ler 4 angeschlossen. Der feste Kontakt 20 ist sinn gemäss über die Leitung 21' mit dem festen Lastschal terkontakt 7 und dem Lastschaltervorkontakt 9 sowie dem Stufenwählerkontakt 5 verbunden.
Der Schaltvorgang spielt sich wie folgt ab: Aus gehend von der dargestellten Schaltstellung fliesst der Laststrom, der vermittels des Stufenwählerkontaktes 4 von der Wicklungsstufe 2 abgenommen wird, über den festen Lastschalterhauptkantakt 6 zur Last abnahmeleitung 13. Dabei liegt der bewegliche Vor kontakt 10, der auf dem festen Kontakt 8 aufliegt, über die Leitung 10 in einem zum Hauptkontakt- stromkreis parallelen Stromzweig. Der bewegliche Umschalberkontakt 17 liegt auf seinem festen Kon takt 19.
Bei der nun folgenden Lastumschaltung auf die Wicklungsstufe 3 wird zunächst der bewegliche Umschalterkontakt 17 auf den festen Kontakt 20 um gelegt. Dabei bewegt sich der Umschalterkontakt 17 schleichend. Der überschaltwiderstand 16 liegt nun mehr über die Leitung 21' bereits an der Wicklungs stufe 3, auf die umgeschaltet werden soll.
Darauffol- gend wird vermittels eines nicht dargestellten Kraft speichers der bewegliche Lastschalterhauptkontakt 12 sowie der bewegliche Lastschaltervorkontakt 10 schlagartig und unaufhaltsam in die andere Endstel- lung, in der sie die festen Kontakte 7 bzw. 9 berüh ren, umgelegt. Dieser Umlegevorgang geschieht zeit lich so, dass zunächst der bewegliche Lastschalter hauptkontakt 12 öffnet und auf den festen Kontakt 14 aufläuft.
In der Zeitspanne, in der der Kontakt 12 über den Kontakt 14, der etwas breiter gehalten ist, hinwegläuft, fliesst der Laststrom zunächst über die festen Vorkontakte 8 und 10, die Leitung 11 zur Lastabnahmeleitung 13 sowie parallel dazu von der Stufe 3 über den Stufenwählerkontakt 5, die Leitung 21', den festen Kontakt 20, den beweglichen Um schalterkontakt 17, den überschalbwiderstand 16 und die Leitung 15 und den daran angeschlossenen festen Kontakt 14 gleichfalls zur Lastabnahmeleitung 13.
Dieser Stromfluss bleibt nur ganz kurzzeitig bestehen, bis der bewegliche Lastschaltervorkontakt 10 sich von seinem Kontakt 8 abhebt. Nun fliesst der Laststrom ganz vom Stufenwählerkontakt 5 über den überschalt- widerstand 16, und zwar so lange, bis der bewegliche Vorkontakt 10 seinen anderem festen Kontakt 9 er reicht hat und dieser sich sodann an der Stromfüh- rung beteiligt, bis der Las,tschalterhauptkontakt 12 nach Ablaufen vom festen Kontakt 14 und Auftref fen auf den festen Lastschalterkontakt 7 schliesslich die Last übernimmt.
In der perspektivischen Schalterdarstellung der Fig. 2 ist auf .einem Tragisolator 210 eine Tragplatte 22 befestigt, auf der die einzelnen Schalterteile vor zugsweise hintereinander fluchtend aufgebaut sind, und zwar ein Umschalter 170 für den überschalt- widerstand 16, dessen auf Isolatoren 23 aufgesetzte feste Kontakte mit 19 und 20 bezeichnet sind und dessen zugehöriger beweglicher, als Messerkontakt ausgebildeter Kontakt 17 ist, der von einer bei 24 und 24' gelagerten Welle 25 getragen wird,
durch die vermittels der durch die hohle Welle 25 geführte Lei tung 26 das Kontaktmesser 17 an den überschalt widerstand 16 angeschlossen ist, der selbst irgendwie auf der Tragplatte 22 befestigt ist. Mit 6 und 7 sind die gleichfalls auf Isolatoren 27 aufgesetzten festen Lastschalterhauptkontakte bezeichnet, die mit dem beweglichen Kontaktteil 12 zusammenarbeiten, der auf einer hohl ausgebildeten Welle 28 sitzt,
durch die der Stromanschluss vermittels der Leitung 29 für den beweglichen Kontakt 12 hindurchgeführt ist, der selbst wieder an einen der Lagerböcke 30 angeschlossen ist. Mit 31 ist der andere Lagerbock für die Welle 28 anzedeutet. 8 bzw. 9 bezeichnen die festen Lastschal tervorkontakte. Auch diese sind auf Isolatoren 270 aufgesetzt, und sie arbeiten mit dem als,-- einarmiger Hebel ausgebildeten beweglichen Lastschaltervorkon- takt 10 zusammen.
Die Stromzuführung zum Kontakt 10 geht vom Lagerbock 32 vermittels der Leitung 21 durch die hohl ausgebildete, den beweglichen Vor kontakt 10 tragende Wedle 33.
Der bewegliche Kontakt 17 des Umschalters 170, der bewegliche Lastischalterhauptkonbakt 12 sowie der bewegliche Lastschaltervorkontakt 10 sind sämtlich als einarmige Hebel ausgebildet und machen bei je dem Schaltvorgang eine hin und her gehende Schwenk bewegung. Diese Bewegung wird vermittels den die betreffenden beweglichen Kontakte tragenden Wellen vorgeschalteten Getrieben, nämlich Kurbelgetrieben, bewerkstelligt. Der Antrieb aller beweglichen Kon taktteile geschieht von der Schalterantriebswelle 34 aus, die sowohl von Hand als auch motorisch zu be tätigen ist.
Dabei ist es für die Schalterbetätigung gleichgültig, ob im Rechts- oder Linksdrehsinn an getrieben wird. Die Schalterantriebswelle 34 trägt an ihrem oberen Ende ein Kegelrad 35. Mit diesem käm men zwei weitere Kegelräder 36 bzw. 37. Das Rad 36 ist mit einer bei 38 gelagerten Welle 39 verbunden, die an ihrem freien Ende eine Kurbel 40 trägt, deren Kurbelzapfen. 41 in eine senkrecht gestellte Kulisse 42 eines bei 43 bzw. 43' gelagerten, horizontal verschieb- lichen Schlittens 44 eingreift.
In eine auf dem Schlit ten 44 gleichfalls senkrecht gestellte und parallel zur Kulisse 42 angebrachte Kulisse 45 greift ein Kurbel zapfen 46 einer am Ende der Weile 25 gelagerten Kurbel 47 ein. Die Kurbeln 40 und 47 sind so an ihren zugehörigen Wellenenden befestigt, dass in jeder Schalterends.tellung die Kurbel 40 horizontal steht, während die Kurbel 47 etwa gleiche Schräglage wie der bewegliche Umschalterkontakt 17 hat.
Da bei einer solchen Kurbelstellung die Kurbel 40 in der Schalterendstellung in ihrer Totpunktlage sich befin det, ist der bewegliche Kontakt 17 gewissermassen in seiner Endsage verriegelt.
Von dem Kegelrad 37 wird eine Hohlwelle 48 an getrieben, die an ihrem Ende zwei um 180 versetzte Mitnehmer 49 und 50 trägt, die mit einem an sich be kannten und daher nicht weiter beschriebenen Kraft speichersystem zusammenarbeiten, indem der Nocken 49 beim Drehen im Uhrzeigersinn den Nocken 51, an dem die als Federspirale ausgebildete Kraftspeicher feder eingehängt ist, mitnimmt.
Nach einer Drehung um 180 trifft der Nocken 50 gegen eine nach beiden Seiten wirkende Auslöseeinrichtung 53 bekannter Art und hebt dabei die Verklinkung eines Zackens. 55, der an einer durch die hohle Welle 48 geführten Welle 54, an der das andere Ende der Krafttspeicherspirale be festigt ist, auf, so dass diese Welle unter der Wir kung des sich entladenden Kraftspeichers sich unauf haltsam, und zwar schlagartig, dreht.
Das mit der Welle 54 verbundene Zahnrad 540 treibt über das mit ihm kämmende Kegelrad 56, das auf einer bei 57 gelagerten Welle befestigt ist, die am Ende dieser Welle angebrachte Kurbel 58 schlagartig an.
Die Kur bel 58, die mit ihrem Kurbelzapfen 59 in gleicher Weise wie die Kurbel 40 in eine Kulisse 60 eines horizontal verschieblichen Schlittens 61 eingreift, be wegt bei einer Drehung um 180 den Schlitten nach der anderen Seite, wobei ein an einer Kurbel 62 an gebrachter Kurbelzapfen 63 durch eine zweite, auf dem Schlitten angebrachte, senkrecht stehende Kulisse 64 mitverdreht wird und damit die mit der Kurbel 62 verbundene Welle 65, die mit der Welle 28 fest gekup pelt ist, in Drehung versetzt.
Damit wird der auf der Welle 28 in der Schräglage der Kurbel 62 angebrachte bewegliche Lastschalterhauptkontakt 12 in seine an dere Schalterstellung verschwenkt, wobei er auf sei nem Bewegungsweg den auf einer d!ie beiden Isolato ren 27 verbindenden Brücke befestigten Kontakt 14, an den über die Leitung 15 der überschaltwiderstand 16 angeschlossen ist, berührt. Am Ende der Welle 28 ist .eine weitere Kurbel 66 befestigt.
Diese greift mit ihrem Kurbelzapfen 67 in einen Schlitz 68 einer ver mittels der Welle 69 gelagerten Kurbel 70 ein. Eine mit der Kurbel 70 verbundene Kurbel 71, die die gleiche Lage.
wie die Kurbel 70 hat, greift mit ihrem Kurbelzapfen 72 in einen Schlitz 73 eines Kurbel hebels 74 ein. Die Kurbelhebel 66 und 70 sowie 71 und 74 stehen zueinander etwa senkrecht, um da durch bei einer Bewegung in den Endstellungen eine Verriegelung des auf der Welle 33 befestigten beweg lichen Lastschaltervorkontaktes 10 zu erreichen.
Durch die Zwischenschaltung des Kurbelgetriebes 66 bis 74 zwischen den Wellen 28 und 33 erreicht man, dass der bewegliche Vorkontakt während der anfänglichen Bewegung der Welle 28, also im Zeitpunkt der ersten Bewegung des beweglichen Lastschalterhauptkontak- tes 12, sich noch nicht bewegt, und dass er dann, wenn der bewegliche Kontakt 12 auf den Kontakt 14 gelangt, sich aber plötzlich zu bewegen anfängt und schnell in seine andere Endstellung geht,
wobei er aber infolge der Anbringung der Kulissenschlitze 68 und 73 sachte auf den festen Gegenkontakt auftrifft und nur wenig prellt. Das Prellen des Vorkontaktes kann gänzlich unterdrückt werden, wenn man, wie gestrichelt angedeutet, auf der Welle 33 einen Arm 75 etwa mit der Schräglage des beweglichen Kontak tes 10 anbringt und diesen auf beiden Seiten gegen fest an der Schaltertragplatte 22 angebrachte An schläge 76, die selbst einen.
nachgiebigen, insbeson dere federnden Anschlagteil 77 besitzen, bereits kurz vor dem Auftreffen des beweglichen Kontaktes 10 auf seinem zugehörigen festen Kontakt zur Anlage bringt und dabei den nachgiebigen Anschlagteil 77 zurückdrückt, bis der bewegliche Kontakt 10 tatsäch lich auf seinem festen Gegenkontakt aufliegt. Der be wegliche Kontakt 10 trifft also spiellos auf und kann nicht zurückfedern und prellen, da in diesem Zeit punkt die Kurbel 74 zur Kurbel 71 bereits senkrecht steht und somit der bewegliche Kontakt 10 gewisser massen schlagartig verriegelt ist.
Die festen und be weglichen Lastschaltervorkontakte, die, wie erläutert, die Abschalt- und Einschaltleistung übernehmen Müs sen, lassen sich, wie in Fig. 2 bereits angedeutet, zum Zwecke der Stromteilung in beliebig viele Einzelkon takte, an die Stromteilerd:rosseln angeschlossen sind, unterteilen.. Dies ist leicht vornehmbar, weil die par allel nebeneinanderliegenden Kontakte sich ohne wei teres raumgünstig unterbringen lassen, ohne dass da durch die Zugänglichkeit zu den Kontakten leidet oder der Raumbedarf unnötig vergrössert werden muss.
Im Ausführungsbeispiel ist eine zweifache Stromteilung angedeutet, indem die festen Vorkon- takte 8 bzw. 9 je aus zwei nebeneinanderliegenden Kontakten 80, 81 bzw. 90, 91 bestehen, die je über ein Drosselglied 82 bzw. 92 mit dem entsprechenden Stufenwähler 4 bzw. 5 verbunden sind. Selbstverständ lich ist auch an den Lastschalterhauptkontakten eine Stromteilung möglich, und weiter kann auch der Um schalter 170, insbesondere bei grösseren Lastströmen, aus mehreren nebeneinanderliegenden Schaltern auf gebaut sein.
Auf der Welle 54 sitzt ein Zahnrad 92. Dieses kämmt mit einem Ritzet 93, das. auf einer Welle 94 sitzt, die gleichzeitig ein grosses Zahnrad 95 trägt, das wieder mit einem Ritzel 96 zusammen arbeitet, das auf einer ein Windrad 97 tragenden Welle 98 befestigt ist. Das, Windrad 97 kann von einem eine Ausblaseöffnung 99 aufweisenden Gehäuse 150 umschlossen sein.
Der beim Drehen des Wind rades 97 erzeugte Luftstrom kann zur Kontaktbebla- sung, zur Kühlung des Widerstandes 16 sowie zur Erzeugung eines überdruckes in dem den ganzen Lastschalter aufnehmenden Gehäuse verwendet wer den. Die Flügel 97 können, um eine bestimmte Ge schwindigkeit des Kraftspeicherablaufs sicherzustel len, in ihrer Länge veränderbar oder einstellbar aus geführt sein. Die Zusammenschaltung der einzelnen Schalterteile ist gemäss dem Schaltbild nach Fig. 1 durchgeführt.
Es sind deshalb in der Fig. 2 für die Schaltverbindungen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Die Laststromabnahme ist mittels der Schraube 83 an der Tragplatte 22 angedeutet.
Unter Umständen kann es zur Erreichung be sonderer Schaltverhältnisse vorteilhaft sein, den festen Umschalterkontakt 14 nicht unmittelbar von dem beweglichen Lastschalterhauptkontakt 12 aus zu be rühren. Man kann deshalb den festen Kontakt 14 auf einer besonderen Tragbrücke anbringen und ihn bei spielsweise von einem beweglichen Kontakt, der zum Beispiel auf dem verlängerten Kurbelhebel 70 sitzt, betätigen lassen.
Dabei ist es möglich, den Kontakt 14 beliebig breit oder schmal auszuführen, je nachdem die Einschaltzeit des überschaltwiderstandes 16 län ger oder kürzer sein soll. überhaupt hat man durch die Verwendung der in den die beweglichen Kontakt teile tragenden Wellenzügen eingeschalteten Kurbel getriebe und der dadurch erreichbaren Totgänge in den Endlagen in weitem Ausmass die Möglichkeit, die einzelnen Schaltphasen nach Bedarf und Wunsch ein zustellen.
Der in Fig.2 dargestellte Schalter ist selbstver ständlich in mancher Hinsicht, insbesondere konstruk tiver Hinsicht, abwandelbar, ohne vom eigentlichen Erfindungsgedanken abzugehen. Der beschriebene Schalter arbeitet folgendermassen:
Wird die Antriebswelle 34 beispielsweise im Uhr zeigersinn angetrieben, dann drehen sich die Wellen 39 und 48 im Gegenuhrzeigersinn. Dabei zieht, wie bereits beschrieben, die Welle 48 den Kraftspeicher auf, bis nach einer 180 -Drehung der Klaue 50 die Auslöseeinrichtung 53 betätigt wird und dadurch die Welle 54 infolge Auslösens des Kraftspeichers in äusserst schnelle Drehung versetzt wird.
Zwischen zeitlich hat die Welle 39 ihre Kurbel 40 um 180 ge dreht und dadurch den Schlitten 44 in seine andere Endstellung gebracht, wobei die in die Schlittenkulisse 45 eingreifende Kurbel 47 mitgenommen wurde und über die angeschlossene Welle 25 den beweglichen Umschalterkontakt 17 von seinem festen Kontakt 20 auf den festen Kontakt 19 umgelegt hat und damit den überschaltwiderstand 16 an den Stufenwähler 4 (Fig. 1) angeschlossen hat.
Die nach Ausführung die ser Umschaltbewegung erst einsetzende Kraftspeicher entladung dreht unaufhaltsam, und zwar schlagartig, über die Zahnräder 540 und 56 die Kurbel 58 um 180 und bringt damit den Schlitten 61 in seine an dere Endstellung. Dabei wird vermittels der Kulisse 64 die Kurbel 62 und die damit verbundene Welle 28, die den beweglichen Lastschalterhauptkontakt 12 trägt, so weit verdreht, dess der Kontakt 12 vom festen Kontakt 7 auf den festen Kontakt 6 sich um legt und in dieser Stellung, wie bereits erwähnt, durch das Kurbelgetriebe 60 bis 64 verriegelt wird.
Auf sei nem Umschaltweg hat der feste Kontakt 12 den festen Kontakt 14 berührt und während dieser Be rührung den überschaltwiders.tand 16 mit der Last- Leitung 13 verbunden. Infolge des zwischen den Wel len 28 und 33 eingeschalteten, besonders ausgelegten Kurbelgetriebes 66 bis 74 wurde die Welle 33 erst nach Auftreffen des beweglichen Kontaktes 12 auf den Kontakt 14 in Bewegung versetzt und sehr schnell gedreht, so dass der auf der Welle 33 sitzende beweg liche Lastschaltervorkontakt 10 schnell vom festen Kontakt 9 auf den festen Kontakt 8 umgelegt wurde.
Erst nach Ausführung dieses Schaltvorganges. läuft der bewegliche Lastsch.alterhauptkontakt 12 vom Kontakt 14 ab, um dann seinen festen Kontakt 6 zu erreichen.
Die festen Hauptkontakte 6 und 7 sowie die festen Vorkontakte 8 und 9 bildet man zweckmässig nach giebig aus. Dabei können vor allem die Lastschalter- vorkontakte nach Art der bekannten Schützkontakte als Hörnerkontakte ausgeführt sein und können vor allem dabei, wie dies die Fig. 3 beispielsweise zeigt, noch zusätzlich nachgiebig und einstellbar gelagert werden. Hierbei ist auf dem Isolator 270 der feste Vorkontakt 8 (Fig.3), der selbst ein Winkelstück darstellt, vermittels eines.
Tragstückes 100, an dem der Kontakt 8 mit Hilfe der Schraube 101 befestigt ist, mit Hilfe seines ballig ausgeführten und in einer entsprechenden Ausnehmung des Kontaktbefesbi- gungsgliedes 102 geführten Endes<B>103</B> des Tragstük- kes 100 nach oben bzw. unten verschwenkbar ge lagert. Dabei versucht eine Feder 104 das Tragstück 100 nach oben zu drücken. Der Bewegungsweg des Tragstückes 100 ist aber durch eine Stellschraube 105 begrenzbar.
Dadurch wird es möglich, den festen Kontakt in seine günstigste Lage beim Zusammen arbeiten mit dem beweglichen Kontakt 10 zu bringen. Vor allem ist man bei Verwendung von mehreren nebeneinanderliegenden Parallelkontakten, wie sie bei der Stromteilung benutzt werden, ohne weiteres in der Lage, die Kontaktberührung sämtlicher festen und be weglichen Kontaktteile ganz genau einzustellen., so dass alle Kontakte im gewünschten Zeitpunkt Kontakt machen.
Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sich beispielsweise einzelne Kontakte während des Betriebes verschieden stark abnützen sollten. Der bewegliche Kontakt 10 trägt an seinem Ende die bei den gleichfalls als Hörnerkontakt ausgebildeten bei den Kontaktstücke 110, die aus gewöhnlichem Kup fer oder besonders widerstandsfähigem abbrandsiche- rem Kontaktmaterial gefertigt sein können oder auch abbrandsichere Auflagen besitzen können.
Die Kon taktstücke 110 sind an einem metallischen Tragstück 111, an das die durch die hohle Welle 33 geführte Leitung 21 angeschlossen ist, mit Hilfe der Schrau ben 112 befestigt. Das Tragstück 111, das ein ein faches Flachprofil ist, ist von den beiden Armen<B>113</B> einer die Welle 33 umschlingenden Klammer 114 unter Zwischenlage von Isolationsstücken 115 und der diese isoliert durchsetzenden Schrauben<B>116</B> ge halten.
Eine Auswechslung der Kontaktstücke <B>110</B> und 8 ist nach Lösen der Schrauben 101 bzw. 112 leicht durchführbar, weil die Kontaktstücke bequem zugänglich sind, selbst wenn, wie in der Fig. 3 dar- gestellt, noch eine Funkenkammer 117 über den Kon takten angebracht sein sollte, da diese unschwer ab ziehbar ist. Die vorstehend beschriebene Wirkungs weise des Schalters wird durch. das schematisch ge haltene Getriebebild ohne weitere Erklärung klar, da in diesem Getriebebild sämtliche in Frage kommen den Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen sind.
Vor allem zeigt diese Figur deutlich, wie der durch die Schlitze 68 und 73 erreichbare Leergang zu einem späteren Ablauf des beweglichen Vorkontaktes und zu dessen früherem Auftreffen auf seinen anderen Gegenkontakt führt.
Suddenly actuated diverter switch The object of the invention is a suddenly actuated diverter switch with main and pre-contacts as well as a transition resistor, by means of which the load current can be switched from one tap selector to the other at a relatively high speed in a relentless manner, so to speak abruptly, in step transformers .
With load switches of this type, it is desirable that the correct time sequence of contact switching on and off, which should take place in the shortest possible total time when using ohmic switching resistors, can be achieved with simple and operationally reliable mechanical elements and that the space required for a certain one Switching capacity is also as small as possible.
Furthermore, all of the parts subject to wear should be easily accessible in the event of a replacement. As is well known, the required switching speed is largely dependent on the frequency of the load current to be switched, and it must therefore always be ensured for the correct time sequence of the switching main and pre-contacts.
However, this is usually very difficult because of the movable switch mass, since these are always very large and, with regard to the mechanical structure, can hardly be implemented as easily as desired. In order to be able to influence the switching speed within certain limits, additional flywheel masses have already been provided for the so-called knee lever load switches, which were connected to the axes of the toggle lever system. Such switch constructions could not be entirely satisfactory because they are very heavy.
A laser switch construction that meets all of the aforementioned conditions. fulfilled, which could not be achieved with either the conventional toggle load switches or the known segment load switches, is the aim of the invention.
According to the invention, the moveable load switch main contact, the moveable load switch precontact and the moveable changeover switch contact, which can switch the switching resistance from the one tap selector to the tap selector that is to take over the load after the load changeover, are designed as separate one-armed levers in the load switch, which are each set in a reciprocating pivoting movement from the switch drive in such a way that
that when the drive is actuated, the movable changeover switch contact always switches over slowly moving by means of gear parts (crank gears) inserted in its drive shaft train and that the relocation of the movable main and pre-contacts with the help of a drive shaft train connected to it and preferably provided with a braking device and therefore the process of the energy storage device, which can be influenced by leaps and bounds, using intermediate gear parts (crank gears),
but it takes place in such a way that after the changeover switch contact is turned over, the load switch main contact lifts itself off its fixed counter-contact and touches a fixed contact to which the transition resistance is connected by means of the changeover switch, after which the movable load switch front contact using one between its The drive shaft and the additional gear (crank gear) that is connected to the moving main contact switch to its new switching position.
before the moving load switch main contact leaves the fixed transition resistance and comes to rest on its other fixed load switch main contact. Such a switch construction has only one movable contact member for each switch, which belarm consists of a simple and, above all, low mass executable. The result is that the masses to be moved during the switching process can not only be made very small, as desired, but above all that the movable contacts can also be made spatially separated from one another.
In this way, on the one hand, any large contact distances, that is to say contact spacings, can be conveniently achieved, and on the other hand, the contacts that are now separated from one another can be made easily exchangeable. It is further advantageous that, in the case of the separate lever arrangement, a contact subdivision into several contacts lying next to one another, as is necessary, for example, when dividing current, can be used in a particularly favorable manner.
If one interprets the gear to be installed in the individual moving contact members to be actuated shaft trains accordingly, then a particularly favorable type of movement is achieved for the moving contact members, which starts at low speed, has a high speed in the middle part of the movement and on the fixed contact hits at reduced speed. This gentle placement on the mating contacts reduces the contact bruises, especially when the mating contacts are stored flexibly and, if necessary, a rebound shock absorber is also provided.
The used intermediate crank mechanism can easily be designed so that they are in the end positions in the dead center. In this way, locking of the movable switch contacts in their end positions is achieved in a simple manner. Particularly favorable he has the device connected to the energy storage brake, the z. B. can be designed in the form of a wind turbine or impeller, the wings of which are an adjustable, because thereby the speed of the energy accumulator can be selected and thus indirectly again the switching speed of the switch of the Fre quency of the current to be switched, z. B. in train transformers, 16 / s Hz is adjustable.
Based on the drawing, a Ausführungsbei game of the invention will be explained in more detail: Fig. 1 shows a circuit diagram of the entire load switch. FIG. 2 shows the switch structure in a perspective view, and FIG. 3 shows a view of the contact design of the load switch preliminary contact, partly in section. The schematic representation of FIG. 4 shows the way in which the switch mechanism works. In all figures. the same parts are provided with the same reference symbols.
In Fig. 1, the control winding of a transformer is indicated by 1, on whose taps 2 and 3, the movable tap contacts 2 and 5 of two from alternately moving tap selector rest.
The two fixed load switch main contacts are designated by 6 and 7, of which the contact 6 is connected to the tap selector contact 4 and, correspondingly, the contact 7 is connected to the selector contact 5. 8 and 9 are fixed load switch pre-contacts which are connected in a similar way to the two tap selector contacts 4 and 5. The movable load switch pre-contact is indicated by 10, which is connected to the movable load switch contact 12 via the line 11.
With 13 the load dissipation is designated. By way of the movable load switch main contact 12 there is a correspondingly wide fixed contact 14 in its center. This is touched by the movable contact 12 with every switchover movement. A switch resistor 16 is connected to the contact 14 via the line 15, the other end of which is connected to the movable contact part 17 of a double-pole changeover switch 170, the fixed contacts of which are denoted by 19 and 20.
The contact 19 is connected to the fixed load switch contact 6 and the fixed load switch precontact 8 via the device 21 and is further connected to the 4 stage selector. The fixed contact 20 is connected via the line 21 'to the fixed load switch terkontakt 7 and the load switch pre-contact 9 and the tap selector contact 5 according to sense.
The switching process takes place as follows: Starting from the switching position shown, the load current, which is picked up by means of the step selector contact 4 from the winding step 2, flows through the fixed load switch main contact 6 to the load take-off line 13. The movable front contact 10, which is on the fixed contact 8 rests, via the line 10 in a branch parallel to the main contact circuit. The movable toggle contact 17 rests on its fixed contact 19.
In the now following load switch to the winding stage 3, the movable changeover switch contact 17 is first placed on the fixed contact 20 to. The changeover switch contact 17 moves slowly. The switchover resistor 16 is now more via the line 21 'already on the winding stage 3 to which the switch is to be made.
Subsequently, by means of an energy storage device, not shown, the movable load switch main contact 12 and the movable load switch pre-contact 10 are suddenly and inexorably moved into the other end position in which they touch the fixed contacts 7 and 9, respectively. This switching process takes place in such a way that initially the movable load switch main contact 12 opens and runs onto the fixed contact 14.
During the period in which the contact 12 runs over the contact 14, which is kept somewhat wider, the load current first flows through the fixed pre-contacts 8 and 10, the line 11 to the load take-off line 13 and, in parallel, from the stage 3 via the tap selector contact 5, the line 21 ', the fixed contact 20, the movable changeover switch contact 17, the supra-resistance 16 and the line 15 and the fixed contact 14 connected to it, likewise to the load removal line 13.
This current flow only lasts for a very short time until the movable load switch pre-contact 10 lifts off its contact 8. The load current now flows entirely from the tap selector contact 5 via the switchover resistor 16, until the movable pre-contact 10 has reached its other fixed contact 9 and this then takes part in the current flow until the main contact 12 of the load switch after running off the fixed contact 14 and encountering the fixed load switch contact 7, the load finally takes over.
In the perspective view of the switch in FIG. 2, a support plate 22 is attached to a support insulator 210, on which the individual switch parts are preferably aligned one behind the other, namely a changeover switch 170 for the switchover resistor 16, its fixed contacts placed on insulators 23 are designated by 19 and 20 and the associated movable contact 17 is designed as a blade contact and is carried by a shaft 25 mounted at 24 and 24 ',
by means of the device 26 guided through the hollow shaft 25, the contact blade 17 is connected to the switchover resistor 16, which itself is somehow attached to the support plate 22. With 6 and 7 the fixed load switch main contacts, which are also placed on insulators 27, are referred to, which cooperate with the movable contact part 12, which sits on a hollow shaft 28,
through which the power connection is passed by means of the line 29 for the movable contact 12, which is itself connected to one of the bearing blocks 30. The other bearing block for shaft 28 is indicated by 31. 8 and 9 denote the fixed load switch tervorkontakte. These are also placed on insulators 270, and they work together with the movable load switch pre-contact 10, which is designed as a one-armed lever.
The power supply to the contact 10 goes from the bearing block 32 by means of the line 21 through the hollow wedge 33 carrying the movable front contact 10.
The movable contact 17 of the changeover switch 170, the movable load switch main contact 12 and the movable load switch pre-contact 10 are all designed as one-armed levers and make a reciprocating swivel movement during each switching process. This movement is brought about by means of the gears, namely crank gears, connected upstream of the shafts carrying the relevant movable contacts. The drive of all moving con tact parts happens from the switch drive shaft 34, which is to be operated both by hand and by motor.
It does not matter whether the switch is operated in a clockwise or counterclockwise direction. The switch drive shaft 34 carries a bevel gear 35 at its upper end. Two more bevel gears 36 and 37 respectively mesh with this. The wheel 36 is connected to a shaft 39 mounted at 38, which carries a crank 40 at its free end, the crank pin. 41 engages in a vertically positioned link 42 of a horizontally displaceable slide 44 mounted at 43 or 43 '.
A crank pin 46 of a crank 47 mounted at the end of the while 25 engages in a likewise vertically positioned and parallel to the gate 42 mounted gate 45 on the Schlit th 44. The cranks 40 and 47 are attached to their associated shaft ends in such a way that the crank 40 is horizontal in each switch end position, while the crank 47 has approximately the same inclination as the movable changeover switch contact 17.
Since in such a crank position the crank 40 is in the switch end position in its dead center position is det, the movable contact 17 is locked to some extent in its end position.
From the bevel gear 37, a hollow shaft 48 is driven, which carries at its end two 180 offset drivers 49 and 50, which work together with a known and therefore not further described power storage system by the cam 49 when rotating clockwise Cam 51, on which the force storage spring, designed as a spring coil, is suspended, takes along.
After a rotation of 180, the cam 50 strikes a triggering device 53 of a known type that acts on both sides and thereby lifts the latching of a prong. 55, which is on a guided through the hollow shaft 48 shaft 54, to which the other end of the Krafttspeicherspirale be fastened, so that this shaft under the We effect of the discharging energy storage device infrequently, and suddenly rotates.
The gear 540 connected to the shaft 54 drives the crank 58 attached to the end of this shaft abruptly via the bevel gear 56 which meshes with it and which is fastened to a shaft mounted at 57.
The cure bel 58, which engages with its crank pin 59 in the same way as the crank 40 in a link 60 of a horizontally displaceable slide 61, be moved when rotated by 180 the slide to the other side, with one on a crank 62 attached Crank pin 63 is rotated by a second, mounted on the slide, vertical link 64 and thus the shaft 65 connected to the crank 62, which is firmly gekup pelt with the shaft 28, set in rotation.
In this way, the movable load switch main contact 12 attached to the shaft 28 in the inclined position of the crank 62 is pivoted into its other switch position, with the contact 14 attached to one of the two isolators 27 connecting the bridge to which via the Line 15 of the switching resistor 16 is connected, touches. Another crank 66 is attached to the end of the shaft 28.
This engages with its crank pin 67 in a slot 68 of a crank 70 mounted by means of the shaft 69. A crank 71 connected to the crank 70 and having the same position.
as the crank 70, engages with its crank pin 72 in a slot 73 of a crank lever 74 a. The crank levers 66 and 70 as well as 71 and 74 are approximately perpendicular to each other in order to achieve locking of the movable load switch precontact 10 attached to the shaft 33 when moving in the end positions.
The interposition of the crank mechanism 66 to 74 between the shafts 28 and 33 ensures that the movable pre-contact does not yet move during the initial movement of the shaft 28, i.e. at the time of the first movement of the movable load switch main contact 12, and that it when the movable contact 12 comes onto the contact 14, but suddenly begins to move and quickly moves into its other end position,
however, as a result of the attachment of the link slots 68 and 73, it gently hits the fixed mating contact and bounces only slightly. The bouncing of the pre-contact can be completely suppressed if you, as indicated by dashed lines, on the shaft 33 an arm 75 approximately with the inclination of the movable Kontak th 10 and this on both sides against firmly attached to the switch support plate 22 to hits 76, the even one.
Have compliant, in particular resilient stop part 77, shortly before the impact of the movable contact 10 brings on its associated fixed contact and thereby pushes the resilient stop part 77 back until the movable contact 10 actually rests on its fixed mating contact. The movable contact 10 thus hits without play and cannot spring back and bounce, since at this point the crank 74 is already perpendicular to the crank 71 and thus the movable contact 10 is suddenly locked to a certain extent.
The fixed and movable load switch precontacts, which, as explained, have to take over the breaking and making power, can be, as already indicated in Fig. 2, for the purpose of dividing the current into any number of individual contacts to which the Stromteilerd: rosseln are connected, subdivide .. This is easy to do because the contacts lying next to each other in parallel can easily be accommodated in a space-saving manner without compromising the accessibility to the contacts or unnecessarily increasing the space required.
In the exemplary embodiment, a twofold current division is indicated in that the fixed pre-contacts 8 and 9 each consist of two adjacent contacts 80, 81 and 90, 91, which each have a throttle element 82 or 92 with the corresponding tap selector 4 or 5 are connected. It goes without saying that current sharing is also possible at the load switch main contacts, and the order switch 170 can also be built up from several adjacent switches, especially for larger load currents.
A gear 92 is seated on the shaft 54. This meshes with a pinion 93 which is seated on a shaft 94 which at the same time carries a large gear 95 which again works together with a pinion 96 on a shaft 98 carrying a wind turbine 97 is attached. The wind turbine 97 can be enclosed by a housing 150 having a blow-out opening 99.
The air flow generated when the wind wheel 97 rotates can be used to blow the contacts, to cool the resistor 16 and to generate an overpressure in the housing accommodating the entire load switch. The wings 97 can, in order to ensure a certain speed of the energy storage process, can be made variable or adjustable in length. The interconnection of the individual switch parts is carried out according to the circuit diagram of FIG.
The same reference numerals as in FIG. 1 are therefore used in FIG. 2 for the circuit connections. The load current decrease is indicated by means of the screw 83 on the support plate 22.
Under certain circumstances, it may be advantageous to achieve special switching ratios not to touch the fixed changeover switch contact 14 directly from the movable load switch main contact 12 from be. You can therefore attach the fixed contact 14 on a special support bridge and let it operate with example of a movable contact that sits on the extended crank lever 70, for example.
It is possible to make the contact 14 as wide or narrow as desired, depending on whether the switch-on time of the switching resistor 16 is to be longer or shorter. In general, through the use of the crank gear engaged in the moving contact parts supporting shaft trains and the resulting backlashes in the end positions to a large extent, the individual switching phases can be adjusted as required and desired.
The switch shown in Figure 2 is, of course, in some respects, in particular constructive terms, can be modified without departing from the actual inventive concept. The switch described works as follows:
If the drive shaft 34 is driven clockwise, for example, then the shafts 39 and 48 rotate in the counterclockwise direction. As already described, the shaft 48 pulls up the energy storage device until the triggering device 53 is actuated after a 180 turn of the claw 50 and the shaft 54 is thereby set in extremely fast rotation as a result of the energy storage device being triggered.
In the meantime, the shaft 39 has rotated its crank 40 by 180 GE and thereby brought the slide 44 into its other end position, with the crank 47 engaging in the slide link 45 being carried along and, via the connected shaft 25, the movable changeover switch contact 17 from its fixed contact 20 has switched to the fixed contact 19 and thus connected the switchover resistor 16 to the tap selector 4 (Fig. 1).
The after execution of the water switching movement only onset of energy storage discharge rotates inexorably, and abruptly, the crank 58 by 180 via the gears 540 and 56 and thus brings the carriage 61 in its end position at other. By means of the link 64, the crank 62 and the associated shaft 28, which carries the movable load switch main contact 12, is rotated so far that the contact 12 from the fixed contact 7 to the fixed contact 6 and in this position, as before mentioned, is locked by the crank mechanism 60 to 64.
On its switching path, the fixed contact 12 touched the fixed contact 14 and connected the over-switching resistance 16 to the load line 13 during this contact. As a result of the specially designed crank mechanism 66 to 74 switched on between the waves 28 and 33, the shaft 33 was only set in motion and rotated very quickly after the movable contact 12 hit the contact 14, so that the movable Liche seated on the shaft 33 Load switch pre-contact 10 was quickly switched from fixed contact 9 to fixed contact 8.
Only after this switching process has been carried out. the movable load switch main contact 12 runs off the contact 14 in order to then reach its fixed contact 6.
The fixed main contacts 6 and 7 as well as the fixed pre-contacts 8 and 9 are expediently formed after yielding. Above all, the load switch pre-contacts can be designed as horn contacts in the manner of the known contactor contacts and, above all, as FIG. 3 shows, for example, can additionally be supported in a flexible and adjustable manner. In this case, the fixed pre-contact 8 (FIG. 3), which itself represents an angle piece, is on the insulator 270 by means of a.
Support piece 100, to which the contact 8 is fastened with the aid of the screw 101, with the aid of its convex end 103 of the support piece 100 guided upwards or upwards in a corresponding recess of the contact fastening member 102. mounted below pivotable ge. A spring 104 tries to push the support piece 100 upwards. The movement path of the support piece 100 can, however, be limited by an adjusting screw 105.
This makes it possible to bring the fixed contact into its most favorable position when working together with the movable contact 10. Above all, when using several parallel contacts lying next to one another, such as those used in current sharing, you are easily able to adjust the contact contact of all fixed and movable contact parts very precisely, so that all contacts make contact at the desired time.
This is particularly important if, for example, individual contacts should wear to different degrees during operation. The movable contact 10 carries at its end the contact pieces 110, which are also designed as horn contacts and which can be made of ordinary copper or particularly resistant erosion-proof contact material or can also have erosion-proof supports.
The Kon contact pieces 110 are attached to a metallic support piece 111 to which the line 21 guided through the hollow shaft 33 is connected, with the aid of the screws 112 attached. The support piece 111, which is a simple flat profile, is supported by the two arms 113 of a bracket 114 wrapping around the shaft 33 with the interposition of insulation pieces 115 and the screws 116 penetrating them in an isolated manner held.
The contact pieces 110 and 8 can easily be exchanged after loosening the screws 101 and 112, because the contact pieces are easily accessible even if, as shown in FIG. 3, there is still a spark chamber 117 should be attached over the contacts, as this is easy to pull off. The above-described effect of the switch is through. the schematically held GE transmission image without further explanation, since in this transmission image all the parts come into question with the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are provided.
Above all, this figure clearly shows how the idle passage that can be reached through the slots 68 and 73 leads to a later expiry of the movable pre-contact and to its earlier impact on its other counter-contact.