DE19617506C1

DE19617506C1 - Stufenschalter

Info

Publication number: DE19617506C1
Application number: DE19617506A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Dohnal; Josef Neumeyer
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-03
Also published as: EP0805464B1; DE59706355D1; EP0805464A2; ATE213357T1; EP0805464A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein solcher Stufenschalter ist aus der DE 42 37 165 C1 bereits bekannt. Bei diesem bekannten Stufenschalter sind sich längs einer Bahn erstreckende feste Stufenkontakte vorgesehen, die durch einen verschiebbaren Schaltmechanismus beschaltbar sind.

Der Schaltmechanismus besteht dabei aus Aufzugsschlitten und Abtriebsteil. Dabei ist der Aufzugsschlitten mit einem als Vorwählkontakt wirkenden mechanischen Kontakt verbunden, der mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und mit seinem freien Ende auf einer Kontaktschiene schleift, wobei diese wiederum über mindestens einem Überschaltwiderstand und einem ersten Vakuumschalter mit der Lastableitung in Verbindung steht.

Das Abtriebsteil ist mit einem nachlaufenden mechanischen Schaltkontakt verbunden, der ebenfalls mit jedem der festen Stufenkontakte in Verbindung bringbar ist und über, einen zweiten Vakuumschalter wiederum mit der Lastableitung in Verbindung steht.

Aus der dazugehörigen Zusatzanmeldung DE 43 15 081 A1 ist es auch bereits bekannt geworden, statt des zweiten Vakuumschalters im Abtriebsteil zwei in Reihe geschaltete und zumindest annähernd gleichzeitig betätigbare Vakuumschalter vorzusehen, um die Sicherheit gegen einen möglichen Ausfall eines Vakuumschalters im Schaltzweig zu erhöhen.

Bei diesen bekannten Stufenschaltern fließt jeweils der gesamte Laststrom im stationären Zustand über den Schaltkontakt und den zugeordneten bzw. die zugeordneten Vakuumschalter in diesem Zweig.

Dadurch werden insbesondere bei größeren Lastströmen hohe elektrische Anforderungen an die eingesetzten Vakuumschalter gestellt, was diese unnötig groß und teuer macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenschalter der gattungsgeinäßen Bauart anzugeben, der hohe Schaltleistungen, d. h. die Führung hoher Lastströme gestattet und zugleich eine hohe Funktionssicherheit bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenschalter mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst; die Unteransprüche beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Stufenschalter ist die Tatsache, daß durch einen zusätzlichen mechanischen Kontakt im stationären Zustand der bzw. die Vakuumschalter im Schaltzweig entlastet wird bzw. entlastet werden.

Zwar ist die zusätzliche Anordnung von Dauerhauptkontakten parallel zu den Schaltzweigen an sich bereits z. B. aus der DE 44 07 945 C1 bekannt, zu einer verbesserten Dauerstromführung bei einem gattungsgemäßen Stufenschalter kann diese bekannte Lösung jedoch nichts beitragen.

Zwar ist es weiterhin aus der DE 26 46 271 A1 an sich auch bereits bekannt, bei einem Stufenschalter im stationären Betrieb eine Aufteilung des Laststromes auf drei parallele Zweige, nämlich einen ersten Zweig mit einer Reihenschaltung aus einem Überschaltwiderstand und einem Schaltelement, einen zweiten Zweig mit einem Vakuumschalter und einen dritten Zweig mit einem weiteren Schaltelement, vorzunehmen. Der erfindungsgemäße Stufenschalter mit linearer Kontaktbetätigung und verschiebbarem Schaltmechanismus und mit der besonderen Ausbildung seiner Kontakte bzw. Kontaktstellen zur Führung hoher Laststrome ist dadurch nicht nahegelegt.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Stufenschalters,

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters bei einer Umschaltung vom festen Stufenkontakt n auf den festen Stufenkontakt n+1,

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Stufenschalters,

Fig. 4 zeigt wiederum die entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stufenschalter ist ein vorwählender mechanischer Hilfskontakt HK vorhanden, der fest mit einem - hier nicht dargestellten - kontinuierlich antreibbaren Aufzugsschlitten verbunden und mit diesem bewegbar ist. Der Hilfskontakt HK schleift auf einer Kontaktschiene KS, die wiederum über einen Überschaltwiderstand R und einen ersten Vakuumschalter VH mit einer Lastableitung L elektrisch in Verbindung steht.

Ein zweiter mechanischer Kontakt, der Schaltkontakt SK, ist fest mit einem - hier ebenfalls nicht dargestellten - Abtriebsteil, das nach Auslösung sprungartig dem Aufzugsschlitten nachführbar ist, verbunden und mit diesem bewegbar. Er ist durch eine Reihenschaltung aus einem zweiten Vakuumschalter VS und einem dritten Vakuumschalter VL mit der Lastableitung verbunden. Statt der beschriebenen Reilienschaltung kann auch nur ein einziger Vakuumschalter in diesem Zweig vorhanden sein.

Die Kontaktschiene KS ist ebenfalls fest mit dem Abtriebsteil verbunden.

Auf dem Abtriebsteil ist ein weiterer mechanischer Kontakt S_o vorgesehen, der demzufolge ebenfalls mit diesem bewegbar ist. Dieser feste Kontakt S_o ist derart angeordnet, daß er im stationären Zustand, d. h. wenn mechanischer Hilfskontakt HK und mechanischer Schaltkontakt SK am gleichen festen Stufenkontakt n anhegen, von einer zusätzlichen Kontaktstelle HKS des Hilfskontaktes HK beschaltet ist. Dadurch ist im stationären Zustand eine direkte Verbindung vom jeweils geschalteten festen Stufenkontakt, hier n, zum festen Kontakt S_o und von dort, ggf. über einen weiteren Widerstand R_o zur Lastableitung unter Umgehung der Vakuumschalter VS, VL möglich. Es ist ersichtlich, daß dadurch im stationären Zustand diese Vakuumschalter von der Dauerstromführung entlastet werden.

Aus der in Fig. 2 dargestellten Schaltsequenz ist zu erkennen, daß zu Beginn jeder Umschaltung, wenn der vorlaufende mechanische Hilfskontakt HK den bisherigen festen Stufenkontakt n verläßt, sich die zusätzliche Kontaktstelle HKS vom festen Kontakt S_o entfernt, so daß der Laststrom auf den in den Zeichnungen links angeordneten Schaltzweig mit der Reihenschaltung der Vakuumschalter VS, VL kommutiert. Zum Abschluß der Lastumschaltung, d. h. wenn der nachlaufende Schaltkontakt den neuen festen Stufenkontakt n+1 erreicht hat, trifft die Kontaktstelle HKS wieder auf den Kontakt S_o, der, wie erläutert, die Bewegung des Abtriebsteiles und damit des Schaltkontaktes mitvollzogen hat. Die Vakuumschalter VS, VL werden dann wieder von der Dauerstromführung entlastet.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist statt einer durchgehenden Kontaktschiene KS diese geteilt ausgeführt, so daß zwei einzelne Kontaktschienenteile KS_A und KS_B vorhanden sind, zwischen denen der zusätzliche feste Kontakt S_o sich befindet. Auch hierbei sind die beiden Kontaktschienenteile KS_A, KS_B und der zusätzliche Kontakt S_o fest und hinsichtlich ihrer relativen Lage zueinander fixiert auf dem Abtriebsteil angeordnet und werden mit diesem bewegt. Die Funktion dieser Ausführungsform ist, wie sich aus der in Fig. 4 dargestellten Schaltsequenz ergibt, unverändert.

Letztendlich ist es eine Frage des vorhandenen Platzes und der Dimensionierung der beschriebenen Bauteile, ob man den zusätzlichen mechanischen Kontakt S_o in einer zusätzlichen Ebene vorsieht oder ihn in die Ebene der Kontaktschiene, die dann geteilt wird integriert. Wesentlich ist lediglich, daß der feste Kontakt S_o räumlich derart auf dem Abtriebsteil angeordnet ist, daß er im stationären Zustand - und nur in diesem - von der zusätzlichen Kontaktstelle HKS des mechanischen Hilfskontaktes HK kontaktierbar ist.

Claims

Stufenschalter mit linearer Kontaktbetätigung, wobei feste Stufenkontakte längs einer Bahn sich in das Innere des Schalters erstrecken und durch einen verschiebbaren Schaltmechanismus beschaltbar sind,
wobei der Schaltmechanismus aus einem direkt antreibbaren Aufzugsschlitten und einem Abtriebsteil, das nach Auslösung sprungartig dem Aufzugsschritten nachläuft, besteht,
wobei der Aufzugsschlitten mit einem vorwählenden mechanischen Hilfskontakt verbunden ist, der mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und über mindestens einem Überschaltwiderstand und einem ersten Vakuumschalter mit der Lastableitung elektrisch in Verbindung steht,
wobei das Abtriebsteil mit einem mechanischen Schaltkontakt verbunden ist, der ebenfalls mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und der über einen zweiten Vakuumschalter oder eine Reihenschaltung aus einem zweiten und einem dritten Vakuumschalter mit der Lastableitung elektrisch in Verbindung steht,
und wobei im stationären Zustand mechanischer Hilfskontakt und mechanischer Schaltkontakt am gleichen festen Stufenkontakt anliegen, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorwählende mechanische Hilfskontakt (HK) eine weitere Kontaktstelle (HKS) aufweist,
daß auf dem Abtriebsteil ein zusätzlicher mechanischer fester Kontakt (S_o) vorgesehen ist, der direkt oder über mindestens einen weiteren Überschaltwiderstand (R_o) mit der Lastableitung (L) elektrisch in Verbindung steht
und daß im stationären Zustand die weitere Kontaktstelle (HKS) des vorwählenden mechanischen Hilfskontaktes (HK) am zusätzlichen Kontakt (S_o) anliegt, derart, daß dann der jeweils beschaltete feste Stufenkontakt (n, n+1) ohne Zwischenschaltung von Vakuumschaltern (VS, VL) direkt mit der Lastableitung (L) elektrisch in Verbindung steht.