DE1165721B

DE1165721B - Switch with several switch positions, especially high-current step switch

Info

Publication number: DE1165721B
Application number: DES76015A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Kreis
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-25
Filing date: 1961-09-25
Publication date: 1964-03-19

Description

Schalter mit mehreren Schaltstellungen, insbesondere Hochstrom-Stufenschalter Die Erfindung betrifft einen Schalter mit mehreren Schaltstellungen, insbesondere Hochstrom-Stufenschalter, dessen zur Änderung der Schaltstellung dienendem Drehantrieb mechanische Mittel zugeordnet sind, die ein Sternrad und einen mit diesem zusammenwirkenden Sperrzylinder enthalten und während der Schaltbewegung der beweglichen Kontaktglieder die Kontaktgabe zwischen denselben und den ortsfesten Kontakten aufheben. Bei Schaltern mit mehreren Schaltstellungen, bei denen beim Ändern der Schaltstellung die beweglichen Kontaktglieder auf den festen Kontakten schleifen, müssen für beide Kontaktelemente Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften, insbesondere abriebfeste Materialien, gewählt werden. Es ist bekannt, daß derartige mechanisch hochwertige Matrialien im allgemeinen keine günstigen elektrischen Eigenschaften zeigen. Besonders nachteilig macht sich bei ihrer Verwendung als Kontaktmaterial die Eigenschaft bemerkbar, daß sich im Laufe der Zeit Fremdschichten mit sehr hohen Widerstandswerten bilden, die große und veränderliche Übergangswiderstände darstellen. Diese veränderlichen Übergangswiderstände machen beispielsweise bei Meßkreisen ein ständiges Justieren erforderlich.Switches with several switch positions, especially high-current step switches The invention relates to a switch with several switch positions, in particular High-current step switch, its rotary actuator used to change the switch position mechanical means are assigned, which a star wheel and a cooperating with this Lock cylinder included and during the switching movement of the movable contact members cancel contact between the same and the stationary contacts. With switches with several switch positions, in which the movable ones when changing the switch position Grinding contact elements on the fixed contacts must be for both contact elements Materials with good mechanical properties, especially abrasion-resistant materials, to get voted. It is known that such mechanically high quality materials generally do not show favorable electrical properties. Particularly disadvantageous when used as a contact material, the property is noticeable that Over time, foreign layers with very high resistance values form, which represent large and variable contact resistances. These variable contact resistances make constant adjustment necessary for measuring circuits, for example.

Es ist daher bereits ein Schalter mit mehreren Schaltstellungen bekanntgeworden, dessen zur Änderung der Schaltstellung dienendem Drehantrieb mechanische Mittel zugeordnet sind, die ein Sternrad und einen mit diesem zusammenwirkenden Sperrzylinder enthalten und während der Schaltbewegung der beweglichen Kontaktglieder die Kontaktgabe zwischen denselben und den festen Kontakten aufheben.A switch with several switch positions has therefore already become known, its rotary actuator used to change the switching position mechanical means are assigned, which is a star wheel and a locking cylinder cooperating with this contain and during the switching movement of the movable contact members the contact cancel between the same and the fixed contacts.

Da bei diesem Schalter während der Schaltbewegung die beweglichen Kontaktglieder nicht auf den festen Kontakten schleifen, braucht bei der Wahl des Kontaktmaterials keine Rücksicht auf mechanische Eigenschaften genommen zu werden, sondern die Kontaktmaterialien können allein im Hinblick auf die günstigsten elektrischen Eigenschaften gewählt werden, Außer Sonderlegierungen sind hierfür insbesondere Edelmetalle, ihre Legierungen oder die Plattierung beider geeignet.Since with this switch during the switching movement the movable Do not drag contact links on the fixed contacts when choosing the Mechanical properties of the contact material are not taken into account, but the contact materials can be used solely in terms of the cheapest electrical Properties are selected, except special alloys are in particular for this Precious metals, their alloys or the plating of both are suitable.

Die bekannte Lösung besitzt aber den gerade bei derartigen Schaltern sich besonders bemerkbar machenden Nachteil eines relativ großen Platzbedarfs. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der bei geringstem Platzbedarf alle günstigen Eigenschaften der bekannten Lösung aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sternrad den Tragkörper für die beweglichen Kontaktglieder und ein ihm gegenüberstehendes Lagerteil für die mechanischen Mittel den Tragkörper für die ortsfesten Kontakte bildet.The known solution, however, has just that with such switches A particularly noticeable disadvantage of a relatively large space requirement. task the invention is to provide a switch of the type described above, which has all the favorable properties of the known solution with the smallest space requirement having. This object is achieved in that the star wheel is the Support body for the movable contact members and a bearing part opposite it forms the support body for the stationary contacts for the mechanical means.

Während bei der beschriebenen bekannten Konstruktion die mechanisch und die elektrisch wirksamen Teile konstruktiv voneinander getrennt sind, stellen bei der Erfindung die für die Lösung der mechanischen Aufgaben dienenden Teile, insbesondere das Sternrad, zugleich die Träger für die elektrischen Kontakte dar, so daß ein Minimum an Platzbedarf garantiert ist.While in the known construction described mechanically and the electrically active parts are structurally separated from each other in the case of the invention, the parts serving to solve the mechanical tasks, in particular the star wheel, at the same time the carrier for the electrical contacts, so that a minimum of space is guaranteed.

Die mechanischen Mittel heben bei einer zweckmäßigen Konstruktion unter dem Einfluß des zur Änderung der Schaltstellung betätigten Antriebes vor der Schaltbewegung der beweglichen Kontaktglieder dieselben von den festen Kontakten ab. Umgekehrt ist es aber auch möglich, die mechanischen Mittel so auszubilden, daß sie unter dem Einfluß des zur Änderung der Schaltstellung betätigten Antriebes die festen Kontakte von den beweglichen Kontaktgliedern vor der Schaltbewegung derselben abheben.The mechanical means lift with an expedient construction under the influence of the actuator operated to change the switching position before the Switching movement of the movable contact members the same from the fixed contacts away. Conversely, however, it is also possible to design the mechanical means in such a way that that they are under the influence of the actuator actuated to change the switching position the fixed contacts of the movable contact members before the switching movement of the same lift up.

Man kann, wie es bei der eingangs beschriebenen bekannten Lösung der Fall ist, den Sperrzylinder im Bereich des Sternrades in dessen Lage bei Kontaktgabe zwischen den Kontaktgliedern und den Kontakten als Gleitfläche ausbilden, so daß der Sperrzylinder die Drehung des Sternrades dann verhindert, und auf dem Sperrzylinder im Bereich des Sternrades bei abgehobener Kontaktgabe Ausnehmungen und/oder Zapfen vorsehen, die dann eine Drehung des Sternrades vornehmen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß die mechanischen Mittel außerdem einen Kurvenzylinder enthalten, der im Schalter auf der den Kontaktgliedern abgewendeten Seite des Sternrades angeordnet ist und, bewegt durch den Drehantrieb, die Bewegung des Drehantriebes vor bzw. nach der Schaltbewegung der Kontaktglieder in eine geradlinige Bewegung des Sternrades zur Aufhebung bzw. Wiederherstellung der Kontaktgabe umsetzt.You can, as in the known solution described above The case is, the locking cylinder in the area of the star wheel in its position when making contact Form between the contact members and the contacts as a sliding surface, so that the lock cylinder then prevents the rotation of the star wheel, and on the lock cylinder recesses and / or pins in the area of the star wheel when the contact is lifted provide, which then make a rotation of the star wheel. In this case it is expedient that the mechanical means also contain a cam cylinder, which is arranged in the switch on the side of the star wheel facing away from the contact members is and, moved by the rotary drive, the movement of the rotary drive before or after the switching movement of the contact elements in a straight line Move of the star wheel to cancel or restore the contact implemented.

Zur Vermeidung von Störungen ist es wichtig, daß der Eingriff zwischen Sternrad und Sperrzylinder in keinem Zeitpunkt aufgehoben ist. Zu diesem Zweck kann der Kurvenzylinder über einen Zahntrieb durch den Drehantrieb bewegt werden und so ausgebildet sein, daß ein stetiger Eingriff vorhanden ist.To avoid interference, it is important that the intervention between Star wheel and locking cylinder is never canceled. To this end can the cam cylinder are moved by the rotary drive via a gear drive and be designed so that there is continuous engagement.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in F i g. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei stellt F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in F i g. 1 dar.The invention is described below with reference to the in FIG. 1 and 2 schematically illustrated embodiment explained. F i g. 2 a section along the line II-II in F i g. 1 represents.

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel sind mechanische Mittel vorgesehen, die unter dem Einfluß des zur Änderung der Schaltstellung betätigten Antriebes vor der Schaltbewegung der Kontaktglieder dieselben von den Kontakten abheben. Diese Mittel sind Teile eines Pausengetriebes; sie werden von dem Drehantrieb 1 über den Zahntrieb 2, 3, der eine Anpassung der Drehzahl des Kurvenzylinders 4 an die jeweils vorliegende Zahl der beweglichen Kontakte 5 gestattet, angetrieben. In der in F i g. 1 wiedergegebenen Stellung befindet sich der Kurvenzylinder 4 mit seinem vorspringenden Teil gerade unter der Rolle 6, die mit dem Tragkörper 7 der beweglichen Kontaktglieder 5 des Schalters in Verbindung steht und diesen gegen die Kraft der Feder 8 um den Hub h des Kurvenzylinders 4 angehoben hat. In dieser Stellung des Kurvenzylinders 4 ist daher die Kontaktgabe zwischen den beweglichen Kontaktgliedern 5 und den festen Kontakten 9 gewährleistet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der gewünschte Kontaktdruck durch Federn 10 an den beweglichen Kontaktgliedern 5 erzeugt.In the embodiment shown in the figures, mechanical means are provided which, under the influence of the drive actuated to change the switching position, lift the contact members off the contacts before the switching movement. These funds are part of a pause gear; they are driven by the rotary drive 1 via the gear drive 2, 3, which allows the speed of the cam cylinder 4 to be adapted to the number of movable contacts 5 present in each case. In the in F i g. 1 the position shown is the cam cylinder 4 with its protruding part just below the roller 6, which is connected to the support body 7 of the movable contact members 5 of the switch and has raised it against the force of the spring 8 by the stroke h of the cam cylinder 4. In this position of the cam cylinder 4, the contact between the movable contact members 5 and the fixed contacts 9 is therefore ensured. In the illustrated embodiment, the desired contact pressure is generated by springs 10 on the movable contact members 5.

Ist dagegen der Kurvenzylinder 4 durch weitere Betätigung des Drehantriebes 1 in eine um 180° gegen die gezeichnete Stellung versetzte Stellung gedreht, so ist die Rolle 6 und damit der Tragkörper 7 mit den Kontaktgliedern 5 um den Hub h durch die Feder 8 herabgedrückt worden, und die Kontaktgabe zwischen den Kontaktgliedern 5 und den festen Kontakten 9 ist aufgehoben.If, on the other hand, the cam cylinder 4 is activated by further actuation of the rotary drive 1 rotated into a position offset by 180 ° from the position shown, see above is the roller 6 and thus the support body 7 with the contact members 5 by the stroke h has been pressed down by the spring 8, and the contact between the contact members 5 and the fixed contacts 9 is canceled.

Der Tragkörper 7, der auch ein Teil des Pausengetriebes bildet, ist als Sternrad ausgebildet, das mit dem auf der Achse 11 des Drehantriebes 1 angeordneten Sperrzylinder 12 zusammenwirkt. Der Sperrzylinder ist im Bereich des Sternrades in dessen Lage bei Kontaktgabe zwischen den Kontaktgliedern und den festen Kontakten als Gleitfläche ausgebildet. Diese Lage des Sternrades 7 ist in F i g. 1 dargestellt. Der in F i g. 2 wiedergegebene Schnitt längs der Linie II-II zeigt, daß eine Drehung des Sternrades 7 in seiner vorliegenden Stellung bei Betätigung des Drehantriebes 1 nicht erfolgt, da seine Flanken auf der Oberfläche des Sperrzylinders 12 gleiten und der Zapfen 13 in einer anderen Ebene liegt (s. F i g. 1).The support body 7, which also forms part of the pause gear, is designed as a star wheel, which is arranged on the axis 11 of the rotary drive 1 with the Lock cylinder 12 cooperates. The locking cylinder is in the area of the star wheel in its position when contact is made between the contact members and the fixed contacts designed as a sliding surface. This position of the star wheel 7 is shown in FIG. 1 shown. The in F i g. 2 reproduced section along the line II-II shows that a rotation of the star wheel 7 in its present position when the rotary drive is actuated 1 does not take place because its flanks slide on the surface of the locking cylinder 12 and the pin 13 lies in a different plane (see Fig. 1).

Sobald nun der Kurvenzylinder 4 die bereits erwähnte, um 180° versetzte Stellung eingenommen hat und das Sternrad 7 um den Hub h unter der Wirkung der Feder 8 nach unten bewegt ist, die Kontaktgabe zwischen den Kontaktgliedern 5 und den festen Kontakten 9 also aufgehoben ist, befindet sich das Sternrad 7 in der Ebene des Zapfens 13, so daß dieser zusammen mit der Ausnehmung 14 in dem Sperrzylinder 12 eine Drehung des Sternrades 7 und damit eine Änderung der Schaltstellung der beweglichen Kontaktglieder 5 unter dem Einfluß des Drehantriebes 1 vornimmt. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist also ein Schleifen der Kontakte aufeinander bei einer Änderung der Schaltstellung der Kontaktglieder vermieden, ohne daß zusätzliche Handgriffe erforderlich werden. Auch eine zusätzliche Sicherung, beispielsweise in Form einer Rasterung, zur Verhinderung der gleichzeitigen Drehung und Bewegung des Sternrades 7 in die andere Ebene ist überflüssig.As soon as the cam cylinder 4, the already mentioned, offset by 180 ° Has taken position and the star wheel 7 by the stroke h under the action of the spring 8 is moved down, the contact between the contact members 5 and the Fixed contacts 9 is canceled, the star wheel 7 is in the plane of the pin 13, so that this together with the recess 14 in the locking cylinder 12 a rotation of the star wheel 7 and thus a change in the switching position of the movable contact members 5 under the influence of the rotary drive 1 makes. By the construction according to the invention is therefore a grinding of the contacts on top of one another when changing the switching position of the contact elements avoided without additional Hand movements are required. Also an additional backup, for example in the form of a grid to prevent simultaneous rotation and movement of the star wheel 7 in the other plane is superfluous.

Auch bei einer großen Stufenzahl des Schalters, d. h. bei kleinem, in F i g. 2 mit ß bezeichnetem Schaltwinkel des Sternrades, steht am Drehantrieb 1 ein relativ großer Arbeitswinkel a zur Verfügung, so daß die Steigung des Kurvenzylinders 4 flach gewählt werden kann. Dies macht sich hinsichtlich des am Drehantrieb 1 aufzuwendenden Drehmomentes günstig bemerkbar. Selbst hohe Kontaktdrücke erfordern nur geringe Antriebsdrehmomente, so daß der erfindungsgemäße Schalter in besonderem Maße für die Fernsteuerung geeignet ist.Even with a large number of steps in the switch, d. H. with small, in Fig. 2 with ß designated switching angle of the star wheel, is on the rotary drive 1 a relatively large working angle a available, so that the slope of the cam cylinder 4 flat can be chosen. This makes it necessary for the rotary drive 1 to be expended Torque noticeable favorably. Even high contact pressures require only low ones Drive torques, so that the switch according to the invention is particularly suitable for the remote control is suitable.

Die Erfindung ist nicht auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es beispielsweise möglich, die mechanischen Mittel derart anzuordnen, daß unter dem Einfluß des zur Änderung der Schaltstellung betätigten Antriebes vor der Schaltbewegung nicht die beweglichen Kontaktglieder, sondern die festen Kontakte zur Aufhebung der Kontaktgabe abgehoben werden. Weiterhin ist es möglich, zu diesem Zweck sowohl die Kontaktglieder als auch die Kontakte in entsprechender Richtung beweglich auszubilden.The invention is not based on the embodiment shown in the figures limited. For example, it is possible to arrange the mechanical means in such a way that that under the influence of the actuator operated to change the switching position the switching movement not the moving contact elements, but the fixed contacts be withdrawn to cancel the contact. It is also possible to do this Purpose both the contact members and the contacts in the appropriate direction to train mobile.

Ferner ist es möglich, mehrere Kontaktsysteme gleichzeitig durch ein gemeinsames Antriebsorgan zu betätigen.It is also possible to use several contact systems at the same time to operate common drive member.

Schließlich ist es möglich, konstruktive Einzelheiten des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels zu modifizieren. So kann beispielsweise die Ausnehmung 14 so kurz gehalten werden, daß sie nicht bis in den Bereich des Sperrzylinders 12 verläuft, der im Bereich des Sternrades in dessen Lage bei Kontaktgabe liegt.Finally, it is possible to modify structural details of the exemplary embodiment shown in the figures. For example, the recess 14 can be kept so short that it does not extend into the area of the locking cylinder 12 , which is in the area of the star wheel in its position when contact is made.

Claims

Claims: 1. Switch with several switch positions, in particular High-current tap changer, its rotary actuator used to change the switching position mechanical means are assigned, which a star wheel and a cooperating with this Lock cylinder included and during the switching movement of the movable contact members cancel the contact between the same and the stationary contacts, thereby characterized in that the star wheel (7) is the support body for the movable contact members (5) and an opposing bearing part for the mechanical means, the support body forms for the stationary contacts (9).

2. Switch according to claim 1, wherein the Locking cylinder in the area of the star wheel in its position when contact is made between the contact members and the contacts is designed as a sliding surface and its Prevents rotation while he is in the area of the star wheel when contact is broken Carries recesses and / or pins that make a rotation of the star wheel, thereby characterized in that the mechanical means also include a cam cylinder (4) included, the one in the switch on the side of the star wheel facing away from the contact elements (7) is arranged and, moved by the rotary drive, the movement of the rotary drive before or after the switching movement of the contact elements in a straight line movement of the star wheel to cancel or restore the contact implemented.

3. Switch according to claim 2, characterized in that the cam cylinder (4) is moved by the rotary drive via a toothed drive (2, 3) and is designed so that there is constant engagement. Contemplated references: French Patent No. 1,149,558..