HANDANTRIEB

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Handantrieb zur schrittweisen leistungslosen Betätigung eines Umstellers an einem Stufentransformator.

[0002] Ein solcher Handantrieb ist aus der Druckschrift der Anmelderin "Handantrieb MR 404" bereits bekannt. Er besitzt ein Lastgetriebe für eine einsteckbare Handkurbel sowie ein Steuergetriebe für eine Stellungsanzeige und eine Antriebsblockierung.
Die Stellungsanzeige wird dabei durch eine sich hinter einem Schauglas befindliche und von außen ablesbare Nummernscheibe realisiert.
Das Steuergetriebe besitzt bei diesem bekannten Handantrieb eine eigene Getriebegruppe ausschließlich für diese Stellungsanzeige, bestehend aus einer Malteserkurbel eines Nockenrades, einem Malteserrad, vier darauf folgenden Zahnrädern und schließlich der erwähnten Nummernscheibe.

[0003] Es liegt auf der Hand, dass eine solche Stellungsanzeige durch derart viele notwendige Getriebebauteile außerordentlich kompliziert ist.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Handantriebes besteht darin, dass keine mechanische Endstellungsbegrenzung vorgesehen ist, die ein Überfahren der jeweiligen Endposition des zu betätigenden Umstellers mit mechanischen Mitteln nicht erst im Umsteller selbst, sondern bereits im Handantrieb verhindert.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen Handantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, der eine einfache und leicht wahrnehmbare Stellungsanzeige einerseits und eine einfache mechanische, dennoch zuverlässige Endstellungsbegrenzung andererseits aufweist.

[0005] Diese Aufgabe wird durch einen Handantrieb mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Der Unteranspruch betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

[0006] Die allgemeine erfinderische Idee besteht darin, ohnehin notwendige Bauteile einer verbesserten und optisch leichter wahrnehmbaren Stellungsanzeige gleichzeitig für eine mechanische Endstellungsbegrenzung mit zu verwenden. Dies reduziert die Zahl der notwendigen Bauteile. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass diese Endstellungsbegrenzung auf einfache Weise an unterschiedliche Gesamtstellungszahlen des Handantriebes angepasst werden kann.

[0007] DE 1959499 offenbart einen Handantrieb gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

[0008] Aus der WO 98/38662 ist eine Stellungsanzeige eines Motorantriebes zur Betätigung eines Stufenschalters bekannt, die auf einer Anzeigeplatine zwei Skalen aufweist. Auf der ersten Skala sind Symbole angeordnet, die den einzelnen Schaltschritten zugeordnet sind, die bei einer Umschaltung von einer Betriebsstellung in eine benachbarte andere Betriebsstellung des Stufenschalters durchlaufen werden. Diese erste Skala wird von einem ersten Zeiger überstrichen. Weiterhin ist eine zweite Skala vorgesehen, auf der Symbole angeordnet sind, die den einzelnen Betriebsstellungen zugeordnet sind. Diese Skala korrespondiert mit einem zweiten Zeiger, der sich jeweils bei einer Umschaltung um den Winkel zwischen zwei benachbarten Betriebsstellungssymbolen dreht. Unterhalb der Anzeigeplatine ist ein Anzeigegetriebe vorgesehen, das derart ausgebildet ist, dass bei einer Umschaltung der erste Zeiger drehrichtungsabhängig um 360 Grad gedreht wird und der zweite Zeiger drehrichtungsabhängig um den beschriebenen Winkel zwischen zwei benachbarten Symbolen auf der zweiten Skala gedreht wird.

[0009] Bei der Erfindung wird diese für Motorantriebe an Stufenschaltern bekannte Stellungsanzeige für einen Handantrieb eines Umstellers abgewandelt und mit zusätzlichen Mitteln zur mechanischen Endstellungsbegrenzung weiter entwickelt. Damit ist auf besonders vorteilhafte Weise eine Bauteilreduzierung und ein insgesamt einfacher Aufbau des Handantriebes möglich.

[0010] Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.

[0011] Es zeigen:

Figur 1

einen Teil des Handantriebes mit einer Endstellungssperre

Figur 2 bis 4

verschiedene Stellungen der Endstellungssperre beim Erreichen einer Endposition des Handantriebes

Figur 5

wichtige Bauteile der Endstellungssperre in schematischer perspektivischer Darstellung

Figur 6

einen Teil des erfindungsgemäßen Handantriebes von der gegenüber Figur 5 gesehen entgegengesetzten Seite; ebenfalls in schematischer, perspektivischer Darstellung.

[0012] Zunächst soll der in Figur 1 dargestellte Aufbau der erfindungsgemäßen Endstellungssperre eines Handantriebes näher erläutert werden.
Der Handantrieb besitzt eine Handwelle 1, die durch eine einsteckbare, nicht dargestellte Handkurbel gedreht werden kann. Dabei entsprechen hier 8 Umdrehungen der Handkurbel und damit der Handwelle 1 einer vollständigen Umschaltung. Fest mit der Handwelle 1 verbunden ist ein Endanschlag 2, der später noch näher erläutert werden wird. Die Handwelle 1 wirkt auf ein Anzeigegetriebe 3, dieses wiederum auf ein Stellungsanzeigerad 4. Das Anzeigegetriebe 3 ist derart dimensioniert, dass bei jeder vollständigen Betätigung des Handantriebes, d. h. Umschaltung zwischen zwei benachbarten Positionen des zugehörigen Umstellers, sich das Stellungsanzeigerad 4 um einen bestimmten Winkel dreht. Dieser Winkel entspricht dem Abstand zwischen zwei benachbarten Stellungssymbolen auf einer nicht dargestellten Anzeigeplatine. Die Stellungssymbole werden durch einen Zeiger überstrichen, der fest mit dem Stellungsanzeigerad 4 verbunden ist, hier allerdings nicht dargestellt ist. Damit wird durch den Zeiger die jeweilige aktuelle Betriebsstellung angezeigt, wie dies bereits aus der WO 98/38662 bekannt ist. Auf einem konzentrischen Kreis auf dem Stellungsanzeigerad 4 befinden sich ferner Aufnahmebohrungen 5, die im gleichen Winkel zueinander angeordnet sind, der dem Drehwinkel des Stellungsanzeigerades 4 und damit des mit ihm verbundenen Zeigers bei einer Umschaltung entspricht. An einer nicht dargestellten Halterung befindet sich im Handantrieb weiterhin eine feste Federaufhängung 6, an der eine Feder 7 angelenkt ist. An ihrem anderen freien Ende ist die Feder 7 an einem Auslöseblech 8 angelenkt, das wiederum auf eine drehbare Sperrgabelwelle 9 wirkt, an der eine Sperrgabel 10 drehfest befestigt ist. In der Figur 1 sind weiterhin zwei Auslösebolzen 11, 12 gezeigt, die den Endstellungen entsprechen, die der Handantrieb erreichen kann. Das Auslöseblech 8 ist derart angeordnet, dass es von den vorbei geführten Auslösebolzen 11,12 getroffen wird und, je nach Drehrichtung des auftreffenden Auslösebolzens 11 oder 12, seitlich ausgelenkt wird. Der Endanschlag 2 besitzt eine Endanschlagkontur 13, die weiter unten noch näher erläutert werden wird. Die Sperrgabel 10 ihrerseits besitzt eine mit der Endanschlagkontur 13 korrespondierende Sperrkontur 14.

[0013] Die Drehung der Handwelle 1 bewirkt demnach eine Drehung des Stellungsanzeigerades 4. Dabei wird, wie erläutert, die Drehbewegung der Handwelle 1 über ein Anzeigegetriebe 3 in einen beliebigen Drehwinkel pro Schaltung reduziert. Dieser Drehwinkel pro Schaltung wird über den Zeiger, der mit dem Stellungsanzeigerad 4 verbunden ist, auf eine Anzeige der aktuellen Betriebsstellung, in der sich der Umsteller gerade befindet, übertragen. Dazu überstreicht der Zeiger eine feststehende Skala, so wie dies aus der WO 98/38662 bereits bekannt ist.
Die Aufnahmebohrungen 5, die zur Aufnahme der Auslösebolzen 11 für die Endstellungssperre dienen, sind, wie erläutert, in diesen Drehwinkelabständen angeordnet. Dadurch können von dem Auslösebolzen 11 entsprechende Informationen abgegriffen werden, die mit der jeweiligen Betriebsstellung des Umstellers in Verbindung gebracht werden. Bei der Erfindung werden diese Auslösebolzen 11 zur Ermittlung der Endstellung benutzt. Dazu sind jeweils diejenigen Ausnahmebohrungen 5 mit entsprechenden Auslösebolzen 11, 12 versehen, die einer Betriebsstellung entsprechen, die genau eine Stellung mehr ist, als die zuletzt mögliche Betriebsstellung des Umstellers. Mit anderen Worten: Die Auslösebolzen 11, 12 sind derart positioniert, dass sie sich an beiden Winkelbereichen links und rechts der jeweils schaltbaren Endpositionen des jeweiligen Umstellers befinden und damit den Schaltbereich beidseitig begrenzen. Die Zahl der möglichen Stellungen des Umstellers und damit die Positionierung der Auslösebolzen 11, 12 hängt von der jeweiligen Bauart des Umstellers ab. Durch die Anordnung von Aufnahmebohrungen 5 im jeweiligen Winkelabstand auf einem konzentrischen, vollständigen Kreis auf dem Stellungsrad 4 ist auf einfache Weise eine Anpassung des Handantriebes auf den jeweiligen Umsteller, mit dem er zusammenwirken soll, sowie dessen mögliche Stellungszahl gegeben.

[0014] Figur 2 zeigt die letztmögliche Betriebsstellung des Umstellers. In dieser Stellung befindet sich die Endstellungssperre in der gezeigten Lage. Die Sperrgabel 10 ist noch in Neutralposition, in der sie durch die Feder 7 fixiert ist; der Auslösebolzen 11 berührt das Auslöseblech 8 nicht.

[0015] Figur 3 zeigt die Endstellungsbegrenzung in einer Lage, in der versucht wird, über die letztmögliche Position, d. h. die Endstellung weiterzuschalten. Hier ist der Zustand bei einer halben Handkurbelumdrehung gezeigt; dies entspricht 1/16 Schaltung. Es ist zu sehen, dass der Auslösebolzen 11 jetzt das Auslöseblech 8 berührt. Damit wird die Sperrgabel 10 gegen die Kraft der Feder 7 aus ihrer Neutrallage nach links ausgelenkt. Der Endanschlag 2 kann in dieser Lage gerade noch an der Sperrgabel 10 vorbei sich bewegen.

[0016] Figur 4 zeigt die Situation bei fortgesetzter Weiterdrehung über die letztmögliche Endstellung hinaus, hier bei 1 1/4 Handkurbelumdrehung, dies entspricht 5/32 Schaltung. Der Auslösebolzen 11 drückt jetzt das Auslöseblech 8 und damit die Sperrgabel 10 noch weiter aus ihrer Neutrallage nach links. Der Endanschlag 2 kommt damit mit seiner Endanschlagkontur 13 nicht mehr an der Sperrgabel 10 vorbei. Die Endstellungsblockierung ist aktiv; durch die formschlüssige Verriegelung der Sperrgabel 10 mit der Endanschlagkontur 13 des Endanschlages 2 ist ein Weiterdrehen in dieser Richtung nicht möglich. Nur durch Drehen der Handkurbel in der entgegengesetzten Richtung, also aus der Endstellung des Umstellers heraus in dessen regulären Schaltbereich, ist ein selbsttätiges Entsperren des Handantriebes möglich.

[0017] Figur 5 zeigt noch einmal in schematischer Darstellung das Zusammenwirken der Auslösebolzen 11, 12, des Auslösebleches 8 mit der festverbundenen Sperrgabel 10 mit ihrer Sperrkontur 14 und des Endanschlages 2 mit seiner Endanschlagkontur 13.

[0018] Figur 6 zeigt den erfinderischen Handantrieb von der anderen Seite, ebenfalls in perspektivischer Darstellung. Hier ist noch der früher bereits erwähnte Zeiger 15 dargestellt, der fest mit dem Stellungsanzeigerad 4 verbunden ist. Die unter dem Zeiger 15 liegende Anzeigeplatine mit den einzelnen; den möglichen Betriebsstellungen entsprechenden Symbolen, die überstrichen werden können, ist nicht dargestellt. Wichtig ist, dies wurde bereits weiter oben erläutert, dass sich der Zeiger 15 bei jeder Umschaltung um einen bestimmten Winkel dreht, der dem Abstand zwischen zwei benachbarten Stellungssymbolen entspricht.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist noch ein Schaltüberwachungssegment 16 vorgesehen, das in weiteren Aufnahmebohrungen 17 auf einem weiteren Teilkreis des Stellungsanzeigerades 4 befestigt ist. Die Stirnseite des Schaltüberwachungssegmentes 16 trägt Nocken, die die gleiche Teilung wie die Anzeigesymbole besitzen. Diese Nocken korrespondieren auf an sich bekannte Weise mit einem elektrischen Schalter 18 und dienen gemeinsam mit diesem zur elektrischen Schaltüberwachung.

[0019] Analog der wahlweisen Positionierung der Auslösebolzen 11, 12, abhängig von der konkreten Bauform des zu betätigenden Umstellers, ist auch das Schaltüberwachungssegment derartig flexibel angeordnet. Auch die Positionierung des Schaltüberwachungssegmentes 16 ist abhängig von der Stufenzahl des Umstellers. Es ist dabei derart dimensioniert, dass für jede mögliche Schaltstellung eine charakteristische Teilkontur, d. h. ein Nocken oder ein Nockental, auf der Stirnseite vorgesehen ist.

[0020] Insgesamt bietet der erfindungsgemäße Handantrieb eine Reihe von Vorteilen. Es ist ein Stellungsanzeigerad 4 vorhanden, das auf von Stufenschaltern bereits bekannte Weise zur optisch gut wahrnehmbaren Stellungsanzeige mittels eines Zeigers 15 dient. Dieses Stellungsanzeigerad 4 wird bei der Erfindung auch gleichzeitig als Bestandteil der mechanischen Endstellungsbegrenzung verwendet. Auf besonders vorteilhafte Weise kann es weiterhin auch als Bestandteil der elektrischen Schaltüberwachung Anwendung finden.
Es erfolgt also eine Mehrfachnutzung des Stellungsanzeigerades 4; dies ergibt eine einfache Konstruktion mit wenig Bauteilen. Ferner ist eine einfache Anpassung aller Funktionen an den entsprechenden Umsteller, der betätigt werden soll, möglich. Diese Anpassung betrifft sowohl die Zahl der möglichen Schaltstellungen des Umstellers als auch die Zahl der erforderlichen Umdrehungen der Handkurbel für eine Umschaltung. Schließlich ist auch eine ebenso einfache Anpassung an unterschiedliche Teilungen der Stellungsanzeige, d. h. unterschiedliche Winkelabstände zwischen benachbarten Stellungssymbolen, möglich.

Bezugszeichenaufstellung

[0021] 

1

Handwelle

2

Endanschlag

3

Anzeigegetriebe

4

Stellungsanzeigerad

5

Aufnahmebohrung

6

Federaufhängung

7

Feder

8

Auslöseblech

9

Sperrgabeiwelle

10

Sperrgabel

11

Auslösebolzen

12

Auslösebolzen

13

Endanschlagkontur

14

Sperrkontur

15

Zeiger

16

Schaltüberwachungssegment

17

Bohrungen

18

elektrischer Schalter

Ansprüche

1. Handantrieb zur schrittweisen leistungslosen Betätigung eines Umstellers an einem Stufentransformator, ,
wobei eine einsteckbare Handkurbel in eine Handwelle eingreift und auf ein Lastgetriebe zur Betätigung des Umstellers sowie ein Anzeigegetriebe, das mit einer Stellungsanzeige in Verbindung steht, wirkt,
wobei das Anzeigegetriebe (3) ein Stellungsanzeigerad (4) aufweist,
wobei das Anzeigegetriebe (3) derart dimensioniert ist, dass bei jeder vollständigen Betätigung des Handantriebes, d. h. Umschaltung zwischen zwei benachbarten Positionen des Umstellers, sich das Stellungsanzeigerad (4) um einen bestimmten Winkel dreht,
wobei der Handantrieb weiterhin eine feste Federaufhängung (6) aufweist, an der eine Feder (7) angelenkt ist, die an ihrem anderen freien Ende an einem Auslöseblech (8) angelenkt ist, das wiederum auf eine drehbare Sperrgabelwelle (9) wirkt, an der eine Sperrgabel (10) befestigt ist,
wobei das Auslöseblech (8) derart angeordnet ist, dass es von den vorbeibewegten Auslösebolzen (11, 12) getroffen und seitlich ausgelenkt wird,
wobei die Handwelle (1) einen mechanischen Endanschlag (2) besitzt und wobei die auslenkbare Sperrgabel (10) mit dem Endschlag (2) korrespondiert, derart, dass die Sperrgabel in ausgelenktem Zustand, d. h. bei Erreichen einer Endstellung, mechanisch in den Endschlag (2) eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
dass fest am Stellungsanzeigerad (4) ein Zeiger (15) angeordnet ist, der mit einer Skala korrespondiert,
dass das Stellungsanzeigerad (4) auf einem konzentrischen Kreis Aufnahmebohrungen (5) zur Aufnahme von Auslösebolzen (11, 12) aufweist, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, der dem Drehwinkel des Stellungsanzeigerades (4) bei einer Umschaltung entspricht
und dass die Auslösebolzen (11, 12) derart lösbar an ausgewählten Bohrungen (5) des Stellungsanzeigerades (4) befestigbar sind, dass der Handantrieb an unterschiedliche Zahlen möglicher Schaltstellungen des Umstellers als auch unterschiedliche Umdrehungszahlen der Handkurbel für eine Umschaltung anpassbar ist.

2. Handantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellungsanzeigerad (4) auf einem weiteren konzentrischen Kreis weitere Aufnahmebohrungen (17) aufweist, die die gleiche Teilung wie die Bohrungen (5) für die Auslösebolzen (11, 12) aufweisen,
dass in Aufnahmebohrungen (17) ein Schaltüberwachungssegment (16) befestigt ist, das Nocken aufweist, die mit mindestens einem elektrischen Schalter (18) korrespondieren.

Claims

1. Manual drive for stepped, power-free actuation of a tap changer at a tapped transformer, wherein an insertable hand crank engages in a hand shaft and acts on a load transmission for actuation of the tap changer as well as an indicator transmission, which is connected with a setting indicator, wherein the indicator transmission (3) comprises a setting indicator wheel (4), wherein the indicator transmission (3) is so dimensioned that with each complete actuation of the manual drive, i.e. switching over between two adjacent positions of the tap changer, the setting indicator wheel (4) rotates through a defined angle, wherein the manual drive further comprises a fixed spring suspension (6) at which a spring (7) is articulated, the spring being articulated at its other free end to a trigger plate (8) which in turn acts on a rotatable blocking fork shaft (9) to which a blocking fork (10) is fastened, wherein the trigger plate (8) is so arranged that it is hit by the trigger pins (11, 12) moved past and is laterally deflected, wherein the hand shaft (1) has a mechanical end abutment (2) and wherein the deflectable blocking fork (10) so co-operates with the end abutment (2) that the blocking fork in deflected state, i.e. on reaching an end setting, mechanically engages in the end abutment (2), characterised in that a pointer (15) cooperating with a scale is fixedly arranged at the setting indicator wheel (4), that the setting indicator wheel (4) has, on a concentric circle, receiving bores (5) for reception of trigger pins (11, 12) which are arranged relative to one another at an angle corresponding with the rotational angle of the setting indicator wheel (4) for a switching over, and that the trigger pins (11, 12) are so detachably securable at selected bores (5; 17) of the setting indicator wheel (4) that the manual drive is adaptable to different numbers of possible switch settings of the tap changer and to different revolution numbers of the hand crank for one switching over.

2. Manual drive according to claim 1, characterised in that the setting indicator wheel (4) has, on a further concentric circle, further receiving bores (17) having the same pitch as the bores (5) for the trigger pins (11, 12) and that fastened in the receiving bores (17) is a switch monitoring segment (16) having cams which co-operate with at least one electrical switch (18).

Revendications

1. Commande manuelle pour l'actionnement progressif sans puissance d'un ajusteur de tension sur un transformateur à gradins, dans lequel une poignée de manivelle vient en prise dans un arbre manuel et agit sur une transmission de charge pour l'actionnement de l'ajusteur de tension ainsi que sur une transmission indicatrice qui est reliée à un indicateur de position,
la transmission indicatrice (3) comporte une roue d'indication de position (4),
la transmission indicatrice (3) est dimensionnée de sorte que pour chacun des actionnements complets de la commande manuelle, c'est-à-dire une commutation entre deux positions voisines de l'ajusteur de tension, la roue d'indication de position (4) tourne d'un angle prédéfini,
l'entrainement manuel comporte en outre une suspension élastique rigide (6) sur laquelle est articulé un ressort (7) qui est articulé à son autre extrémité libre sur une tôle de déclenchement (8) qui agit quant à elle sur un arbre de fourche de blocage mobile en rotation (9) sur lequel est fixé une fourche de blocage (10),
la tôle de déclenchement (8) est montée de façon à être mise en prise et déviée latéralement par des goujons de déclenchement (11, 12) se déplaçant en avant,
l'arbre manuel (1) comporte une butée d'extrémité mécanique (2), et la fourche de blocage pivotante (10) est en correspondance avec la butée d'extrémité (2) de sorte que, à l'état dévié c'est-à-dire lorsqu'elle a atteint une position d'extrémité cette fourche de blocage vient mécaniquement en prise avec la butée d'extrémité (2),
caractérisée en ce que
un indicateur (15) qui est en correspondance avec une échelle, est fixé sur la roue d'indication de position (4),
la roue d'indication de position (4) comporte sur un cercle concentrique des perçages de réception (5) de goujons de déclenchement (11, 12) qui sont disposées les uns par rapport aux autres avec un décalage angulaire qui correspond à l'angle de rotation de la roue d'indication de position (4) lors d'une commutation, et
les goujons de déclenchement (11, 12) peuvent être fixés de manière amovible dans des perçages (5) sélectionnés de la roue d'indication de position (4) de sorte que la commande manuelle puisse être adaptée à différents nombres de positions de commutation possibles de l'ajusteur de tension et également à des nombres de tours différents de la poignée de manivelle pour une commutation.

2. Commande manuelle conforme à la revendication 1,
caractérisée en ce que
la roue d'indication de position (4) comporte sur un autre cercle concentrique d'autres perçages de réception (17) qui présentent la même répartition que les perçages (5) de réception des goujons de déclenchement (11, 12), et
dans les perçages de réception (17) est fixé un segment de surveillance de commutation (16) qui comporte des cames qui sont en correspondance avec au moins un commutateur électrique (18).

Zeichnung