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Umschalteinrichtung an Stromwandlern oder anderen elektrischen Geräten
Bei elektrischen Geräten bestehen häufig die Wicklungen, wie z. B. die Primärwicklungen
bei Stromwandlern, aus mehreren Spulen, die mittels geeigneter Schalteinrichtungen
untereinander parallel, in Reihe oder reihenparallel geschaltet werden können. Es
ist sehr vorteilhaft, die Umschalteinrichtung bei derartigen Geräten so auszubilden,
daß die Umschaltung der Spulen untereinander mittels einfacher Schaltmittel, wie
Umschaltstecker o. dgl., vorgenommen werden kann. Die Verwendung einfacher Schaltmittel,
wie Umschaltstecker, bedingt einmal eine billige Herstellung und hat weiterhin den
Vorteil, daß man durch einfache Mittel, wie Anordnung von Schrauben o. dgl., eine
gute Kontaktverbindung zwischen den Umschaltsteckern und den Gegenkontakten herbeiführen
kann. Eine derartige gute Kontaktverbindung ist stets notwendig, wenn Ströme hoher
Stärke über die Umschalteinrichtung geleitet werden, wie es z. B. bei den Primärwicklungen
von Stromwandlern der Fall ist.
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Aus den angegebenen Gründen hat man bisher bei Geräten mit mehreren
untereinander umschaltbaren Spulen, insbesondere bei Stromwandlern, in der Regel
auch Umschaltstecker verwendet. Bei den bisherigen Ausführungen der Umschalteinrichtungen
sind jedoch für die verschiedenen Arten der Schaltung, also für Parallel-, Reihen-
und Reihenparallelschaltung, jeweils verschiedene Typen von Umschaltsteckern erforderlich.
Gegenstand der Erfindung ist eine für den oben angegebenen Zweck geeignete Schalteinrichtung,
die derart ausgebildet ist, daß die verschiedenen Schaltungen der Spulen untereinander
mittels einfacher Schaltmittel gleicher Art, wie z. B. mittels einfacher Umschaltstecker,
ausgeführt werden können. Hierzu ist erfindungsgemäß jede Spule an mehrere, insbesondere
durch Stecker zu bedienende Schaltstellen angeschlossen, und zwar derart, daß jeweils
zwei bei Serienschaltung elektrisch unmittelbar hintereinanderliegende Spulen zwei
gemeinsame Schaltstellen besitzen, deren eine entweder die Verbindung des Anfanges
oder Endes der ersten Spule mit dem Anfang der zweiten Spule und deren andere entweder
die Verbindung des Endes der ersten Spule mit dem Anfang oder Ende der zweiten Spule
ermöglicht.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
mehr oder weniger schematisch dargestellt. Es ist angenommen, daß, wie in Fig. ia
schematisch veranschaulicht, die umzuschaltende Wicklung, z. B. die Primärwicklung
eines Stromwandlers, aus vier Spulen i, 2, 3 und q. besteht. Der Anfang und das
Ende der Spule i sind mit ia bzw. ib bezeichnet; entsprechend dienen zur Bezeichnung
der Klemmen der übrigen Spulen die Bezugszeichen 2a, 2b usw.
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Fig. i veranschaulicht in Draufsicht die Schalteinrichtung, die den
in Fig. ia schematisch dargestellten Spulen i bis 4 zugeordnet
ist.
Die Enden der Spulen sind in schwarzer Fläche dargestellt und mit den gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. ia bezeichnet. Mit j edem Spulenende ist j e eine Schaltschiene i d
, ib', 2d, 2b' usw. verbunden. Die Schaltschienen iä und 4b' sind in Richtung
der Längsachse der Schalteinrichtung nach außen verlängert und enthalten an diesen
Verlängerungen Öffnungen 5 bzw. 6 zum Anschluß der Stromzuführungen. Alle übrigen
Schaltschienen sind in der Nähe ihres einen Endes in der aus der Fig. i ersichtlichen
Weise nach der Mitte der Schalteinrichtung abgekröpft, während das betreffende Ende
wieder parallel zu den außenliegenden Schaltschienen verläuft. Auf diese Weise sind
eine Anzahl Schaltstellen gebildet, an denen die betreffenden Schaltschienen durch
Zwischenschieben von einfachen, aus Metallplatten bestehenden Steckern leitend überbrückt
werden können. Die Anordnung der Schaltschienen ist so getroffen, daß jeweils zwei
bei Serienschaltung elektrisch unmittelbar hintereinanderliegende Spulen zwei gemeinsame
Schaltstellen besitzen, deren eine entweder die Verbindung des Anfanges oder Endes
der ersten Spule mit dem Anfang der zweiten Spule und deren andere entweder die
Verbindung des Endes der ersten Spule mit dem Anfang oder Ende der zweiten Spule
ermöglicht. In Fig. i sind die den Spulen i und 2 gemeinsamen Schaltstellen mit
12, und 21 bezeichnet. An der Schaltstelle i2 kann der Anfang oder das Ende der
Spule i mit dem Anfang der Spule 2 verbunden werden, indem an dieser Stelle zwischen
die Schaltschienen ia' und 2ä oder zwischen den Schaltschienen i b' und 2ci ein
aus einer Metallplatte bestehender Stecker eingeschoben wird. Entsprechend kann
an der Schaltstelle 21 wahlweise der Anfang oder das Ende der Spule 2 mit dem Ende
der Spule i verbunden werden. In gleicher Weise wie die Spulen i und 2 hat die Spule
2 mit der Spule 3 die gemeinsamen Schaltstellen 23 und 32. Die gemeinsamen Schaltstellen
für die Spulen 3 und 4 sind entsprechend mit 34 und 43 bezeichnet.
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Sollen die Spulen, wie in Fig. 2a schematisch angedeutet ist, parallel
geschaltet werden, so werden die Stecker 7 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Verteilung
in die Schalteinrichtung eingefügt. In Fig. 2 sind die Stecker 7 der besseren Übersichtlichkeit
wegen schraffiert dargestellt.
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Fig. 3a und Fig. 3 zeigen das Schaltschema und die Verteilung der
Stecker an der Schalteinrichtung für Reihenparallelschaltung.
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Fig. 4a und Fig. 4 zeigen entsprechend das Schaltschema und die Schaltung
der Schalteinrichtung für Reihenschaltung. In den Fig. i bis 4 liegen die Enden
jeder Spule auf einer zur Längsachse der Schalteinrichtung senkrechten Geraden hintereinander.
Statt dessen können auch, wie in Fig. 5 veranschaulicht, die Enden jeder Spule ia
und ib, 2a und 2b usw. seitlich zueinander versetzt sein, während das Prinzip der
Schalteinrichtung unverändert bleibt. Die in Fig. 5 veranschaulichte Anordnung entspricht
im allgemeinen, insbesondere bei Stromwandlern, mehr der Wicklungslage der Spulen,
so daß bei dieser Anordnung die Spulenenden auf dem kürzesten Wege an die Schaltschienen
angeschlossen sind.
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Die neue Schalteinrichtung ermöglicht in gleich einfacher Weise- wie
bei den bisher verwendeten Anordnungen die eingefügten Stecker in innige Anlage
gegen die Schaltschienen zu bringen. Es kann hierzu die aus der Fig. 6 ersichtliche
Anordnung getroffen werden.
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Die Fig.6 veranschaulicht einen Schnitt, der hinsichtlich der Anordnung
der Schaltschienen und Spulenenden einem Schnitt durch die Einrichtung nach Fig.
i nach der Linie A-B -entspricht. Die Platten der - Spulenenden 2a, 2b sind
mit Schaltschienen 2ä und 2b' verbunden. In der Mitte zwischen diesen Schaltschienen
befindet sich das Ende der Schaltschiene ib'. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, ist
durch die Platten der Spulenenden -und durch die Schaltschienen ein Schraubenbolzen
8 gezogen, der selbstverständlich durch eine Isolierhülle o. dgl. gegen die Schienen
und Spulenenden isoliert ist. Bei dieser Anordnung erhalten die Stecker die in Fig.
7 in Seitenansicht und Fig. 8 in Vorderansicht veranschaulichte Ausbildung. Hierbei
besitzt der einzelne Stecker neben der aus elektrisch leitendem Stoff bestehenden
Platte 7 noch eine aus Isolierstoff bestehende zweite Platte 7'. Diese zweite aus
Isolierstoff bestehende Platte 7' dient lediglich dazu, um nach dem Einfügen des
Steckers zwischen die Schaltschienen beim Andrehen der Mutter des Schraubenbolzens
die nicht leitend miteinander verbundenen Schaltschienen gegeneinander abzustützen.
Wird z. B. der in Fig. 7 veranschaulichte Stecker in Richtung des eingezeichneten
Pfeiles zwischen die Schaltschienen nach Fig.6 eingeschoben, so sind die Schaltschienen
ib' und zb' durch die Platte 7 leitend miteinander verbunden, während die Isolierplatte
7' die Schaltschienen ib' und 2ci gegeneinander abstützt. Man kann infolgedessen
nach dem Einfügen des Steckers die Mutter des Schraubenbolzens kräftig anziehen
und guten Kontakt zwischen der Scheibe 7 und den anliegenden Schaltschienen herbeiführen,
ohne daß das Anziehen der Mutter zu einem Verbiegen
der Schaltschienen'
führt: Wie äus Fig. 8 ersichtlich, sind-- die- Platten des Steckers mit einem an
der Unterkgnte beginnenden Schlitz versehen, um den Stecker über den Bolzen 8 hinaus
zwischen' -die Schaltschienen einschieben zu können. ' Wie aus der Fig. 2 und 3
hervorgeht, besteht die Möglichkeit, bei diesen Schaltungen auch zwei Stecker zu
vereinigen, z. B. könnte man die Stecker der Schaltstellen 12 und 21 an einem gemeinsamen
Griff anordnen. Stecker dieser Art lassen sich gegebenenfalls auch bei der Schaltung
nach Fig.4 verwenden, wobei - dann allerdings z. B. die- Verbindung der Schaltschiene
i b' mit der Schaltschiene 2d bei dieser Schaltung nicht, wie dargestellt, an der
Schaltstelle 12, sondern an der Schaltstelle 2,1 - erfolgen müßte. In diesem Fall
würden die aufeinanderfolgenden Stecker ebenfalls schräg zueinander liegen, so wie
in Fig. 2 und 3. Am einfachsten dürfte es jedoch sein, einfache Stecker der in Fig.
7 und 8 dargestellten Ausführung zu verwenden. Es besteht selbstverständlich die
Möglichkeit, im gegebenen Fall statt Stecker ähnliche einfache Schaltmittel zu verwenden,
z. B. Schaltplatten, die gegen die Stirnflächen der Schaltschienen von oben aufgelegt
und durch Schrauben o. dgl. in Anlage gegen diese gehalten werden.
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Es ist nicht unbedingt notwendig, über mehrere Schaltstellen sich
erstreckende Schaltschienen zu verwenden. Es würde genügen, an den einzelnen Schaltstellen
einzelne Schaltstücke anzubringen und diese durch geeignete Leitungen mit den entsprechenden
Spulenklemmen zu verbinden.
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Die beiden Schaltstellen, die jeweils zwei bei Reihenschaltung elektrisch
unmittelbar hintereinanderli,egeaden Spulen gemeinsam sind, lassen sich natürlich
auch, abweichend von den Ausführungen nach Fig. i und 5, zusammenrücken. So kann
man mit Bezug auf Fig. i z. B, die Schaltstelle 21 dadurch in den Bereich der Schaltstelle
12 rücken, daß man die Schaltschiene 2b' bis zur Schaltstelle 12 verlängert, so.
daß dann an dieser Stelle die Schaltschienen id, 2d, ib' und 2b' in entsprechendem
Abstand parallel hintereinanderliegen. An dieser Stelle können dann die Schaltungen
ausgeführt werden, die bei der Anordnung nach Fig. i an den Stellen 12 und 21 vorgenommen
werden. Entsprechend kann man die Schaltstellen 23 und 32 und 34 und 43 zusammenrücken.
Das Prinzip der Schaltung bleibt natürlich dabei das gleiche.
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Es ist auch nicht notwendig, bei Verwendung von über mehrere Schaltstellen
sich erstreckenden Schaltschienen diese an ihrem einen Ende abzukröpfen. Man kann
vielmehr auch gerade Schaltschienen verwenden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art,
bei dem gleichzeitig auch, wie im vorhergehenden Absatz erläutert, jeweils zwei
einander zugeordnete Schaltstellen zusammengerückt sind, ist in Fig. g veranschaulicht.
Es sind in dieser Figur wieder für die entsprechenden Teile die gleichen' Bezugszeichen
wie in den Fig. z bis 5 verwendet. Die einzelnen Schaltschienen liegen zueinander
parallel und verlaufen zur Längsachse L-L der Schalteinrichtung schräg. Die Bauart
und Bedienung der Schalteinrichtung nach Fig. g ergibt sich im übrigen ohne weiteres
aus der Zeichnung und der obigen Beschreibung.
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Fig. ioa und io zeigen das Schaltschema und die Verteilung der Stecker
an der Schalteinrichtung nach Fig. g für Parallelschaltung. Fig. iia und ii und
weiterhin i2 a und 12 zeigen entsprechende Darstellungen für Reihenparallel- bzw.
für Reihenschaltung.