DE1200924B

DE1200924B - Program switch equipped with self-locking and adjustable to variable switching intervals

Info

Publication number: DE1200924B
Application number: DESCH30736A
Authority: DE
Inventors: Alfred Fleischmann
Original assignee: Schleicher & Co Komman GmbH
Current assignee: Schleicher & Co Komman GmbH
Priority date: 1961-12-18
Filing date: 1961-12-18
Publication date: 1965-09-16

Description

Mit Selbsthaltung ausgestatteter, auf veränderbare Schaltintervalle einstellbarer Programmschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Selbsthaltung ausgestatteten, auf veränderbare Schaltintervalle einstellbaren Programmschalter, und zwar insbesondere auf einen solchen Schalter, bei dem eine Umschaltung über zwei zeitlich nacheinander betätigte Kontakte erfolgen muß.Equipped with self-locking, adjustable switching intervals adjustable program switch The invention relates to one with self-holding equipped program switch that can be set to adjustable switching intervals, and in particular to such a switch in which a switch over two contacts actuated one after the other must take place.

Derartige Programmschalter werden in der heutigen Steuerungstechnik vielfach benötigt; beispielsweise sind sie insbesondere bei Steuervorrichtungen für selbsttätige Stern-Dreieck-Umschalter erforderlich, die nach einem bestimmten Zeitabschnitt die Umschaltung von Stern auf Dreieck vornehmen. Zwischen der Ausschaltung des Sterns und der Einschaltung des Dreiecks muß eine zwangsweise Pause eintreten, um zu verhindern, daß die Netzspannung auf die vom Motor induzierte Spannung geschaltet wird, was zwangläufig zu einem hohen Kontaktverschleiß oder sogar zu einem Verschweißen des Schützkontaktes führen kann. Während dieser durch die Kontakteinrichtung zwangsweise gegebenen Pause kann die vom Motor induzierte Spannung abklingen, so daß an den Kontakten nur die entsprechend geschaltete Netzspannung auftritt. Diese Forderung nach einer Schaltpause zwischen Stern und Dreieck ist insbesondere bei der heutigen Steuerungstechnik erforderlich, da die Betätigungsgeschwindigkeit der Kontakte zufolge der hohen stündlichen Schaltzahl stark gesteigert worden ist; so können die Umschaltzeiten von Stern auf Dreieck mit den heute verwendeten Schützen etwa 10 ursec betragen, während die Induktionsspannung mittlerer Motoren erst nach 40 ursec abgeklungen ist. Aus diesem Grunde ist die zwangsweise Aufrechterhaltung einer Pause bei der Umschaltung von Stern auf Dreieck erforderlich.Such program switches are used in today's control technology often needed; for example, they are particularly useful in control devices required for automatic star-delta changeover switch, according to a certain Switch from star to delta. Between switching off of the star and the inclusion of the triangle there must be a compulsory pause, to prevent the mains voltage from being switched to the voltage induced by the motor becomes, which inevitably leads to high contact wear or even to welding of the contactor contact. During this forced by the contact device given pause, the voltage induced by the motor can decay, so that the Contacts only the correspondingly switched mains voltage occurs. This requirement after a switching pause between star and delta is especially with today's Control technology required because the actuation speed of the contacts results the high number of hourly switching operations has been greatly increased; so can the switching times from star to triangle with the contactors used today are about 10 ursec, while the induction voltage of medium-sized motors only declined after 40 ursec is. Because of this, the forcible maintenance of a break is essential in the Changeover from star to delta required.

Es ist bereits ein Programmschalter bekanntgeworden, der aus einer Nockenscheibe, die einen Einschnitt für die Ruhestellung und einen auf unterschiedliche Winkelstellungen einstellbaren, einen über die Lauffläche vorragenden Schaltnocken tragenden Stellhebel besitzt, und aus einem mit der Oberfläche der Nockenscheibe im Eingriff stehenden Steuerorgan zur Betätigung der Schaltkontakte besteht. Bei diesem bekannten Programmschalter ist jedem Kontakt eine Nockenscheibe zugeordnet.A program switch has already become known that consists of a Cam disc that has one incision for the rest position and one on different ones Angle positions adjustable, a switching cam protruding over the running surface has bearing control lever, and from one with the surface of the cam disk there is engaged control element for actuating the switching contacts. at This known program switch is assigned a cam disk to each contact.

Die Nockenscheiben sind auf einer gemeinsamen Welle befestigt und werden von einem gemeinsamen Antriebsmotor in Umlauf gesetzt. Diese bekannten Kontaktgeber besitzen zufolge der erforderlichen Zahl von Nockenscheiben nicht unbeträchtliche Abmessungen. Für einen mit Selbsthaltung ausgestatteten derartigen Programmschalter sind beispielsweise zwei Nockenscheiben für die Steuerung des Haltestromkreises und zwei weitere Nockenscheiben für die Betätigung des zu steuernden Stromkreises erforderlich. Soll der Zeitpunkt der Schaltung des gesteuerten Stromkreises veränderbar sein, so ist es erforderlich, die Nockenscheiben gegeneinander zu drehen, bis die erforderliche Winkelstellung der verschiedenen Nocken erreicht ist.The cam disks are mounted on a common shaft and are set in circulation by a common drive motor. These well-known contactors have according to the required number of cam disks not inconsiderable Dimensions. For such a program switch equipped with self-locking are for example two cams for controlling the holding circuit and two more cam disks for actuating the circuit to be controlled necessary. Should the time of switching of the controlled circuit be changeable so it is necessary to rotate the cam disks against each other until the required angular position of the various cams is reached.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und einen in seiner Funktion zuverlässigen Programmschalter zu schaffen, der bei einfacher und wirtschaftlicher Konstruktion den geringstmöglichen Einbauraum erfordert und eine leichte Veränderung des Schaltzeitpunktes ermöglicht. Dies wird bei einem eingangs beschriebenen Programmschalter erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Steuerorgan als Schubstange ausgebildet ist, die mit mehreren, vorzugsweise zwei quergerichteten Durchbrechungen versehen ist, die in der Hubrichtung unterschiedliche Längen besitzen, daß in jeder Ausnehmung zwei quergerichtete, mit entgegengesetzt liegenden Kontakten ausgestattete Kontaktfedern angeordnet sind, die durch eine zwischen ihnen liegenden Druckfeder in Richtung auf den oberen und unteren Boden der Ausnehmung gedrückt werden und von denen die oberen Kontaktfedern jeder Ausnehmung als Arbeitskontakte und die unteren Kontaktfedern jeder Ausnehmung als Arbeitskontakte und die unteren Kontaktfedern jeder Ausnehmung als Ruhekontakte ausgebildet sind, und daß der Abstand der Gegenkontakte des einen Arbeitskontaktes unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand der Gegenkontakte des anderen Arbeitskontaktes. Die Durchbrechungen der Schubstange sind in ihrer Länge derart bemessen, daß in der Ruhestellung des Schalters die Ruhekontakte mit der Hubrichtung entgegengesetzt gerichteten Kontakten auf ihren zugeordneten Gegenkontakten aufliegen.The invention has set itself the task of avoiding these disadvantages and to create a functionally reliable program switch that works with simple and economical construction requires the smallest possible installation space and allows a slight change in the switching time. This will be the case with one Initially described program switch achieved according to the invention in that the Control member is designed as a push rod with several, preferably two transverse openings is provided, which are different in the stroke direction Have lengths that in each recess two transverse, with opposite lying contacts equipped contact springs are arranged by a between them lying compression spring in the direction of the upper and lower floor the recess are pressed and of which the upper contact springs of each recess as working contacts and the lower contact springs of each recess as working contacts and the lower contact springs of each recess are designed as normally closed contacts, and that the distance between the mating contacts of a working contact is different is compared to the distance between the mating contacts of the other working contact. the Breakthroughs in the push rod are dimensioned in their length such that in the In the rest position of the switch, the rest contacts are opposite to the stroke direction directed contacts rest on their associated mating contacts.

Zweckmäßig dient der in der oberen Ausnehmung angeordnete Arbeitskontakt als Haltekontakt für den über den zugeordneten Ruhekontakt geschlossenen Stromkreis, und zwar derart, daß der Abstand zwischen dem Ruhekontakt und dem Boden der Durchbrechung wenigstens gleich dem Abstand des Arbeitskontaktes von seinen Gegenkontakten ist.The working contact arranged in the upper recess is expediently used as a holding contact for the circuit closed via the assigned break contact, in such a way that the distance between the break contact and the bottom of the opening is at least equal to the distance between the working contact and its mating contacts.

In der unteren Ausnehmung ist der Abstand zwischen dem Ruhekontakt und dem Boden der Durchbrechung größer als der Anlaufhub der Schubstange und kleiner als die Summe aus dem Anlaufhub und dem Abstand des zugeordneten Arbeitskontaktes von seinen Gegenkontakten.The distance between the normally closed contact is in the lower recess and the bottom of the opening larger than the starting stroke of the push rod and smaller as the sum of the starting stroke and the distance of the assigned normally open contact from his counter-contacts.

Die Schubstange wird durch eine Druckfeder im Eingriff mit der Nockenscheibe gehalten.The push rod is engaged with the cam disk by a compression spring held.

Der erfindungsgemäße Programmschalter ermöglicht die Verwendung einer einzelnen Nockenscheibe zur Durchführung des Schaltprogramms, das in der Betätigung des Haltestromkreises und des Steuerstromkreises besteht. Der vorgesehene Stellhebel ist vorzugsweise einrastbar auf verschiedene Winkelstellungen einstellbar, so daß der Zeitpunkt für die Betätigung des Steuerstromkreises an sich beliebig gewählt werden kann. Die auf der Nockenscheibe geführte Schubstange mit ihren Kontakten ermöglicht einen zwangsweisen Ablauf der Steuervorgänge, wobei der Haltestromkreis über einen vollen Umlauf der Nockenscheibe aufrechterhalten wird, während die Umschaltung des gesteuerten Stromkreises durch den Stellhebel zu einem beliebig einstellbaren Zeitpunkt so erfolgen kann, daß die Öffnung des Ruhekontaktes und die Schließung des Arbeitskontaktes des gesteuerten Stromkreises unter Wahrung der geforderten Schaltpause geschieht. Die ortsfeste Anordnung der Anschlußkontakte in dem Schaltergehäuse macht nachträgliche Justierungen der Kontaktbewegungen und der Kontaktschaltzeiten überflüssig, da diese zwangläufig und unveränderlich durch die Schubstange eingehalten werden.The program switch according to the invention enables the use of a individual cam disc to carry out the switching program that is in the actuation of the holding circuit and the control circuit. The intended lever is preferably snap-in adjustable to different angular positions, so that the point in time for the actuation of the control circuit can be chosen arbitrarily can be. The push rod guided on the cam disk with its contacts enables a compulsory sequence of the control processes, whereby the holding circuit is maintained over a full revolution of the cam disk while switching of the controlled circuit through the adjusting lever to any adjustable Time can be done so that the opening of the normally closed contact and the closing of the working contact of the controlled circuit while maintaining the required Switching pause happens. The fixed arrangement of the connection contacts in the switch housing makes subsequent adjustments of the contact movements and the contact switching times superfluous, as this is inevitably and invariably adhered to by the push rod will.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet F i g. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Programmschalters, F i g. 2 schematische Darstellung des Schaltprogramms.The drawing shows an example embodiment of the invention, and it means F i g. 1 a schematic representation of the program switch according to the invention, F i g. 2 Schematic representation of the circuit program.

Der erfindungsgemäße Programmschalter besteht aus einem Antriebsmotor 1, der über eine Welle 2 ein Getriebe betätigt, das die Nockenscheibe 4 antreibt. Die Nockenscheibe besitzt eine kreisförmige konzentrische Lauffläche und weist einen Einschnitt 5 für die Ruhestellung auf. Die Nockenscheibe 4 ist mit einem Stellglied 6 ausgest ttet, das eine Auflaufbahn 7 besitzt; der Stellhebel 6 kann in den Rastungen 8 auf unterschiedliche Winkel gegenüber dem Einschnitt 5 eingestellt werden, um den jeweils gewünschten Schaltzeitpunkt für den gesteuerten Stromkreis festzulegen. Auf der Lauffläche der Nockenscheibe 4 liegt über eine Gleitrolle 24 eine in Längsrichtung beweglich angeordnete Schubstange 9 auf, die unter der Wirkung einer im Gehäuse 11 abgestützten Druckfeder 10 in dauernder Anlage mit der Lauffläche der Nockenscheibe 4 gehalten wird. Die Schubstange 9 besitzt vier Kontaktbrücken 12, 13, 14, 15, Die Kontaktbrücke- 12 weist zwei Kontakte 16 auf, die mit festen Gegenkontakten 16a zusammenarbeiten. Die Kontaktbrücke 13 weist entsprechende Kontakte 17 mit Gegenkontakten 17ä auf; die Kontaktbrücke 14 die Kontakte 18 mit Gegenkontakten 18a und die Kontaktbrücke 15 die Kontakte 19 mit Gegenkontakten 19a auf. Die Kontaktbrücken 12 bis 15 sind in der Hubrichtung der Schubstange 9 verschieblich gelagert, jedoch gegen Seitenverstellung gesichert. Die Schubstange 9 weist zwei quergerichtete Durchbrechungen 20 und 21 auf; die Durchbrechung 20 nimmt die Kontaktbrücken 14 und 15 und die Durchbrechung 21 die Kontaktbrücken 12 und 13 auf. Zwischen den Kontaktbrücken 15 und 16 liegt die die Druckfeder 22, zwischen den Kontaktbrücken 12 und 13 die Druckfeder 23. Die in der Durchbrechung 20 liegenden Kontaktbrücken 14 und 15 dienen zur Steuerung des Haltestromkreises, während die in der Durchbrechung 21 liegenden Kontaktbrücken 12 und 13 dem zu steuernden Stromkreis zugeordnet sind. Die Durchbrechungen 20 und 21 haben unterschiedliche Längen, so daß die Kontaktbrücken 12 und 14 in der Ruhestellung nicht auf dem Boden der Durchbrechungen 20, 21 aufliegen, sondern in Anlage an ihren Gegenkontakten 18a und 16a im Abstand oberhalb des Bodens gehalten werden. Der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 14 und dem Boden 25 der Durchbrechung 20 ist wenigstens gleich dem Abstand zwischen den Kontakten 19 und 19a. Zweckmäßigerweise ist dieser Abstand zwischen Kontaktbrücke 14 und Boden 25 noch größer zu wählen, um zu erreichen, daß die Umschaltung der Kontakte 18 und 19 unter Aufrechterhaltung des Haltestromkreises erfolgt. Der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 12 und dem Boden 26 der Durchbrechung 21 ist größer als der Anlaufhub der Schubstange 9 aus dem Einschnitt 5 auf die kreisförmige Lauffläche der Nockenscheibe 4, jedoch kleiner als die Summe aus dem Auflaufhub und dem Abstand der Kontakte 17 und 17a. Durch diese Bemessung wird erreicht, daß die Schubstange 9 beim Auflaufen auf die Fläche 7 des Stellhebels 6 zuerst die Kontakte 16 und 16a öffnet und dann die Kontakte 17 und 17a schließt. Die Größe dieser zwischen der Öffnung der Kontakte 16, 16a und der Schließung der Kontakte 17, 17a bestehenden Pause hängt einmal ab von der Längenbemessung der Durchbrechung 21 und zum anderen von der Steigung der Auflauffläche 7. Bei einer steilen Stellung dieser Auflauffläche 7 erfolgt ein schnellerer Hub der Schubstange 9, wodurch sich eine kleinere Schaltpause ergibt, während bei einer geringen Steigung der Auflauffläche 7 ein langsamerer Hub der Schubstange 9 erfolgt und damit eine größere Schaltpause erhalten wird.The program switch according to the invention consists of a drive motor 1 which, via a shaft 2 , actuates a transmission that drives the cam disk 4. The cam disk has a circular concentric running surface and has an incision 5 for the rest position. The cam disk 4 is equipped with an actuator 6 which has a run-up track 7; the adjusting lever 6 can be set in the detents 8 to different angles with respect to the incision 5 in order to determine the respective desired switching time for the controlled circuit. On the running surface of the cam disk 4, a sliding roller 24 rests a push rod 9 which is movably arranged in the longitudinal direction and which is held in permanent contact with the running surface of the cam disk 4 under the action of a compression spring 10 supported in the housing 11. The push rod 9 has four contact bridges 12, 13, 14, 15, the contact bridge 12 has two contacts 16 which work together with fixed counter-contacts 16a. The contact bridge 13 has corresponding contacts 17 with mating contacts 17a; the contact bridge 14, the contacts 18 with mating contacts 18a and the contact bridge 15, the contacts 19 with mating contacts 19a. The contact bridges 12 to 15 are mounted displaceably in the stroke direction of the push rod 9, but secured against lateral displacement. The push rod 9 has two transversely directed openings 20 and 21; the opening 20 accommodates the contact bridges 14 and 15 and the opening 21 accommodates the contact bridges 12 and 13. Between the contact bridges 15 and 16 is the compression spring 22, between the contact bridges 12 and 13, the pressure spring 23. The contact bridges 14 and 15 lying in the hole 20 used for controlling the hold circuit, while the contact bridges located in the aperture 21 12 and 13 to the are assigned to the circuit to be controlled. The openings 20 and 21 have different lengths, so that the contact bridges 12 and 14 do not rest on the bottom of the openings 20, 21 in the rest position, but are held in contact with their mating contacts 18a and 16a at a distance above the ground. The distance between the contact bridge 14 and the bottom 25 of the opening 20 is at least equal to the distance between the contacts 19 and 19a. Appropriately, this distance between contact bridge 14 and base 25 is to be chosen to be even greater in order to ensure that the switching of the contacts 18 and 19 takes place while maintaining the holding circuit. The distance between the contact bridge 12 and the bottom 26 of the opening 21 is greater than the starting stroke of the push rod 9 from the incision 5 onto the circular running surface of the cam disk 4, but smaller than the sum of the opening stroke and the distance between the contacts 17 and 17a. This dimensioning ensures that the push rod 9, when it hits the surface 7 of the actuating lever 6, first opens the contacts 16 and 16a and then closes the contacts 17 and 17a. The size of this pause existing between the opening of the contacts 16, 16a and the closing of the contacts 17, 17a depends on the one hand on the dimensioning of the length of the opening 21 and on the other hand on the slope of the ramp 7 Stroke of the push rod 9, which results in a smaller switching pause, while a slower stroke of the push rod 9 takes place with a slight slope of the run-up surface 7 and thus a longer switching pause is obtained.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Programmschalters wird anschließend an Hand der F i g. 2 erläutert, die eine Abwicklung des Schaltprogramms mit den Stellungen a, b, c, d darstellt, wobei die Stellungen a und d als Ruhestellungen einander identisch sind. Beim Einschalten des Programmschalters wird Strom auf den Kontakt 18 a gegeben, wodurch über die Kontaktbrücke 14 der Motor 1 eingeschaltet wird und sich zu drehen beginnt. Gleichzeitig wird der zu steuernde Stromkreis über den Kontakt 16 a und die Kontaktbrücke 12 an Spannung gelegt. Beim Umlauf der Nockenscheibe 4 tritt die Schubstange 9 aus dem Einschnitt 5 aus und läuft auf der kreisförmigen Führungsfläche der Nockenscheibe 4 gemäß Stellung b. Hier ist der Kontakt 18a geöffnet, dagegen der Kontakt 19a durch die Kontaktbrücke 15 geschlossen, über die der Speisestrom für den Motor 1 aufrechterhalten bleibt, bis die Schubstange 9 wieder in die Ausnehmung 5 einfällt gemäß Stellung d. Beim Auflaufen der Schubstange 9 auf den Stellhebel 7 hebt sich zunächst die Kontaktbrücke 12 und öffnet den Kontakt 16a. Im weiteren Verlauf des Hubes schließt mit einer zeitlichen Verzögerung die Kontaktbrücke 13 den Kontakt 17a. Hierbei wird der Haltestromkreis aufrechterhalten, wie die Stellung c zeigt. Tritt die Schubstange nach Passieren des Stellhebels 6 auf die Lauffläche der Nockenscheibe 4 über, ist der Umschaltvorgang beendet. Der Ruhezustand wird wiederhergestellt, wenn gemäß Stellung d die Schubstange 9 nach einem vollen Umlauf wieder in den Ausschnitt 5 der Nockenscheibe 4 eintritt.The function of the program switch according to the invention is then illustrated with reference to FIGS. 2, which shows a development of the switching program with the positions a, b, c, d , the positions a and d being identical to each other as rest positions. When the program switch is switched on, current is applied to the contact 18 a, whereby the motor 1 is switched on via the contact bridge 14 and begins to rotate. At the same time, the circuit to be controlled is applied via the contact 16 a and the contact bridge 12 to voltage. When the cam disk 4 rotates, the push rod 9 emerges from the incision 5 and runs on the circular guide surface of the cam disk 4 in accordance with position b. Here the contact 18 a is open, whereas the contact 19 a is closed by the contact bridge 15, via which the feed current for the motor 1 is maintained until the push rod 9 falls back into the recess 5 according to position d. When the push rod 9 runs up on the adjusting lever 7, the contact bridge 12 first rises and opens the contact 16a. In the further course of the stroke, the contact bridge 13 closes the contact 17a with a time delay. The holding circuit is maintained, as position c shows. If the push rod crosses the running surface of the cam disk 4 after passing the adjusting lever 6, the switching process is ended. The idle state is restored when, according to position d, the push rod 9 re-enters the cutout 5 of the cam disk 4 after one full revolution.

Claims

Claims: 1. Equipped with self-holding, changeable Switching intervals of adjustable program switches, especially for star-delta connections, that consists of a cam disk, which has an incision for the rest position and a adjustable to different angular positions, protruding over the tread Has actuating levers carrying switching cams and one with the surface of the cam disk there is an engaged control element for actuating the switching contacts, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the control member designed as a push rod is provided with several, preferably two transverse openings, which have different lengths in the stroke direction that two in each recess transversely directed contact springs equipped with opposing contacts are arranged by a compression spring lying between them in the direction of the upper and lower bottoms of the recess are pressed and of which the upper Contact springs of each recess as working contacts and the lower contact springs each recess are designed as break contacts, and that the distance between the mating contacts the one working contact is different compared to the distance between the mating contacts of the other working contact.

2. Program switch according to claim 1, characterized in that that the length of the openings in the push rod is such that in the rest position of the switch, the normally closed contacts with the stroke direction opposite directed contacts rest on their associated mating contacts.

3. Program switch according to claim 1 and 2, characterized in that the in the upper recess arranged normally open contact as a holding contact for the normally closed contact that is assigned to it closed circuit is used in such a way that the distance between the normally closed contact and the bottom of the opening at least equal to the distance of the working contact from its counter-contacts.

4. Program switch according to claim 1 to 3, characterized characterized in that in the lower recess the distance between the normally closed contact and the bottom of the opening is greater than the starting stroke of the push rod and is smaller than the sum of the starting stroke and the distance of the assigned normally open contact from his counter-contacts.

5. Program switch according to claim 1 to 4, characterized in that that the push rod is held in engagement with the cam disk by a compression spring will. Considered publications: German patent specifications No. 632 913, 483,760; British Patent No. 693,753; U.S. Patents No. 2,917,939, 2,767,332.