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Dreh-Trenn-Umschalter
Es ist üblich, als Umschalter wirkende Drehtrennschalter in der Weise auszubilden, dass ein mittle- rer Kontaktarm und zwei seitliche Kontaktarme auf drei Isolatoren derart gegeneinander schwenkbar an- geordnet sind, dass der mittlere Kontaktarm wahlweise mit dem einen oder dem andern seitlichen Kon- taktarm in Schaltverbindung gebracht werden kann. Das Prinzip eines solchen Dreh-Trenn-Umschalters ist in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt. Der mittlere Kontaktarm 1 und die beiden seitlichen
Kontaktarme 2 und 3 sind auf Isolatoren 4 angeordnet und nehmen in der Ruhelage die in Fig. l dargestellte Lage ein. Fig. 2 zeigt jene Schalterstellung, in der zwischen dem mittleren Kontaktarm 1 und dem linken Kontaktarm 2 eine Schaltverbindung besteht.
Eine bekannte Ausführung eines Dreh-Trenn-Umschalters ist mit einem Getriebe zwischen dem mittleren Kontaktarm 1 und den beiden seitlichen Kontaktarmen 2 und 3 versehen, das beim Kontaktschluss des einen seitlichen Kontaktarmes 2 bewirkt, dass der an dem Schaltprozess unbeteiligte Kontaktarm 3 in seiner Ruhelage bleibt bzw. dass bei Kontaktschluss des Kontaktarmes 3 der Kontaktarm 2 in Ruhe bleibt, so dass immer der zwischen den Kontaktarmen erforderliche Schutzabstand vorhanden ist. Das hiezu benötigte Getriebe ist nach Art eines Maltheserkreuzgetriebes mit Verriegelungselementen versehen, die je- weils die Bewegung des einen oder des andern Kontaktarmes sperren. Solche Getriebe sind aber nicht freiluftfest und benötigen ein Getriebegehäuse, in das die Wellen mittels Dichtungen eingeführt werden müssen, was die Wartung dieser Getriebe erschwert.
Weiters sind Ausführungen vonDreh-Trenn-Umschaltern mit nur einem Kontaktarm bekannt. Diese besitzen drei Kontaktstützer, u. zw. einen Mittelstützer mit dem kontakttragenden einzigen Schaltarm und zweiSeitenstützer mit je einem Kontakt. Die drei Kontaktstützer können dabei in einer Reihe stehen oder in den Eckpunkten eines gleichschenkeligenDreieckes angeordnet sein. Im letzteren Fall kann der Schaltwinkel des Schaltarmes entweder kleiner oder grösser als 1800 sein. Nachteilig ist hiebei in jedem Fall die grosse Länge des Schaltarmes sowie der dadurch bedingte grössere Platzbedarf.
Bei einer andern bekannten Ausführung eines Dreh-Trenn-Umschalters ist auf dem Mittelstützer statt eines einfachen Schaltarmes ein Doppelschaltarm vorgesehen, dessen beide Arme rechtwinkelig zueinander stehen. Sie tragen an ihren Enden je einen Schaltkontakt. Ausserdem ist an jedem der beiden Seitenstützer ein einfacher kontakttragender Schaltarm angeordnet. Zur Betätigung ist hier ein Umkehrantrieb vorgesehen, welcher die beiden Seitenschaltarme zwangsläufig in umgekehrter Richtung zum Mittelschaltarm mitbewegt. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, dass der Dreh-Trenn-Umschalter in seiner Mittelstellung nicht mehr an Spannung gelegt werden kann, da sonst die Sicherheitsabstände unterschritten werden. Dieser Schalter hat also keine spannungsführende Ausschaltstellung.
Gegenstand der Erfindung ist ein Dreh-Trenn-Umschalter mit einem mittleren und zwei seitlichen schwenkbaren Kontaktarmen, bei dem der zur Wahrung des Schutzabstandes zwischen den Kontaktarmen erforderliche Bewegungsablauf der Kontaktarme mit Hilfe eines einfachen, frelluftfesten und daher mit den erwähnten Nachteilen nicht behafteten Getriebes erzielt wird.
Erfindungsgemäss steht der mittlere Kontaktarm mit den beiden seitlichen Kontaktarmen über ein symmetrisches Kurbelgetriebe mit nichtlinearer Übersetzung in Verbindung, das so eingestellt ist, dass die seitlichen Kontaktarme vom mittleren Kontaktarm in der Mittelstellung den der betreffenden Spannung entsprechenden Schutzabstand aufweisen und dass dem Schwenkbereich des einen seitlichen Kontaktarmes zwischen seiner Ein-und Ausschaltstellung
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ein wesentlich kleinerer Schwenkbereich des andern seitlichen Kont rues über seine Ausschaltstellung hinaus entspricht.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 ein Dreh-Trenn-Umschalter in schematischer Dar- stellung seiner schwenkbar gelagerten Kontaktarme 1, 2 und 3 sowie des mit den Ziffern 5-10 bezeich- neten Getriebekurbelsystems zur Koordinierung der Bewegungen der Kontaktarme 1, 2 und 3 gezeigt. Da dieses Getriebekurbelsystem gemäss der Erfindung nichtlineare Übersetzung aufweist, entsprechen gleich grossen Schwenkbereichen des mittleren Kontaktarmes 1 verschieden grosseSchwenkbereiche der seitlichen
Kontaktarme 2 und 3. Dies ist in Fig. 3 durch die Schraffierung bz IV. Punktierung dieser Schwenkbereiche dargestellt.
Wenn beispielsweise der mittlere Kontaktarm 1 aus seiner Eingriffsstellung l'mit dem rech- ten Kontaktarm 3 inseine Mittelstellung 1" verschwenkt wird, so wird zugleich der rechte Kontaktarm 3 aus seiner Eingriffsstellung 3'in seine Ausschaltstellung 3"verschwenkt, während dessen der linke Kon- taktarm 2 einen wesentlich kleineren Schwenkbereich beschreibt, nämlich von seiner Endlage 2'- in seine
Ausschaltstellung 2". Diese zu einer und derselben Schaltphase gehörenden Schwenkbereiche sind in Fig. 3 schraffiert.
Bei weiterer Verschwenkung des mittleren Kontaktarmes 1 nach links in seineEingriffsstel- lung 1m mit dem linken Kontaktarm 2 beschreibt also der letztere den Schwenkbereich 2"-2'", wäh- renddessen der rechte Kontaktarm 3 den wesentlich kleineren Schwenkbereich von seiner Ausschaltstellung 3" inseineEndlage3"'beschreibt. Diese, zur zweiten Schaltphase gehörenden Schwenkbereiche sind punktiert dargestellt.
Als "Ausschaltstellung" 2" bzw. 3" der beiden seitlichen Kontaktarme 2 bzw. 3 ist jene Stellung bezeichnet, in der die letzteren von dem in der Mittellage befindlichen Kontaktarm. 1 den der betreffenden Spannung entsprechenden Schutzabstand a aufweisen.
Das zur Erzielung einer nichtlinearen Übersetzung geeignete Getriebe, das die Verbindung zwischen dem mittleren Kontaktarm 1 und dem linken Kontaktarm 2 herstellt, besteht aus einer mit dem mittleren Kontaktarm 1 fest auf einer Achse sitzenden Kurbel 5, einer weiteren mit dem linken Kontaktarm 2 fest auf dessen Achse sitzenden Kurbel 6 und einer die Kurbeln 5 und 6 gelenkig verbindenden Verbindungsstange 7. Zur Verbindung zwischen dem mittleren Kontaktarm 1 und dem rechten Kontaktarm 3 dient das analog aufgebaute Kurbelsystem 8, 9, 10. Die nichtlineare Übersetzung kommt dadurch zustan- de, dass z. B. die Kurbeln 5 und 6 durch ihre Verbindungsstange 7 derart miteinander verbunden sind, dass sie gegensinnige Drehungen ausführen.
Hiedurch ist das Verhältnis der Verschwenkungswinkel der Kurbeln 5 und 6 von ihrer jeweiligen Lage abhängig. Die Grösse dieses Verhältnisses wird auch von der Länge dieser Kurbeln bestimmt ; im gegebenen Beispiel ist die Kurbel 6 länger als die Kurbel 5.
Das Kurbelgetriebe ist ebenso wie der Umschalter selbst in seiner Mittelstellung dargestellt. und zur Verdeutlichung seiner Funktion sind auch seineEndlagen angedeutet. Der Lage l'des mittleren Kontaktarmes 1 entspricht die Lage 5'der Kurbel 5 und die Lage 6'der Kurbel 6. Beim Verschwenken des mittleren Kontaktarmes 1 in seine Mittellage 1" wird durch die Kurbel 5, die dann die Lage 5"einnimmt, die Kurbel 6 in die Lage 6" verschwenkt. Hiebei beschreibt die Kurbel 6 und mit ihr der linke Kontaktarm 2 nur einen kleinen Bogen, da in diesem Abschnitt der Bewegung die Bewegungsrichtung des freien Endes der Kurbel 5 im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des freien Endes der Kurbel 6 steht, wobei die letztere zum Teil eine rückläufige Bewegung ausführt.
Beim weiteren Verschwenken des mittleren Kontaktarmes 1 in seine linke Eingriffsstellung 1'" wird die Kurbel 5 in ihre Lage 5"* und die Kurbel 6 in ihre Lage 6'"verschwenkt. Da in diesem Abschnitt der Bewegung die freien Enden der beiden Kurbeln 5 und 6 im wesentlichen dieselbe Bewegungsrichtung haben, beschreibt die Kurbel 6 und mit ihr der linke Kontaktarm 2 einen grossen Winkel, nämlich von der Ausschaltstellung 2" in die Einschaltstellung 2
In analoger Weise vollzieht sich die Bewegungsübertragung von der Kurbel 8 auf die mit dem rechten Kontaktarm 3 verschwenkbare Kurbel 9.
Der Antrieb des erfindungsgemässen Dreh-Trenn-Umschalters kann prinzipiell von irgend einer der die Kontaktarme tragenden Achsen aus erfolgen. Das in Fig. 3 dargestellte Kurbelgetriebe weist jedoch einen solchen Aufbau auf, der nur einen Antrieb von der mittleren Achse aus erlaubt, da nämlich bei einem Antrieb von einer seitlichen Achse aus Totlagen der mittleren Kurbel überwunden werden müssten.
In diesen Totlagen nimmt jeweils eine der beiden mittleren Kurbeln 5, 8 mit der zugehörigen Verbindungsstange 7 bzw. 10 eine Strecklage ein, wobei sich der zugehörige seitliche Kontaktarm in seinem über die Ausschaltstellung hinausgehendenschwenkbereich befindet u. zw. an jener Stelle, an der seine Bewegungsumkehr eintritt.
Das Kurbelgetriebe ist zweckmässig so auszubilden, dass der Schwenkbereich der seitlichen Kontaktarme im wesentlichen 900 beträgt, damit der allseitig um den Schutzabstand vergrössertePlatzbedarf des
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Schalters auf ein Minimum beschränkt bleibt.
Gegebenenfalls kann es zweckmässig sein, wie in Fig. 3 dargestellt, den mittleren Kontaktarm 1 kürzer auszubilden als die seitlichen Kontaktarme 2, 3.
Eine raumsparende Anordnung der Kontaktarme des erfindungsgemässen Dreh-Trenn-Umschalters ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung sind die Längen der Kontaktarme 1, 2, 3 sowie die gegenseiti- gen Abstände ihrer Schwenkachsen so bemessen, dass die freien Enden aller Kontaktarme 1, 2, 3 in der Mittelstellung des mittleren Kontaktarmes 1 die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreieckes von der Seitenlänge a (Schutzabstand) bilden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dreh-Trenn-Umschalter mit einem mittleren und zwei seitlichen schwenkbaren Kontaktarmen, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Kontaktarm (1) mit den beiden seitlichen Kontaktarmen (2, 3) über ein symmetrisches Kurbelgetriebe mit nichtlinearer Übersetzung in Verbindung steht, das so eingestellt ist, dass die seitlichen Kontaktarme (2, 3) vom mittleren Kontaktarm (1) in der Mittelstellung den der betreffenden Spannung entsprechenden Schutzabstand (a) aufweisen und dass dem Schwenkbereich (2"-2"') des einen seitlichen Kontaktarmes (z. B. 2) zwischen seiner Ein- und Ausschaltstellung ein wesentlich kleinerer Schwenkbereich (3" - 3m) des andern seitlichen Kontaktarmes (z. B. 3) über seine Ausschaltstellung hinaus entspricht.