CH677045A5 - - Google Patents

Description

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CH 677 045 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Niederspannungsschalter gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches,

Derartige Niederspannungsschalter sind bereits bekannt, wobei eine Ausführung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 in der Spezialbeschreibung näher erläutert ist.

Diese bekannte Ausführung ist u.a. mit den folgenden Nachteilen behaftet:

- Die Höhe des Stromes, der mit dem Schalter unterbrochen werden kann, ist für viele Fälle zu niedrig.

- Es fehlt eine geeignete Steuerung des Lichtbogens in dem Moment, wenn der Strom durch den Nullpunkt geht.

- Die Löschung des Lichtbogens lässt zu wünschen übrig.

- Die relativ starke Abnutzung der Kontakte erfordert ein häufiges Auswechseln der Kontaktelemente.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eines Niederspannungsschalters, der nicht die Nachteile der bestehenden Ausführungen aufweist, und somit in der Lage ist, hohe Ströme fehlerfrei und unter geringer Abnutzung der Kontakte zu löschen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss mittels der Merkmale im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches gelöst.

Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen umschrieben.

Die vorliegende Lösung hat gegenüber der herkömmlichen Ausführung die folgenden Vorteile:

- Höhere Ausschaltströme mit Steuerung des Lichtbogens im Nulldurchgang,

- Optimale Löschung des Lichtbogens bei niedrigem Abbrand der Kontakte,

- Einfacher Aufbau, wodurch das Auswechseln von Teiten bei häufiger Verwendung erleichtert wird.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Niederspannungsschalters sowie Ausführungen gemäss dem Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Niederspannungsschalter herkömmlicher Ausführung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Ausführung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines bewegbaren und eines feststehenden Kontakts der Ausführung nach Fig. 1 in geschlossener Stellung,

Fig. 4 wie Fig. 3, jedoch in offener Stellung,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Niederspannungsschalter gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit dem Funkenleiter der Ausführung nach Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontakts sowie des Funkenleiters der Ausführung nach Fig. 5 in geschlossener Stellung,

Fig. 8 wie Fig. 7, jedoch in offener Stellung, Fig. 9 wie Fig. 8, jedoch mit eingezeichneter Funkenstrecke zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Funkenleiter,

Fig. 10 wie Fig. 7, jedoch mit abgeändertem beweglichem Kontakt,

Fig. 11 wie Fig. 9, jedoch mit Kontakt nach Fig. 10, Fig. 12 eine Seitenansicht des feststehenden Kontakts gemäss einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung der Ausführung nach Fig. 12,

Fig. 14 eine Seitenansicht des feststehenden Kontakts mit einem Funkenleiter gemäss einer dritten Ausführungsform,

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung des feststehenden Kontaktes nach Fig. 14,

Fig. 16 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer vierten Ausführungsform,

Fig. 17 eine Seitenansicht des bewegbaren und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 16 in geschlossener Stellung,

Fig. 18 wie Fig. 17, jedoch in der sich öffnenden Stellung,

Fig. 19 wie Fig. 18, jedoch in ganz offener Stellung,

Fig. 20 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit dem Funkenleiter gemäss einer fünften Ausführungsform,

Fig. 21 eine Draufsicht auf Fig. 20,

Fig. 22, eine Seitenansicht des beweglichen Kontaktes und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 21 in geschlossener Kontaktstellung,

Fig. 23 eine Seitenansicht des beweglichen Kontaktes und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 21 in offener Kontaktstellung,

Fig. 24 eine schaubildliche Darstellung eines feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer sechsten Ausführungsform,

Fig. 25 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 24 in der geschlossenen Stellung der Kontakte,

Fig. 26 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer siebten Ausführungsform,

Fig. 27 eine Draufsicht der Ausführung nach Fig. 26,

Fig. 28 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 26 in geschlossener Kontaktstellung,

Fig. 29 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 26 in geschlossener Kontaktstellung,

Fig. 30 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes der Ausführung nach Fig. 26 in offener Kontaktstellung,

Fig. 31 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer achten Ausführungsform,

Fig. 32 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit dem Funkenleiter gemäss einer neunten Ausführungsform,

Fig. 33 eine Draufsicht der Ausführung nach Fig. 32,

Fig. 34 eine Seitenansicht des beweglichen und

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des feststehenden Kontaktes gemäss Fig. 32 in offener Kontaktstellung,

Fig. 35 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 32 in offenen Kontaktstellung,

Fig. 36 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 32 in offener Kontaktstellung,

Fig. 37 eine schaubildliche Darstellung eines feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer zehnten Ausführungsform,

Fig. 38 eine Seitenansicht eines beweglichen und eines feststehenden Kontaktes nach Fig. 37 in geschlossener Kontaktstellung,

Fig. 39 eine Seitenansicht des beweglichen und des feststehenden Kontaktes nach Fig. 37 in offener Kontaktstellung,

Fig. 40 eine schaubildliche Darstellung des feststehenden Kontaktes mit Funkenleiter gemäss einer elften Ausführungsform, und

Fig. 41 bis 46 verschiedene Funkenlöschplatten zur Verwendung zusammen mit dem vorliegenden Niederspannungsschalter.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein herkömmlicher Niederspannungsschalter dargestellt. Aus Fig 1 und 2 geht hervor, dass der Schalter ein Gehäuse 2, einen feststehenden Leiter 4 mit einem feststehenden Kontakt 6 sowie einen beweglichen Kontaktarm 8 mit einem beweglichen Kontakt 10 aufweist. Der Schalter hat ferner einen Betätigungsmechanismus 12 zur Bewegung des beweglichen Kontaktarmes 8 zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung in Abhängigkeit von einem Überstrom durch den Schalter. Der feststehende und der bewegliche Kontakt 6 und 10 begrenzen jeweils einen Funkenbereich 14, in dem sich ein Lichtbogen A (Fig. 2) bildet, wenn die Kontakte 6 und 12 vom Betätigungsmechanismus 12 geöffnet werden. Der Schalter ist ferner mit einem Funkenlöscher 16 versehen, der eine Vielzahl von Funkenlöschplatten 18 mit einem U-förmi-gen Ausschnitt aufweist, die dem Funkenbereich zum Kühlen und Löschen des Lichtbogens A zugekehrt sind. Ein Funkenleiter 20 ist am feststehenden Leiter 4 zum Empfang des einen Armes des Lichtbogens A vom feststehenden Kontakt 6 montiert.

Wenn sich der Schalter in der geschlossenen Stellung befindet und der bewegliche Kontakt 10 den feststehenden berührt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, fliesst ein elektrischer Strom von einer nicht gezeigten elektrischen Quelle durch den feststehenden Leiter, den feststehenden Kontakt 6, den beweglichen Kontakt 10, den beweglichen Kontaktarm 8 und den Betätigungsmechanismus 12 bis zu einer nicht gezeigten Last. Wenn ein Überstrom, wie beispielsweise ein Kurzschlussstrom, durch den Schalter fliesst, bewirkt der Betätigungsmechanismus automatisch eine Drehbewegung, damit der bewegliche Arm 8 um die Welle 13 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, damit die Kontakte geöffnet werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Lichtbogen A zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Kontakt 8 und 10 erzeugt, und eine Lichtbogenspannung tritt zwischen diesen beiden Kontakten auf. Diese Lichtbogenspannung nimmt mit zunehmendem Abstand zwischen den beiden Kontakten zu. Weil der Lichtbogen A magnetisch zum Lichtbogenlöscher 16 hingetrieben wird, steigt die Spannung weiter an. Wenn der Nulldurchgang erreicht ist, wird der Lichtbogen A gelöscht, wobei der Strom unterbrochen wird.

Während des Öffnungsvorganges dreht der bewegliche Kontakt 8 um die Welte 13, und wenn die Drehbewegung des beweglichen Kontaktarmes 8 fortschreitet, nimmt der Abstand zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dem feststehenden Kontakt 6 schnell zu, während der Abstand zwischen dem beweglichen Kontaktarm 8 und dem feststehenden Leiter 4 relativ langsam zunimmt. Infolgedessen kann der Abstand zwischen einem Mittelteil 8a des beweglichen Leiterarmes 8 und der Spitze 4a des feststehenden Leiters 4 bei bestimmtem Trennungswinkel des Kontaktarmes 8 kürzer sein als der Abstand zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dem feststehenden Kontakt 6, wonach sich der Lichtbogen A zur Stellung mit kürzerem Abstand zwischen dem Mittelteil 8a und der feststehenden Leiterspitze 4a hin verlagert, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Obwohl der Lichtbogen A in dieser Stellung einer elektromagnetischen Kraft F zum Lichtbogenlöscher 16 hin unterworfen wird, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die einer resultierenden Kraft der elektromagnetischen Kräfte infolge eines Stromes Ii durch den feststehenden Leiter 4 und eines Stromes I2 durch den beweglichen Kontaktarm 8 entspricht, ist diese elektromagnetische Kraft F relativ klein und reicht zur Bewegung des Lichtbogens A von der in Fig. 4 gezeigten Stellung nicht aus, weil die Kontaktstruktur praktisch gerade verläuft, wenn die Kontakte geschlossen sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Deshalb bleibt der Lichtbogen A in der gezeigten Stellung, in welcher der Abstand zwischen den leitenden Teilen der kürzeste ist, und berührt nicht den Lichtbogenlöscher 16, so dass der Lichtbogen A nicht von den Löschplatten 18 des Funkenlöschers wirksam gelöscht werden kann, so dass ein Schalter dieser Art nicht die erwünschte Schaltfähigkeit besitzt.

Bei einem Schalter mit derart geformten Kontakten, dass der Abstand zwischen den Kontakten 6 und 10 immer der kürzere ist, und zwar unabhängig von der Lage des beweglichen Kontaktarmes 8, bleiben die Arme des Lichtbogens A am feststehenden und am beweglichen Kontakt 10 und 6. Während der Lichtbogen A in diesem Falle vom Lichtbogenlöscher 16 gekühlt werden kann, wird aber der Kontaktabbrand sowohl am beweglichen als auch am feststehenden Kontakt 6 und 10 infolge des heissen Lichtbogens A erhöht. Infolgedessen wird hiermit praktisch keine Verbesserung der Schaltkapazität des Niederspannungsschalters erreicht.

In den Fig. 5 bis 9 ist eine Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei der Schalter ein Gehäuse mit einer Auslassöffnung 3 für den Lichtbogen, einen feststehenden Leiter 24, der einen feststehenden Kontakt 36 trägt und einen beweglichen Kontaktarm 38 mit einem Kontakt 40 aufweist. Der Schalter umfasst ferner einen Betäti5

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gungsmechanismus 12 zur Bewegung des beweglichen Kontaktarmes 38 zwischen einer Stellung mit geschlossenen Kontakten, die in Fig. 7 gezeigt ist, und einer Stellung mit offenen Kontakten, die in Fig. 9 gezeigt ist, sofern ein Überstrom durch den Schalter fliesst. Der feststehende und der bewegliche Kontakt 36 und 40 begrenzen einen Funkenbereich 44, in dem ein elektrischer Lichtbogen A erzeugt wird, wenn die beiden Kontakte 36 und 40 vom Betätigungsmechanrsmus 12 geöffnet werden. Der Schalter umfasst ferner einen Funkenlöscher 16 mit einer Vielzahl von Löschplatten mit U-förmigen Ausschnitten, die alle dem Funkenbereich 44 zum Kühlen und Löschen des Lichtbogens A zugekehrt sind.

Aus den Fig. 6 bis 9 ist ersichtlich, dass der feststehende Leiter 24 einen U-förmigen Bogenteil 26 mit zwei Armen 28 und 30 und einer Krümmung 32 aufweist. Die Spitze 34 der beiden Arme 28 und 30 ist nach aussen gegen die allgemeine Richtung der Verlängerung des Leiters 24 gebogen, um einen praktisch flachen Teil zu bilden, an welchem der feststehende Kontakt 36 monntiert ist. Der bewegliche Kontaktarm 38 wird von einem herkömmlichen Betätigungsmechanismus 12 zum Schalten des beweglichen Kontakts 40 zwischen einer geschlossenen (Fig. 7) und einer offenen Stellung (Fig. 9) durch eine öffnende Stellung (Fig. 8) betätigt. Wenn der bewegliche und -der feststehende Kontakt 36 und 40 getrennt werden, wird der Funkenbereich 44 zwischen ihnen begrenzt, zwischen welchen der elektrische Lichtbogen A erzeugt wird.

Der feststehende Leiter 24 trägt den feststehenden Kontakt 36 und ist mit einem Funkenieiter 50 versehen, der an der Krümmung 32 des feststehenden Leiters mitteis eines Nietes 52 oder dgl. befestigt ist. Der Funkenleiter 50 ist ein U-förmiges Metallblech mit einem Funkenschlitz 54, der an seinen Enden praktisch die Kanten des Funkenbereiches umgibt. Der Funkenleiter 50 ist am feststehenden Leiter 24 an der Basis 56 befestigt, die den einen Arm des U-förmigen Metallbieches darstellt. Der andere Arm oder ein Funkenleiterteil 58 ist mit einer Krümmung 60 in vorbestimmter Lage verbunden, in welcher der Funkenschlitz 54 ein wenig unterhalb des Pegels der oberen Fläche des feststehenden Kontaktes 36 derart angeordnet ist, dass der Schlitz 54 praktisch den Funkenbereich 44 um-schliesst, wie dies in den Fig. 6 bis 9 gezeigt ist. Aus diesen Fig. geht ferner hervor, dass wenn sich die Kontakte 36 und 40 in der in Fig. 7 gezeigten geschlossenen Stellung befinden, berührt der bewegliche Kontakt 40 den feststehenden Kontakt 36 und befindet sich praktisch am selben Pegel wie der Funkenieiter 50. Wenn der bewegliche Kontakt 40 anfängt, sich vom feststehenden Kontakt 36 zu trennen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wird ein elektrischer Lichtbogen A zwischen den Kontakten 36 und 40 erzeugt, und der Lichtbogen erstreckt sich durch und ist vom Funkenschlitz umgeben. Deshalb ist der Abstand zwischen dem Lichtbogen A und der Kante des Funkenschlitzes 54 genügend nahe, damit die Arme des elektrischen Lichtbogens A sofort zum Funkenleiter 50 und zum Funkenhorn 42 übertragen werden kann und dann zur Spitze des Funkenleiters 42 hin getrieben werden kann, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Danach wird der Lichtbogen ferner zum Funkenlöscher 16 (Fig. 5) hin übertragen, wo er gelöscht wird, wonach das Lichtbogengas durch die Öffnung 3 aus dem isolierenden Gehäuse 2 hinausgetrieben wird.

Das Funkenhorn 42 an der Spitze des beweglichen Kontaktarmes 38 kann einen sich nach unten erstreckenden Vorsprung 60 aufweisen, damit sich der Lichtbogen A schnell von der Stellung zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40 zu einer Stellung zwischen dem Vorsprung 60 und dem Funkenleiter 50 hin bewegt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Dadurch wird eine weitere Reduktion der Abnutzung des Kontaktes 40 erreicht

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform des feststehenden Kontaktes der vorliegenden Erfindung, in der ein U-förmiger Funkenleiter 64 mit einem Funkenschlitz 66 versehen und an der oberen Oberfläche eines feststehenden Leiters 54 montiert ist.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine abgeänderte Ausführung des feststehenden Kontaktes, verglichen mit den Fig. 12 und 13, wobei die Abweichung nur in der Stellung besteht, in welcher der untere Arm des Funkenleiters 70 mit einem Funkenschlitz 72 am feststehenden Leiter 66 verbunden ist.

In den Fig. 16 bis 19 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, in der ein Funkenieiter 74 mit einem darin ausgeformten Funkenschlitz 76 versehen ist, welcher denjenigen ähnelt, die in den Fig. 12 bis 15 gezeigt sind und am feststehenden geraden Leiter 78 befestigt ist. Der feststehende Kontakt 36 ist an der oberen Fläche des feststehenden Leiters 78 befestigt. Aus den Figuren geht hervor, dass der feststehende Kontakt bei dieser Ausführung ausserhalb des Funkenschlitzes 76 des Funkenleiters 74 angeordnet ist, damit der bewegliche Kontakt 38 des beweglichen Kontaktarmes vollständig ausserhalb des Funkenschlitzes 76 auch dann angeordnet ist, wenn sich der bewegliche Kontaktarm 38 in der geschlossenen Kontaktstellung befindet, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist Das Funkenhorn 42 an der Soit-ze des beweglichen Kontaktarmes 38 wird teilweise vom Funkenschlitz 76 aufgenommen!, wenn die Kontakte geschlossen sind, wie dies in Fig. 17 beschrieben ist. Deshalb bewegt sich der unmittelbar nach der Öffnung der Kontakte 36 und 40 entstandene Lichtbogen A sehr schnell vom Funkenbereich 44 zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40 zu einer Stellung, in der eine Brücke zwischen dem Funkenhorn 42 und dem Funkenleiter 74 entsteht, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Danach erweitert sich der Lichtbogen, wenn der bewegliche Kontakt im Gegenuhrzeigersinn zur offenen Stellung hin rotiert, die in Fig. 19 gezeigt ist, wobei der Lichtbogen vom Funkenlöscher 18 gelöscht wird.

In Fig. 20 bis 23 ist eine weitere Ausführung des feststehenden Kontaktes mit einem U-förmigen Funkenleiter 80 dargestellt, welcher demjenigen 50 nach Fig. 6 mit der Ausnahme ähnlich ist, dass der Funkenschlitz 82 des Funkenleiters 80 eine Funkenleitzunge 84 aufweist, die sich nach unten zum Krümmungsteil des U-förmigen Funkenschlitzes 82 erstreckt und, gerade bevor sie die obere Fläche

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des feststehenden Leiters 78 erreicht, endet. Bei dieser Ausführung ist der feststehende Kontakt 36 vollständig innerhalb des Funkenschlitzes 87, und der bewegliche Kontakt 40 und das Funkenhorn 42 des beweglichen Kontaktarmes 38 befinden sich ebenfalls im Funkenschlitz 82, wenn die Kontakte geschlossen sind, wie dies in Fig. 22 gezeigt ist. Wenn ein Lichtbogen A in der Funkenzone beim Trennen des beweglichen Kontaktes 40 vom feststehenden Kontakt 36 entsteht, wird ein elektrisch leitendes, warmes Gas rund um den Lichtbogenbereich erzeugt und füllt den Bereich zwischen dem Funkenhorn 42 des beweglichen Kontaktarmes 38 und der Funkenleitzunge 84 des Funkenleiters 80, und der dielektrische Zusammenbruch findet in diesem Bereich statt. Gemäss dieser Ausführung wird der dielektrische Zusammenbruch durch die Zunge 84 gefördert, weiche eine relativ grosse Funkenübertragungsfläche begrenzt. Deshalb wird ein zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontakt 36 und 40 erzeugter elektrischer Lichtbogen A schnell zum Bereich zwischen der Zunge 84 und dem Funkenhorn 42 an der Spitze des beweglichen Kontaktarmes 38 befördert. Dadurch wird die Abnutzung des Kontaktmaterials der Kontakte 36 und 40 stark reduziert.

In den Fig. 24 und 25 ist eine abgeänderte Ausführung der in den Fig. 20 bis 23 gezeigten Ausbildung dargestellt. Bei dieser Ausführung ist ein Funkenleiter 86 mit einer Funkenleiterzunge 88 versehen, die sich nach oben in die Umgebung des Funkenhornes 42 von der Krümmung eines U-förmigen Funkenschlitzes 90 weg erstreckt. Die Zunge 88 funktioniert praktisch genau gleich wie diejenige 84 der Ausführung nach Fig. 20 bis 23.

Fig. 26 bis 30 zeigen eine weitere Ausführung gemäss der vorliegenden Erfindung, in welcher der feststehende Kontaktarm 78, an dem der feststehende Kontakt 36 mit einem Funkenleiter 94 versehen ist, an dem sich ein Funkenschlitz 96, der demjenigen 54 der Fig. 6 ähnelt, befindet. Der Funkenleiter 94 ist ferner mit einer Funkenleitzunge 98 versehen, die sich einstückig nach oben gegen die Funkenlöscherplatten 16 von der Spitze des Funkenleiters 94 erstreckt. In den Fig. 28 bis 30 ist ersichtlich, dass sowohl der bewegliche Kontakt 40 als auch der feststehende Kontakt 36 sich innerhalb des Funkenschlitzes 96 befinden, wenn die Kontakte geschlossen sind, wie dies in Fig. 75 gezeigt ist. Wenn die Kontakte 36 und 40 getrennt sind, entsteht ein elektrischer Lichtbogen A im Funkenbereich 44 zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40. Dieser Lichtbogen wird schnell zur Stellung zwischen dem Funkenhom 42 des beweglichen Kontaktarmes 38 und der Krümmung des U-förmi-gen Funkenschlitzes 96 des Funkenleiters 94 versetzt, wie dies in Fig. 29 gezeigt ist. Wenn der bewegliche Kontakt 38 weiter dreht, wird der Lichtbogen A zu den Löschplatten 16 hingetrieben und erstreckt sich von der Zunge 98 des Funkenleiters 94 zum Funkenhorn 42 durch die Funkenlöschplatten 16, wie dies in Fig. 30 gezeigt ist, um eine Vielzahl von Lichtbogenpunkt-Reihen abzugeben, die ein wichtiges Element zur Aufrechterhaltung einer guten Lichtbogen-Löschfähigkeit an derjenigen

Steile aufrechterhalten, wo sich der Nulldurchgang des Stromes befindet, damit der elektrische Lichtbogen A schnell gelöscht werden kann.

In Fig. 31 ist eine Variante zu der in den Fig. 27 bis 30 gezeigten Ausführung dargestellt. Daraus geht hervor, dass eine Funkenleitzunge 100 eine geringere Breite aufweist als die Zunge 98 der vorangehenden Ausführung. Diese Ausführung funktioniert genau gleich wie diejenige nach den Fig. 27 bis 30.

In den Fig. 32 bis 36 ist eine weitere Ausführung gezeigt, in der ein Funkenleiter 104 mit einer Funkenleitzunge 106 versehen ist, die sich von der Krümmung des U-förmigen Funkenschlitzes 108 nach unten erstreckt. Die Funkenleitzunge 106 erstreckt sich zum feststehenden Leiter 78 nach unten, wo seine Spitze 110 elektrisch mit der oberen Fläche des feststehenden Leiters 78 mittels einer Niete 112 oder dgl. befestigt ist. Wenn der bewegliche Kontaktarm 38 von der Stellung mit geschlossenen Kontakten, die in Fig. 34 gezeigt ist, zum Trennen der Kontakte 36 und 40 gedreht wird, entsteht ein elektrischer Lichtbogen A zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40. Dieser Lichtbogen A wird zur Stellung zwischen dem Funkenhorn 42 des beweglichen Kontaktarmes 38 und dem unteren Ende 110 der Funkenleitzunge 106 übertragen, wie dies in Fig. 35 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein elektrischer Strom Ii am unteren Teil der Funkenleitzunge 106 auf, well das untere Ende 110 der Zunge 106 elektrisch mit dem feststehenden Leiter 78 verbunden ist. Dieser Strom h erzeugt eine elektromagnetische Kraft F, die auf den Lichtbogen A in der mit einem Pfeil F markierten Richtung in Fig. 35 einwirkt. Dies bewirkt, dass sich der Lichtbogen A zur in Fig. 36 gezeigten Stellung hinbewegt, in der die Stellung mit offenen Kontakten gezeigt ist. Der Lichtbogen A wird ferner zu den Löschplatten hingetrieben, was nicht in Fig. 36 gezeigt ist, und wird von ihnen beim Nulidurchgang des Stromes gelöscht.

In Fig. 37 bis 39 ist noch eine weitere Ausführung des feststehenden Kontaktes gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei ein feststehender Leiter 120 U-förmig gebogen ist, so dass ein kürzerer Arm 122 in einer Richtung parallel zu und entgegen dem bewegbaren Kontaktarm 38 gebogen ist, wenn sich der bewegbare Kontaktarm 38 in der geschlossenen Stellung befindet, die in Fig. 38 gezeigt ist. Daraus geht hervor, dass der feststehende Kontakt 36 am kürzeren Arm 122 des U befestigt ist. Ferner geht hervor, dass der U-förmige Funkenleiter 124, der einen Funkenschlitz aufweist, durch irgendwelche Mittel, beispielsweise durch eine Niete 128 derart befestigt ist, dass sowohl der bewegliche als auch der feststehende Kontaktarm 36 und 40 sowie das Funkenhorn 42 des beweglichen Kontaktarmes 38 im Funkenschlitz 126 aufgenommen sind, wenn sich der bewegbare Kontaktarm in der geschlossenen Stellung befindet, wie dies in Fig. 38 gezeigt ist. Wenn sich der bewegliche Kontakt 40 vom feststehenden Kontakt 36 trennt, entsteht ein elektrischer Lichtbogen A zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40 und wird unmittelbar zu der in Fig. 39 gezeigten Stellung zwischen

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dem Funkenhorn und dem Funkenleiter 124 übertragen, wie dies in Fig. 39 gezeigt ist, wenn der bewegbare Kontakt 38 gegen die offene Kontaktsteilung hin rotiert. Weil der elektrische Strom durch den parallelen, kürzeren Arm 122 des U-förmigen, feststehenden Leiters 120 fliesst, wird bei dieser Anordnung eine elektromagnetische Antriebskraft auf den elektrischen Lichtbogen A zwischen den getrennten Kontakten 36 und 40 ausgeübt, wobei der Lichtbogen von der Stellung zwischen den Kontakten 36 und 40 zur Stellung in Fig. 39 und weiter zum Funkenlöscher, wie in Fig. 5 gezeigt, übertragen wird.

In Fig. 40 ist eine weitere Variante des feststehenden Kontakts dargestellt, bei welcher ein U-för-miger, feststehender Leiter 130, der den feststehenden Kontakt 36 am kürzeren Arm 132 trägt, mit einem Funkenieiter 134 versehen ist. Der Funkenleiter 134 ist Z- oder treppenförmig ausgebildet in der Weise, dass der Funkenleiter eine obere horizontale Sektion 136, eine untere horizontale Sektion 138 und eine geneigte Mittelsektion 140 aufweist. Ein Funkenschlitz 142 befindet sich im Mittelteil 140, welcher das Funkenhorn aufnimmt. Fig. 38 hingegen zeigt eine Variante, in der das Funkenhorn 42 und der bewegliche Kontakt 40 in den Funkenschlitz aufgenommen werden, wenn die Kontakte geschlossen sind. Diese Anordnung funktioniert in ähnlicher Weise, wie diejenige, welche in Zusammenhang mit Fig. 37 bis 39 erläutert wurde.

In den Fig. 41 bis 46 sind verschiedene Varianten der Löschplatten dargestellt, die den Funkenlöscher bilden, der zusammen mit den verschiedenen, feststehenden Leitern gemäss der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Fig. 41 und 42 zeigen eine Löschplatte 140 aus einem Blech aus einem magnetischen Material, das einen praktisch U-förmigen Funkenschlitz 142 aufweist. Dieser Löschschiitz 142 schliesst zwei enge Nuten 144 an den Ecken oder Teilen zwischen zwei Armen 146 und dem Krümmungsteil 148 des U des Funkenschlitzes 142 ein. Eine oder mehrere Löschplatten 140 sind über dem Funkenieiter angeordnet, wie er beispielsweise in Verbindung mit den Fig. 5 bis 11 beschrieben wurde. Es können zwei oder mehr Platten 140 in einem bestimmten Abstand voneinander verwendet werden, um einen Löscher z.B. derjenigen Art zu bauen, die in Fig. 5 mit 16 bezeichnet wurde. Bei dieser Anordnung wird der elektrische Lichtbogen in die engeren Nuten 144 hineingezogen und wird ausreichend verlängert.

In Fig. 43 ist eine Löschplatte 150 mit praktisch U-förmigem Löschschlitz 152 mit einer engen scharfen Nut 154 dargestellt, die im Krümmungsteil 156 des U des Schlitzes 152 offen ist. Diese scharfe Nute 154 funktioniert in gleicher Weise, wie diejenige in den Fig. 41 und 42.

In Fig. 44 ist eine Funkenlöschplatte 160 mit einer U-förmigen Funkenlöschnut 162 mit einem engen Ausschnitt 164 dargestellt. Dieser Ausschnitt ist abwechselnd in den beiden Ecken des U-förmigen Funkenlöschschlitzes 162 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Stellung des engen Ausschnittes 164 derart angeordnet ist, dass der Lichtbogen A in dem engen Ausschnitt 164 zick-zack-förmig verformt wird, wenn die Löschplatten 160 zu einem Funkenlöscher derjenigen Art zusammengebaut sind, die mit 18 bezeichnet ist. Mittels dieser Anordnung wird der Lichtbogen A ausreichend verlängert und vom Funkenlöscher 18 gelöscht, so dass auch kleine Ströme wirksam gelöscht werden.

Claims (19)

Patentansprüche

1. Niederspannungsschalter mit einem Gehäuse (2), einem feststehenden Kontakt (36), einem feststehenden Leiter (24, 34), der den feststehenden Kontakt trägt, einem beweglichen Kontaktarm (38), der einen beweglichen Kontakt (40) trägt, einem Betätigungsmechanismus (12) zur Bewegung des beweglichen Kontaktarmes (38) zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung in Abhängigkeit von einem durchfliessenden Überstrom, wobei der feststehende (36) und der bewegliche Kontakt (40) zusammen einen Funkenbereich (44) begrenzen, in dem beim Öffnen der Kontakte (36, 40) ein elektrischer Funken (A) zwischen Ansatzpunkten am beweglichen und am feststehenden Kontakt oder Kontaktarm entsteht, und mit einem Funkenlöscher (16) mit einer Vielzahl von Funkenlöschplatten (18), die zum Kühlen und Löschen des elektrischen Funkens (A) dem Funkenbereich (44) zugekehrt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funkenhorn (42) am beweglichen Kontaktarm (38) zur Aufnahme eines der Ansatzpunkte des elektrischen Funkens (A) nach dessen Fortbewegung vom beweglichen Kontakt (40) sowie ein Funkenleiter (50,70) am feststehenden Leiter (24) zur Aufnahme des anderen Ansatzpunktes des elektrischen Funkens (A) nach dessen Fortbewegung vom feststehenden Kontakt (36) vorhanden sind, dass der Funkenleiter (50, 70) mit einem Funkenschlitz (54) versehen ist, der im offenen Zustand des Schalters praktisch den gesamten Funkenbereich (44) umschliesst, und dass der Funkenleiter (50, 70) und der feststehende Kontakt (36) derart angeordnet sind, dass der bewegliche Kontakt (40) und/oder das Funkenhorn (42) des beweglichen Kontaktarmes (38) sich im Funkenschlitz (54) befindet, wenn die Kontakte geschlossen sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkenleiter (50) ein U-förmiges Metallblech einschliesst, wobei der Funkenschlitz (54) ein Ausschnitt aus einer Krümmung des U ist, dessen beide Arme am feststehenden Leiter ( 24 ) befestigt sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkenieiter (80) eine Zunge (84) zur Funkenüberführung aufweist, auf welche der elektrische Funken übertragbar ist (Fig. 20-23).

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass sich die Zunge (84) von einem Ende des Funkenschlitzes (82, 108) zum feststehenden Leiter (78), bzw. zum feststehenden Kontakt (36) hin erstreckt (Fig. 20-23,32-36).

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Zunge (84) mit dem feststehenden Leiter (78) verbunden ist (Fig. 32-36).

6. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Zunge (84) beendet

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ist, bevor sie den feststehenden Leiter (78) erreicht (Fig. 20-22).

7. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zunge (84) von einem Ende des Funkenschlitzes (90, 96) weg vom feststehenden Leiter (78) erstreckt (Fig. 24-31).

8. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zunge (88, 98, 100) von der Spitze des Funkenleiters (86, 94) zum Funkenlöscher (16) hin erstreckt (Fig. 24-31).

9. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (98) eine Breite aufweist, welche praktisch derjenigen der Spitze des Funkenleiters (94) entspricht (Fig. 26,27).

10. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (100) eine Breite aufweist, welche kleiner ist als diejenige der Spitze des Funkenleiters (94) (Fig. 31).

11. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Leiter (120) einen U-förmigen, festen Leiter aufweist, wobei ein Arm des U durch eine Fortsetzung des feststehenden Leiters (120) gebildet ist, und der andere einen feststehenden Kontakt (36) trägt und in Richtung auf den beweglichen Kontakt (38) hin gebogen ist und sich hernach im wesentlichen parallel zu diesem erstreckt, wenn sich dieser in der geschlossenen Stellung befindet (Fig. 37-39).

12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkenleiter (124) ein U-förmig gebogenes Blech einschliesst, wobei der Funkenschlitz (126) ein Ausschnitt an der Krümmung des U ist, und ein Arm vom U am feststehenden Leiter (120) befestigt ist (Fig. 37-39).

13. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkenleiter (134) ein Z-förmig gebogenes Blech aufweist, dass der Funkenschlitz (142) ein Ausschnitt aus dem mittleren, geneigten Arm vom Z ist, während einer der horizontalen Arme vom Z fest mit dem feststehenden Leiter (130) verbunden ist (Fig. 40).

14. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschplatten (140, 150, 160) U-förmige Funkenschlitze (142, 152, 162) aufweisen, die sich zum Funkenbereich (44) hin öffnen (Fig. 41,43-45).

15. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschplatten (140,150,160) enge Nuten (144, 154, 164) aufweisen, die sich zur Krümmung des U des Funkenschlitzes (142,152,162) öffnen (Fig. 41,43-45).

16. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschplatten (140) enge Schlitze (144) aufweisen, die sich zu den beiden Ecken der Krümmung des U des Funkenschlitzes (142) hin öffnen (Fig. 41).

17. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Löschplatte (160) eine enge Nute aufweist, die sich zu einer Ecke des Funkenschlitzes (162) hin öffnet und dass der Funkenlöscher abwechselnd Löschplatten mit sich zu gegenüberliegenden Ecken hin öffnenden engen Nuten (164) aufweist (Fig. 45).

18. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkenhorn (42) durch eine

Verlängerung des beweglichen Kontaktarmes (38) gebildet ist, die sich über den beweglichen Kontakt (40) hinaus erstreckt.

19. Schalter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung des bewegbaren Kontaktarmes einen Vorsprung aufweist, der sich zum feststehenden Leiter (24) hin erstreckt (Fig. 10,11).

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