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Die Erfindung betrifft einen Schalter zum Schalten einer elektrischen Last gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Schalter zum Öffnen und Schließen elektrischer Verbindungen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Schütze und Relais dienen zum Schalten hoher und höchster elektrischer Lasten. Solche Schalter weisen Kontaktkammern auf, an die hohe Anforderungen in Bezug auf mögliche Betriebstemperaturen, erlaubte Innendrücke, das elektrische Isolationsvermögen und die Lichtbogenbeständigkeit gestellt werden.
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Üblicherweise werden solche Kontaktkammern aus Kunststoff gefertigt, wodurch sich Vorteile bei Herstellung und Montage ergeben. Beispielsweise können die elastischen Eigenschaften des Kunststoffs zum Erzeugen von Einpress- oder anderen elastischen Verbindungen genutzt werden. Allerdings sind die thermische Beständigkeit und das elektrische Isolationsvermögen von Kunststoffen begrenzt. Durch eine beim Trennen der elektrischen Last auftretende Beflammung mit einem Lichtbogen kann es zu einem Verbrennen (Oxidation) der Oberfläche des Kunststoffs kommen, wodurch der Isolationswiderstand stark absinkt.
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Eine Alternative besteht darin, die Kontaktkammer des Schalters aus einem Keramikwerkstoff zu fertigen. Solche Werkstoffe weisen eine sehr gute Beständigkeit gegen Lichtbogenbeflammung auf, sind praktisch nicht oxidierbar und haben auch eine sehr gute thermische Beständigkeit. Allerdings weisen Keramikwerkstoffe nur eine sehr geringe Elastizität auf, weshalb sich kostengünstige Einpress- oder Schnappverbindungen nicht umsetzen lassen. Auch ist es schwierig, die Kontaktkammer druckdicht auszubilden, wie es bei Hochlastschaltern üblich ist.
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Die
DE 697 14 895 T2 beschreibt einen Schalter mit einer gekapselten Kontaktanordnung. Dabei bilden ein einseitig geöffnetes Keramikgehäuse, ein metallischer Schaft und eine metallische Verschlussplatte einen gekapselten Behälter, in dem die Kontakte angeordnet sind. Die
JP 08 022 760 AA beschreibt einen Schalter mit einem isolierenden Kontaktgehäuse, in dem Kontakte durch isolierende Abstandshalter fixiert sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schalter zum Schalten einer elektrischen Last bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Schalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß weist ein Schalter zum Schalten einer elektrischen Last eine Kontaktkammer auf, in der ein erstes Anschlusselement, ein zweites Anschlusselement und eine bewegliche Kontaktbrücke angeordnet sind. Dabei ist die Kontaktkammer ihrerseits in einem Montageträger angeordnet. Die Kontaktkammer weist einen keramischen Werkstoff und der Montageträger einen Kunststoff auf. In diesem Schalter werden die Vorteile einer hohen Beständigkeit einer keramischen Kontaktkammer mit den vorteilhaften elastischen Eigenschaften eines Montageträgers aus Kunststoff verbunden. Dadurch werden gute elektrische Eigenschaften und eine einfache Montage gewährleistet.
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Zweckmäßigerweise kann die Kontaktbrücke eine erste Stellung einnehmen, in der die Kontaktbrücke das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement leitend verbindet, und eine zweite Stellung einnehmen, in der das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement elektrisch voneinander isoliert sind.
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Bevorzugt weist der Schalter einen Magnetantrieb auf, der dazu ausgebildet ist, die Kontaktbrücke zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung umzuschalten. Vorteilhafterweise kann ein solcher Magnetantrieb automatisch angesteuert werden und eignet sich auch, hohe Kräfte auszuüben.
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Besonders bevorzugt nimmt die Kontaktbrücke die zweite Stellung ein, falls der Magnetantrieb unbestromt ist. Vorteilhafterweise wird der Schalter dadurch im Falle eines Ausfalls der Versorgungsspannung sicher geöffnet. Außerdem nimmt der Schalter im offenen Zustand keine Leistung auf.
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Gemäß einer Ausführungsform steht die Kontaktbrücke in der zweiten Stellung weder mit dem ersten Anschlusselement noch mit dem zweiten Anschlusselement leitend in Kontakt. Vorteilhafterweise ist eine solche doppelt unterbrechende Ausführung des Schalters besonders sicher.
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Gemäß einer Ausführungsform des Schalters weist die Kontaktkammer eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung auf. Dabei verläuft das erste Anschlusselement durch die erste Öffnung und das zweite Anschlusselement durch die zweite Öffnung. Außerdem weist der Montageträger einen ersten Durchbruch und einen zweiten Durchbruch auf. Dabei verläuft das erste Anschlusselement durch den ersten Durchbruch und das zweite Anschlusselement durch den zweiten Durchbruch. Vorteilhafterweise sind die Anschlusselemente dadurch von außen zugänglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schalter ein Gehäuse auf, in dem der Montageträger und die Kontaktkammer angeordnet sind. Vorteilhafteres sie kann die Form des Gehäuses an den speziellen Einsatzzweck des Schalters angepasst werden.
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Zweckmäßigerweise ist in dem Gehäuse ein metallischer Becher vorgesehen. Dabei sind der Montageträger und die Kontaktkammer in dem Becher angeordnet.
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Besonders bevorzugt sind das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement durch eine Füllmasse im Gehäuse fixiert. Vorteilhafterweise gestattet dies eine kostengünstig herstellbare und robuste Ausführung des Schalters.
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Gemäß einer Weiterbildung des Schalters ist das Gehäuse durch die Füllmasse dicht verschlossen. Vorteilhafterweise eignet sich der Schalter dann auch zum Schalten hoher elektrischer Lasten.
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Gemäß einer Ausführungsform des Schalters umfasst die Kontaktkammer ein Bodenteil und einen Deckel.
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Bevorzugt weisen das Bodenteil der Kontaktkammer einen umlaufenden Spund und der Deckel der Kontaktkammer einen umlaufenden Falz auf, wobei der Falz mit dem Spund in Eingriff steht. Vorteilhafterweise wird dadurch ein Innendruck, der sich beim Trennen der elektrischen Last aufbaut, von den Wänden des Bodenteils der Kontaktkammer auf den Deckel der Kontaktkammer abgeleitet, wodurch ein Bruch der Wände der Kontaktkammer verhindert wird.
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Bevorzugt ist das Bodenteil und/oder der Deckel der Kontaktkammer durch Spritzgießen hergestellt. Vorteilhafterweise erlaubt dies eine kostengünstige Ausführung des Schalters.
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Gemäß einer Weiterbildung des Schalters ist zwischen der Kontaktkammer und dem Montageträger mindestens ein Permanentmagnet angeordnet. Vorteilhafterweise bewirkt dieser Permanentmagnet als Blasmagnet ein Ausblasen und Erlöschen eines während des Trennens der elektrischen Last auftretenden Lichtbogens.
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In einer bevorzugten Ausführung des Schalters sind zwischen der Kontaktkammer und dem Montageträger mindestens zwei Permanentmagnete angeordnet, die durch Zwischenwände zumindest teilweise voneinander beabstandet sind. Vorteilhafterweise erleichtert dies das Einsetzen der Permanentmagnete und stellt eine präzise Positionierung der Permanentmagnete sicher.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung des Schalters weist der Montageträger eine kreisscheibenförmige Grundplatte auf, an der zwei zueinander parallele Seitenwände angesetzt sind. Dabei ist die Kontaktkammer in einem zwischen den Seitenwänden vorgesehenen Kammeraufnahmebereich angeordnet. Vorteilhafterweise kann die Kontaktkammer dann durch eine elastische Schnappverbindung im Montageträger gehalten werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Dabei werden für gleiche oder gleich wirkende Teile einheitliche Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Aufsicht auf einen Schalter;
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2 einen ersten Schnitt durch den Schalter;
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3 einen zweiten Schnitt durch den Schalter;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Bodenteils einer Kontaktkammer;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Deckels der Kontaktkammer
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6 eine perspektivische Ansicht eines Montageträgers;
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7 eine Explosionsdarstellung des Montageträgers und der Kontaktkammer; und
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8 eine perspektivische Ansicht des Montageträgers und der Kontaktkammer in montiertem Zustand.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schalters 100 zum Schalten einer elektrischen Last. Der Schalter 100 kann auch als Relais oder als Schütz bezeichnet werden. Der Schalter 100 weist ein Gehäuse 600 mit einer Abdeckscheibe 610 auf. Das Gehäuse 600 und die Abdeckscheibe 610 können aus Kunststoff oder einem anderen Material bestehen.
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Durch zwei Öffnungen in der Abdeckscheibe 610 sind ein erstes Anschlusselement 120 und ein zweites Anschlusselement 130 geführt. Das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall, und sind dazu vorgesehen, mit elektrischen Kontakten einer zu schaltenden elektrischen Last, beispielsweise einem Elektromotor, verbunden zu werden.
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Der Schalter 100 ist dazu vorgesehen, eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 zu öffnen und zu schließen. Der Schalter 100 kann dadurch beispielsweise zum Schalten der Stromversorgung eines Elektromotors verwendet werden. Im geschlossenen Zustand können zwischen dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 hohe Ströme von beispielsweise über 100 A bei Spannungen von über 850 V fließen.
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2 zeigt einen Schnitt durch den Schalter 100. Der Schnitt verläuft dabei durch das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130. 3 zeigt eine weitere Schnittdarstellung des Schalters 100, wobei der Schnitt senkrecht zur Schnittebene der 2 zwischen dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 verläuft.
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Das Gehäuse 600 des Schalters 100 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und einseitig offen. Das offene Ende des hohlzylindrischen Gehäuses 600 wird durch die im Wesentlichen kreisscheibenförmige Abdeckscheibe 610 verschlossen. Innerhalb des Gehäuses 600 ist ein Becher 620 angeordnet, der ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet und einseitig offen ist. Der Becher 620 kleidet das Gehäuse 600 somit aus. Der Becher 620 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall, und dient zum elektromagnetischen Rückfluss des Magnetantriebes 700. Stirnseitig kann zwischen dem Becher 620 und dem Gehäuse 600 eine Metallscheibe 660 angeordnet sein.
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Der durch den Becher 620 umschlossene Raum innerhalb des Gehäuses 600 ist in Längsrichtung des Gehäuses 600 im Wesentlichen zweigeteilt. In einem von der durch die Abdeckscheibe 610 verschlossenen Öffnung des Gehäuses 600 abgewandten unteren Abschnitt ist ein Magnetantrieb 700 angeordnet. Der den Magnetantrieb 700 aufweisende Abschnitt des Raums innerhalb des Bechers 620 wird durch eine kreisscheibenförmige Scheibe 640 von einem oberen Abschnitt getrennt, in dem ein Montageträger 400 und eine Kontaktkammer 200 angeordnet sind. Die die beiden Abschnitte trennende Scheibe 640 kann außerdem eine Isolationsfolie 650 aufweisen, die die beiden Abschnitte innerhalb des Bechers 620 elektrisch voneinander isoliert. Die Isolationsfolie 650 kann beispielsweise auf der dem Montageträger 400 und der Kontaktkammer 200 zugewandten Seite der Scheibe 640 angeordnet sein.
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Das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130 verlaufen parallel zueinander durch Öffnungen in der Abdeckscheibe 610, einen ersten Durchbruch 420 bzw. einen zweiten Durchbruch 430 in einer Grundplatte 440 des Montageträgers 400 und durch eine erste Öffnung 240 bzw. eine zweite Öffnung 250 in einem Bodenteil 210 der Kontaktkammer 200 und enden innerhalb der Kontaktkammer 200. Das erste Anschlusselement 120 verläuft also von außerhalb des Schalters 100 durch eine Öffnung in der Abdeckscheibe 610, den ersten Durchbruch 420 im Montageträger 400 und die erste Öffnung 240 der Kontaktkammer 200. Das zweite Anschlusselement 130 verläuft von außerhalb des Schalters 100 durch die zweite Öffnung der Abdeckscheibe 610, den zweiten Durchbruch 430 des Montageträgers 400 und die zweite Öffnung 250 der Kontaktkammer 200.
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In der Kontaktkammer 200 ist eine Kontaktbrücke 140 beweglich angeordnet. Die Kontaktbrücke 140 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise aus einem Metall. Die Kontaktbrücke 140 kann beispielsweise die Form eines flachen Quaders aufweisen. Die Kontaktbrücke 140 ist derart beweglich angeordnet, dass sie gleichzeitig mit dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 in Kontakt gebracht werden kann, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 herzustellen. Die Kontaktbrücke 140 kann auch so vom ersten Anschlusselement 120 und vom zweiten Anschlusselement 130 fortbewegt werden, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 unterbrochen wird.
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Zum Bewegen der Kontaktbrücke 140 ist die Kontaktbrücke 140 starr mit einer Führungsstange 750 verbunden, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und durch eine Öffnung in der Kontaktbrücke 140 geführt ist. Die Führungsstange 750 verläuft parallel zur Erstreckungsrichtung der Anschlusselemente 120, 130 und des Gehäuses 600 und ist an einer Längsachse des Gehäuses 600 ausgerichtet. Die Führungsstange 750 verläuft durch einen Durchbruch 320 in einem Deckel 300 der Kontaktkammer 200 und einen Durchbruch in der Scheibe 640 und der Isolationsfolie 650 in den Bereich des Magnetantriebs 700.
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Der Magnetantrieb 700 umfasst einen Spulenkörper 710 mit einer Drahtwicklung. Die Wicklung des Spulenkörpers 710 kann von außen mit einer Spannung beaufschlagt werden, um ein Magnetfeld im Inneren des Spulenkörpers 710 zu erzeugen. Im durch den Spulenkörper 710 umschlossenen Bereich ist eine zylindermantelförmige Führungsbuchse 720 angeordnet. Innerhalb der Führungsbuchse 720 ist ein Anker 730 beweglich angeordnet. Der Anker 730 weist eine zentrale Bohrung auf, durch die die Führungsstange 750 geführt ist. Das der Kontaktbrücke 140 abgewandte Ende der Führungsstange 750 ist starr mit dem Anker 730 verbunden.
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Eine als Spiralfeder ausgebildete Rückstellfeder 740 verläuft im Bereich zwischen der Scheibe 640 und dem Anker 730 um der Führungsstange 750. Ein erstes Ende der Rückstellfeder 740 stützt sich an der Scheibe 640 ab, ein zweites Ende der Rückstellfeder 740 stützt sich am Anker 730 ab. Im Bereich zwischen der Kontaktbrücke 140 und dem Deckel 300 innerhalb der Kontaktkammer 200 verläuft die Führungsstange 750 durch eine Überhubfeder 760, die ebenfalls als Spiralfeder ausgebildet ist. Ein erstes Ende der Überhubfeder 760 stützt sich an der Kontaktbrücke 140, ein zweites Ende der Überhubfeder 760 am Deckel 300 der Kontaktkammer 200 ab.
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Die Federkräfte der Rückstellfeder 740 und der Überhubfeder 760 sind so bemessen, dass der die Kontaktbrücke 140 tragende Führungsstange 750 eine Stellung einnimmt, in der die Kontaktbrücke 140 die Anschlusselemente 120, 130 nicht miteinander verbindet, falls in den Wicklungen des Spulenkörpers 710 kein Strom fließt, im Magnetantrieb 700 also kein Magnetfeld vorherrscht. Im unbestromten Zustand des Magnetantriebs 700 ist der Schalter 100 somit geöffnet. Wird an die Wicklung des Spulenkörpers 710 eine Spannung angelegt, die zu einem Stromfluss in der Wicklung des Spulenkörpers 710 führt, so baut sich innerhalb des Magnetantriebs 700 ein magnetisches Feld auf, das eine Kraft auf den Führungsstange 750 ausübt, die den Führungsstange 750 gegen die durch die Rückstellfeder 740 ausgeübte Kraft aus dem Bereich des Magnetantriebs 700 weiter in die Kontaktkammer 200 drückt, bis die Kontaktbrücke 140 mit dem ersten Anschlusselement 120 und dem zweiten Anschlusselement 130 in Kontakt kommt und den Schalter 100 dadurch schließt. Wird die Versorgungsspannung von der Wicklung des Spulenkörpers 710 getrennt, das Magnetfeld im Magnetantriebs 700 also abgeschaltet, so bewegt die Rückstellfeder 740 die Kontaktbrücke 140 wieder von den Anschlusselementen 120, 130 fort und öffnet den Schalter 100.
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2 zeigt, dass ein zwischen der Abdeckscheibe 610 des Gehäuses 600 und der Grundplatte 440 des Montageträgers 400 angeordneter Bereich innerhalb des Gehäuses 600 mit einer Füllmasse 630 verfüllt ist. Bei der Füllmasse 630 kann es sich beispielsweise um ein Epoxydharz handeln. Die Füllmasse 630 fixiert einerseits das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130 und dichtet das Gehäuse 600 andererseits nach außen ab. In der Darstellung der 3 ist. die Füllmasse 630 noch nicht eingefüllt.
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Besonders interessant am Schalter 100 ist die Ausgestaltung der Kontaktkammer 200 und des Montageträgers 400. Dies wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Bodenteils 210 der Kontaktkammer 200. Das Bodenteil 210 weist in etwa die Form eines ausgehöhlten Quaders bzw. eines Trogs auf und ist an einer Seite geöffnet. Das Bodenteil 210 ist aus einem Keramikwerkstoff, beispielsweise einem Werkstoff auf der Basis von Titanoxid oder Aluminiumoxid, gefertigt und bevorzugt in Spritzgießtechnik hergestellt. Der Keramikwerkstoff bietet den Vorteil, unempfindlich gegenüber hohen Temperaturen und einer Lichtbogenbeflammung zu sein, nicht zu oxidieren und gute elektrische Isolationseigenschaften aufzuweisen. Die Öffnung des Bodenteils 210 weist einen umlaufenden Spund 220 auf. An den beiden zueinander parallelen, längeren Außenwänden des Bodenteils 210 sind mehrere Ausnehmungen 230, beispielsweise jeweils drei Ausnehmungen 230 angeordnet. Die Ausnehmungen 230 sind zur Aufnahme von Blasmagneten 500 vorgesehen, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die der Öffnung des Bodenteils 210 der Kontaktkammer 200 gegenüberliegende Wand des Bodenteils 210 weist die erste Öffnung 240 und die zweite Öffnung 250 auf, durch die das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130 geführt werden. Dies ist in 4 nicht erkennbar.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Deckels 300 der Kontaktkammer 200. Der Deckel 300 ist ebenfalls aus einem Keramikwerkstoff gefertigt und bevorzugt mit einem Spritzgießverfahren hergestellt. Zweckmäßigerweise besteht der Deckel 300 aus dem gleichen Keramikmaterial wie das Bodenteil. 210 der Kontaktkammer 200. Der Deckel 300 ist in etwa rechteckig ausgebildet und so bemessen, dass er das Bodenteils 210 der Kontaktkammer 200 verschließen kann. Der Deckel 300 weist hierfür einen umlaufenden Falz 310 auf, der mit dem umlaufenden Spund 220 des Bodenteils 210 in Eingriff stehen kann, wenn der Deckel 300 auf dem Bodenteil 210 aufgesetzt ist. Der Spund 220 und der Falz 310 sind so ausgebildet, dass ein gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhter Druck innerhalb der Kontaktkammer 200 eine Kraft auf die Außenwände des Bodenteils 210 ausübt, die über den Spund 220 und den Falz 310 auf den Deckel 300 übertragen wird, wodurch eine Beschädigung des Bodenteils 210 verhindert wird. Der Deckel 300 weist außerdem den Durchbruch 320 auf, durch den die Führungsstange 750 geführt wird.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Montageträgers 400. Der Montageträger 400 ist aus einem Kunststoff, beispielsweise einem gebräuchlichen elektrotechnischen Kunststoff, gefertigt. Der Montageträger 400 dient zur Aufnahme und Halterung der Kontaktkammer 200 innerhalb des Schalters 100. Die Verwendung von Kunststoff hat den Vorteil, dass die elastischen Eigenschaften des Kunststoffs zur Befestigung der Kontaktkammer 200 am Montageträger 400 und zur Befestigung des Montageträgers 400 im Schalter 100 genutzt werden können. Beispielsweise können die Befestigungen über Einpress- oder Schnappverbindungen umgesetzt werden.
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Der Montageträger 400 weist die bereits erwähnte, etwa kreisscheibenförmige Grundplatte 440 auf, in der der erste Durchbruch 420 und der zweite Durchbruch 430 angeordnet sind, durch die das erste Anschlusselement 120 und das zweite Anschlusselement 130 geführt werden. Auf der Grundplatte 440 sind zwei Seitenwände 450 zueinander parallel und etwa senkrecht zur Grundplatte 440 aufgesetzt. Dadurch ergibt sich zwischen den beiden Seitenwänden 450 ein Kammeraufnahmebereich 460, der oberhalb der Durchbrüche 420, 430 gelegen ist. In den Kammeraufnahmebereich 460 kann die aus Bodenteil 210 und Deckel 300 bestehende Kontaktkammer 200 derart eingesetzt werden, dass die erste Öffnung 240 der Kontaktkammer 200 über dem ersten Durchbruch 420 des Montageträgers 400 und die zweite Öffnung 250 der Kontaktkammer 200 über dem zweiten Durchbruch 430 des Montageträgers 400 angeordnet ist. Die die Ausnehmungen 230 aufweisenden Außenwände des Bodenteils 210 der Kontaktkammer 200 sind dabei den Seitenwänden 450 des Montageträgers 400 zugewandt. Jede der Seitenwände 450 weist mehrere Magnetkammern 410 auf, die jeweils den Ausnehmungen 230 des Bodenteils 210 benachbart sind. Im dargestellten Beispiel weist jede der Seitenwände 450 drei Magnetkammern 410 auf. In die durch die Magnetkammern 410 und die Ausnehmungen 230 gebildeten Hohlräume zwischen der Kontaktkammer 200 und dem Montageträger 400 können mehrere Blasmagnete 500 eingesetzt werden. Im dargestellten Beispiel können sechs Blasmagnete 500 eingesetzt werden.
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7 zeigt in einer Explosionsdarstellung, dass das Bodenteil 210 der Kontaktkammer 200 in den Kammeraufnahmebereich 460 des Montageträgers 400 eingesetzt wird. In die durch die Ausnehmungen 230 und die Magnetkammern 410 gebildeten Hohlräume zwischen Montageträger 400 und Bodenteil 210 werden sechs Blasmagnete 500 eingesetzt. Der Deckel 300 verschließt das Bodenteil 210 der Kontaktkammer 200. 8 zeigt die Kontaktkammer 200, den Montageträger 400 und die Blasmagnete 500 in zusammengesetztem Zustand.
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Wird der Schalter 100 geöffnet, die Kontaktbrücke 140 also vom ersten Anschlusselement 120 und vom zweiten Anschlusselement 130 abgehoben, so kann es wegen der möglichen großen durch den Schalter 100 fließenden Ströme zur Ausbildung eines Lichtbogens innerhalb der Kontaktkammer 200 kommen. Dies gilt besonders, wenn der Schalter 100 zum Schalten einer induktiven Last verwendet wird. Ein derartiger Lichtbogen kann mit einer extrem hohen Temperatur von beispielsweise 10.000 K und einem explosionsartigen Druckanstieg innerhalb der Kontaktkammer 200 einhergehen. Die Verwendung eines keramischen Werkstoffs für die Kontaktkammer 200 bietet den Vorteil, dass die Kontaktkammer 200 durch den Lichtbogen und die hohe Temperatur nicht oxidiert oder auf andere Weise beschädigt wird. Durch die hohe Festigkeit des keramischen Werkstoffs und die Ausgestaltung von Bodenteil 210 und Deckel 300 mit Spund 220 und Falz 310 ist die Kontaktkammer 200 auch unempfindlich gegenüber dem starken Druckanstieg. Durch die Füllmasse 630 ist der Schalter 100 nach außen hin abgedichtet.
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Die Blasmagnete 500 sind als Permanentmagnete ausgebildet und bewirken, dass ein während des Öffnens des Schalters 100 gegebenenfalls auftretender Lichtbogen durch das durch die Blasmagnete 500 verursachte Magnetfeld verwirbelt und dadurch schnell gelöscht wird. In einer alternativen Ausführungsform können anstelle der Permantentmagnete auch Elektromagnete als Blasmagnete 500 verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Schalter
- 120
- erstes Anschlusselement
- 130
- zweites Anschlusselement
- 140
- Kontaktbrücke
- 200
- Kontaktkammer
- 210
- Bodenteil
- 220
- umlaufender Spund
- 230
- Ausnehmung
- 240
- erste Öffnung
- 250
- zweite Öffnung
- 300
- Deckelteil
- 310
- umlaufender Falz
- 320
- Durchbruch
- 400
- Montageträger
- 410
- Magnetkammer
- 420
- erster Durchbruch
- 430
- zweiter Durchbruch
- 440
- Grundplatte
- 450
- Seitenwand
- 460
- Kammeraufnahmebereich
- 500
- Blasmagnet
- 600
- Gehäuse
- 610
- Abdeckscheibe
- 620
- Becher
- 630
- Füllmasse
- 640
- Scheibe
- 650
- Isolationsfolie
- 660
- Metallscheibe
- 700
- Magnetantrieb
- 710
- Spulenkörper mit Wicklung
- 720
- Führungsbuchse
- 730
- Anker
- 740
- Rückstellfeder
- 750
- Führungsstange
- 760
- Überhubfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69714895 T2 [0005]
- JP 08022760 AA [0005]
