DE102016114787A1

DE102016114787A1 - Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken

Info

Publication number: DE102016114787A1
Application number: DE102016114787.7A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Krauss; Michael Waffler; Sabine Wildfeuer
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2036-08-11
Also published as: DE102016114787B4; WO2017080825A1; CN108370132B; EP3375058A1; EP3375058B1; CN108370132A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken, bestehend aus einem Isolationskörper, welcher eine Ausnehmung entsprechend der Kontur einer scheibenförmigen Funkenstreckenelektrode aufweist, sowie umfassend Mittel zur Kontaktierung der Funkenstreckenelektrode. Erfindungsgemäß weist der Isolationskörper in seiner Ausnehmung einen zum Zentrum gerichteten, kragenförmigen Rücksprung auf, an welchem die jeweilige Funkenstreckenelektrode zur Anlage kommt, wobei über die Abmessungen des kragenförmigen Rücksprungs eine Trennstrecke gebildet ist und weiterhin eine radiale Öffnung im Isolationskörper vorgesehen ist, welche sich bis zur Ausnehmung zur Aufnahme der Funkenstreckenelektrode erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken, bestehend aus einem Isolationskörper, welcher eine Ausnehmung entsprechend der Kontur einer scheibenförmigen Funkenstreckenelektrode aufweist, sowie umfassend Mittel zur Kontaktierung der jeweiligen Funkenstreckenelektrode.
Aus der DE 10 2011 102 864 ist eine Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteten, in Stapelanordnung befindlichen Einzelfunkenstrecken vorbekannt, wobei die Einzelfunkenstrecken durch Isolierstoffscheiben voneinander beabstandet und mit einer Federkontaktierung vorgesehen sind. Die Einzelfunkenstrecken weisen ring- oder scheibenförmige Elektroden auf. Darüber hinaus sind Steuerelemente zur Beeinflussung der Spannungsverteilung über der Stapelanordnung vorgesehen.
Gemäß der dortigen Lehre sind die zur Bildung einer der jeweiligen Einzelfunkenstrecken erforderlichen ring- oder scheibenförmigen Elektroden in jeweils einen Isolationskörper eingesetzt und von diesem zentriert gehalten. Die jeweiligen Isolierstoffscheiben sind zwischen den Isolationskörpern befindlich und werden von diesen fixiert. Zur Aufnahme und Zentrierung der Elektroden ist im Isolationskörper eine Ausnehmung vorhanden, deren Form der Kontur der jeweiligen Elektrode komplementär ist. Die notwendige Beabstandung und die elektrische Isolierung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden, welche jeweils in separaten Isolationskörpern zentriert werden, wird durch ein Distanzelement oder durch Trennstrecken in Platten- oder Scheibenform gewährleistet.
Nachteilig bei dem geschilderten Stand der Technik ist das Erfordernis, zusätzlich zu den Isolationskörpern Trennstrecken vorzusehen, die in die Stapelanordnung zu integrieren sind, was den herstellungsseitigen sowie den Aufwand bei der Montage vergrößert.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken, bestehend aus einem Isolationskörper, anzugeben, die in einfacher Weise herstellbar ist und welche als Einzelmodul zu einem Stapel gefügt werden kann.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Trägereinheit gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Demnach wird von einer Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken ausgegangen. Die Trägereinheit besteht aus einem Isolationskörper. Der Isolationskörper weist eine Ausnehmung entsprechend der Kontur einer bevorzugt scheibenförmigen Funkenstreckenelektrode auf. Weiterhin ist die Trägereinheit mit Mitteln zur Kontaktierung der jeweiligen Funkenstreckenelektrode versehen.
Erfindungsgemäß ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Isolationskörper so ausgebildet, dass in seiner Ausnehmung ein zum Zentrum der Ausnehmung gerichteter, kragenförmiger Rücksprung vorhanden ist. An diesem kragenförmigen Rücksprung kommt die jeweilige Funkenstreckenelektrode zur Anlage. Über die Abmessung des kragenförmigen Rücksprungs, insbesondere über seine Dicke ist eine Trennstrecke gebildet ist.
Weiterhin ist eine radiale Öffnung im Isolationskörper vorgesehen, welche sich bis zur Ausnehmung zur Aufnahme der Funkenstreckenelektrode erstreckt. Über diese Öffnung kann die notwendige Kontaktierung erfolgen. Gleichzeitig kann die Öffnung Bauelemente zur Steuerung des elektrischen Verhaltens einer entsprechenden Stapelfunkenstrecke aufnehmen.
Bevorzugt schließt die jeweilige scheibenförmige Funkenstreckenelektrode, eingesetzt in die jeweilige Ausnehmung, bündig mit der Oberfläche des Isolationskörpers ab.
Die mit den Funkenstreckenelektroden versehenen Isolationskörper können leicht zu einer Stapelanordnung gefügt werden.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Isolationskörper kastenförmig ausgebildet und weist mehrere, kammerartige Ausnehmungen auf.
In jede dieser Kammern kann dann eine Funkenstreckenelektrode eingesetzt werden. Die Kammerzwischenwände bilden dann die jeweilig erforderlichen Trennstrecken. Die Kammerseitenwände fixieren die Funkenstreckenelektroden seitlich.
Die kammerartigen Ausnehmungen weisen eine Kontur auf, die wiederum der Kontur der jeweiligen einzusetzenden Funkenstreckenelektrode angepasst ist. So kann z. B. die Unterseite der kammerartigen Ausnehmungen eine Kreisform aufweisen, wenn es sich um kreisförmige Scheiben-Funkenstreckenelektroden handelt, die von der Kammer aufgenommen werden.
Der kastenförmige Isolationskörper gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung besitzt eine Öffnungsseite zum Einsetzen bzw. Einstecken der Funkenstreckenelektroden.
Diese Öffnungsseite ist verschließbar.
Ergänzend kann von der Öffnungsseite her eine Kontaktierung der Funkenstreckenelektroden vorgenommen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Funkenstreckenelektroden als Graphitscheiben ausgebildet und es besteht der Isolationskörper aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE).
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels sowie mehrerer Figuren näher erläutert werden.
Die 1–5 zeigen Prinzipdarstellungen einer Trägereinheit mit integrierter Trennstrecke, wobei die Trägereinheit beispielsweise Funkenstreckenelektroden, ausgebildet als Graphitscheiben, aufnimmt.
Gemäß der 1 ist die Trägereinheit als flacher Isolationskörper 1 ausgebildet. Dieser Isolationskörper 1 weist eine Ausnehmung 2 auf, die entsprechend der Kontur einer scheibenförmigen Funkenstreckenelektrode 3 ausgestaltet ist.
Im Inneren der Ausnehmung 2 befindet sich ein zum Zentrum der Ausnehmung 2 gerichteter kragenförmiger Rücksprung 4.
Dieser kragenförmiger Rücksprung 4, in welchem die jeweils eingesetzte Funkenstreckenelektrode 3 zur Anlage kommt, bildet die erforderliche elektrische Trennstrecke zur benachbarten Funkenstreckenelektrode (siehe 2).
Zusätzlich ist eine radiale Öffnung 5 als Aussparung zur Kontaktierung der entsprechenden Funkenstreckenelektrode 3 im Isolationskörper 1 vorgesehen.
Diese radiale Öffnung reicht bis zur Ausnehmung 2, so dass die erforderliche Kontaktierung der Funkenstreckenelektrode 3 möglich ist.
Die 2 stellt eine Anordnung einer Vielzahl von Isolationskörpern dar, die zu einem Stapel 6 gefügt sind.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägereinheit mit einem kastenförmig ausgebildeten Isolationskörper 7.
Dieser kastenförmige Isolationskörper 7 weist mehrere, kammerartige Ausnehmungen 8 auf.
In jede der Kammern 8 ist eine Funkenstreckenelektrode 3 einsetzbar.
Die Kammerzwischenwände 9 bilden dann Trennstrecken 10. Die Kammerseitenwände 11 fixieren die jeweiligen Funkenstreckenelektroden 3 seitlich.
Der kastenförmige Isolationskörper 7 gemäß der Darstellung nach 3 weist eine obere Öffnungsseite zum Einsetzen oder Einstecken der betreffenden Funkenstreckenelektroden 3 auf.
Diese Öffnungsseite ist verschließbar (nicht gezeigt).
Von dieser Öffnungsseite her können dann auch Mittel zur Kontaktierung eingebracht oder angeordnet werden.
Die 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines gestapelten Aufbaus mit einer Vielzahl von scheibenförmigen Elektroden 3 und Halterungen 1, gefügt zu einer Stapelanordnung, wobei der wirksame Abstand der Trennstrecke 4 über entsprechende Ausnehmungen in den scheibenförmigen Elektroden 3 einstellbar ist.
Die 5 zeigt verschiedene Ansichten nebst Längsschnitt durch eine Stapelanordnung, wobei der Trennungsabstand 4 eingestellt wird durch einen zweiteiligen Träger 1 und 12. Über die Abmessungen des Trägerteiles 12 lässt sich der wirksame Trennungsabstand variieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011102864 [0002]

Claims

Trägereinheit für in Reihe schalt- und stapelbare Funkenstrecken, bestehend aus einem Isolationskörper (1), welcher eine Ausnehmung (2) entsprechend der Kontur einer scheibenförmigen Funkenstreckenelektrode (3) aufweist, sowie umfassend Mittel zur Kontaktierung der Funkenstreckenelektrode (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskörper (1) in seiner Ausnehmung (2) einen zum Zentrum der Ausnehmung (2) gerichteten, kragenförmigen Rücksprung (4) aufweist, an welchem die jeweilige Funkenstreckenelektrode (3) zur Anlage kommt, wobei über die Abmessungen des kragenförmigen Rücksprungs (4) eine Trennstrecke gebildet ist und weiterhin eine radiale Öffnung (5) im Isolationskörper (1) vorgesehen ist, welche sich bis zur Ausnehmung (2) zur Aufnahme der Funkenstreckenelektrode (3) erstreckt.
Trägereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige scheibenförmige Funkenstreckenelektrode (3), eingesetzt in die jeweilige Ausnehmung, maximal mit der Oberfläche des Isolationskörpers (1) abschließt.
Trägereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Isolationskörpern (1) zu einem Stapel (6) gefügt ist.
Trägereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskörper (7) kastenförmig ausgebildet ist und mehrere, kammerartige Ausnehmungen (8) aufweist, wobei in jede kammerartige Ausnehmung (8) eine Funkenstreckenelektrode (3) einsetzbar ist und Kammerzwischenwände (9) die jeweiligen Trennstrecken (10) bilden und die Kammerseitenwände (11) die Funkenstreckenelektroden (3) seitlich fixieren.
Trägereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Isolationskörper (7) eine Öffnungsseite zum Einsetzen oder Einstecken der Funkenstreckenelektroden (3) aufweist.
Trägereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsseite verschließbar ist und von der Öffnungsseite her eine Kontaktierung der Funkenstreckenelektroden (3) erfolgt.
Trägereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstreckenelektroden (3) als Scheiben ausgebildet sind.
Trägereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskörper (1; 7) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere PTFE besteht.
Trägereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstreckenelektroden (3) als Graphitscheiben ausgebildet sind oder aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff bestehen.