DE1029910B - Elektrische druckmittelbetaetigte Kontaktanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind bereits Kontaktanordnungen bekannt, die gestatten, Schaltzeiten von einer Millisekunde und weniger zu erreichen. Sie finden sowohl in der Schwachstromtechnik, z. B. für schnelle Relais, Wähler, Regler, als auch in der Starkstromtechnik für Synchronschalter, magnetische Gleich- und Wechselrichter, Schweißtakter u. dgl. Anwendung. Bisher hat man für diese Zwecke fast ausschließlich elektromagnetisch oder motorisch angetriebene Kontaktanordnungeii verwendet. Ganz vereinzelt kamen auch pneumatisch oder hydraulisch gesteuerte Kontaktanordnungen zur Anwendung. Bei magnetisch betätigten Kontakten lassen sich zwar selbst bei Stromstärken bis zu mehreren 100 A noch Schaltzeiten bis herab zu einigen 10—⁴ Sekunden erzielen. Die Anordnungen werden jedoch sehr kompliziert und verlangen ein hohes Maß an Genauigkeit; zudem bietet die Kühlung der beweglichen Kontakte große Schwierigkeiten.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung, bestehend aus einem verformbaren Hohlkörper, der mit einem unter Druck befindlichen Medium gefüllt ist und bei seiner Verformung mindestens einen Kontakt betätigt. Die obengenannten Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Druck des Mediums durch eine elektrisch gesteuerte Einrichtung willkürlich beeinflußt wird, wodurch der bis auf wenigstens eine vorgegebene nachgiebigere .Stelle zylindrische Hohlkörper zwecks Betätigung der Kontaktanordnung an dieser Stelle verformt wird, und daß Mittel vorgesehen sind, die bei Druckminderung mindestens eine teilweise Rückbildung der nachgiebigeren Stellen bewirken.

Es ist ein automatischer Druckschalter bekannt, bei dem durch den zu überwachenden Druck ein elastischer Körper so deformiert wird, daß er versucht, die Form einer Kugel anzunehmen, wobei durch die Verformung ein Kontakt betätigt wird. Zudem sind Rückstellfedern vorgesehen, die bei Nachlassen des Druckes eine Verformung in der umgekehrten Richtung bewirken. Beim Erfindungsgegenstand handelt es sich jedoch nicht um die Überwachung eines gegebenen Druckes, sondern um die Erzeugung eines Druckes passender Größe mit Hilfe elektrischer, vorzugsweise elektromagnetischer Einrichtungen zum Zwecke, eine Kontaktanordnung, in sehr kurzer Zeit zu betätigen. Neben der Erzeugung eines statischen Überdruckes ist vor allem auch die Erzeugung eines dynamischen Druckanstieges durch Drosselung einer den elastischen Körper durchfließenden Strömung von Bedeutung. Hierbei kann eine Verstärkerwirkung erreicht werden, d. h., es läßt sich mit verhältnismäßig geringer elektrischer Energie ein sehr großer Kontaktdruck erzielen. Ein weiterer bedeutsamer Vorteil besteht darin, daß durch das strömende Medium eine

Elektrische druckmittelbetätigte
Kontaktanordnung

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 11. Februar 1954

Dr. Fritz Kesselring, Küsnacht, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

intensive Kühlung des Kontaktsystems möglich ist und bei entsprechender Formgebung auch noch die elektrodynamische Kraftwirkung zur Kontaktdruckerhöhung mit ausgenutzt werden kann.

Bei einer bekannten Fernbetätigungseinrichtung, bestehend aus einem durch Druckluft bewegten Kolben mit einer elektromagnetischen Steuerung des Druckluftstromes, findet als Druckluftventil eine Anordnung mit verformbaren Hohlkörpern Verwendung, bei denen die A^erformung jedoch nicht im Sinne der Erfindung z. B. durch eine Zunahme des Druckes herbeigeführt und nicht zur Betätigung einer Kontaktanordnung ausgenutzt wird, sondern die zur Unterbindung einer Strömung auf elektromagnetischem Wege zusammengepreßt werden.

Das Wesen der Erfindung soll zunächst an Hand der schematischen Fig. 1 bis 6 erläutert werden. Fig. 1 ist ein Längsschnitt, Fig. 2 der zugehörige Querschnitt längs der Linie IT-II in Fig. 1 einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung. Darin bedeuten 1 und 2 zwei feststehende Kontakte, die durch Isolierscheiben 3 und 4 voneinander getrennt sind. 5 ist ein elastisch deformierbares, ovales, elektrisch gut leitendes Rohr, dessen Inneres z. B. von einem Gas 6 durchströmt wird; 7 ist ein Anschluß, 8 ein Gummischlauch, der über das untere Ende des Rohres 5 und das obere Ende des Anschlusses 9 gezogen und mit Hilfe der Bandagen 10 und 10' befestigt ist. 11 ist ein feststehendes, den Schlauch 8 berührendes Anschlagstück, 11' ein bewegliches Teil,

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das durch eine beispielsweise elektromagnetische Sofern die elastischen Eigenschaften aller Hülsen h

Kraft P in Pfeilrichtung gegen das feststehende 16 a ... 16 d gleich sind, wird die Kontaktgabe prak-Stück 11 bewegt werden kann, wobei der Schlauch 8 tisch gleichzeitig erfolgen. Nehmen jedoch die Feder- 7' zusammengedrückt wird. Im gezeichneten Zustand konstanten der Hülsen 16 a bis 16 d zu, so wird zu- ils des Gummischlauches 8 kann das Gas praktisch un- 5 nächst der Kontakt 16 a geschlossen, dann der Kon- .!■■" gedrosselt durch das Rohr 5 hindurchströmen; der takt 16b usw., d. h., man erhält einen Stufenschalter. Druckverlust zwischen den Anschlüssen 7 und 9 ist Bei Nachlassen des Druckes P' geht der elastische Vi verschwindend gering. Wird nun das Teil 11' durch Schlauch 14, begünstigt durch die Federung der die Kraft P nach links gepreßt, so wird der Gummi- Hülsen 16 a ... 16 d, sofort wieder in die gezeichnete schlauch zusammengequetscht, und es tritt eine starke io Lage zurück, wobei die Unterbrechung zwischen den Drosselung und im Zusammenhang damit eine erheb- Kontakten 12 α ... 12 d und 12'a...l2'd zustande liehe Druckerhöhung im Rohr 5 auf, wodurch dieses kommt. Es ist ohne weiteres klar, daß man die fest- im Bereich der feststehenden Kontakte 1 und 2 aus- stehenden Kontakte 12 a ... 12 d und 12'a . . . 12'd in ^ gebaucht wird und auf beiden Seiten mit den Stirn- beliebiger Weise parallel und in Reihe schalten kann, flächen der Kontakte 1 und 2 in Berührung kommt. 15 Es können zudem zwei oder mehr Hülsen 16 α ... 16 d x_r Um eine gute Kühlung der Kontaktanordnung zu ge- unmittelbar oder über geeignete Impedanzen m^ein- 1,; währleisten, ist es zweckmäßig, die Gasströmung ander verbunden werden. Insbesondere für Starknicht vollständig abzudrosseln, sondern nur so weit, Stromanordnungen kann es zweckmäßig sein, nur zwei ^: daß ein ausreichend hoher Kontaktdruck gewähr- massive feststehende Kontakte 12 und 12' anzuord- ; ■

leistet ist. 20 nen, jedoch den Schlauch 14 mit einer größeren Zahl ^ ;

An Stelle des ovalen elastischen Rohres 5, dessen eng nebeneinander liegender Hülsen zu versehen, um ^l:t! Verformung innerhalb der Elastizitätsgrenze bleiben dadurch eine Kontaktgabe an sehr vielen Punkten und 'g soll, kann auch eine Kapsel mit einer oder zwei Mem- damit einen niedrigen Kontaktwiderstand und eine ;,, branen verwendet werden, die sich bei Druckerhöhung hohe Kurzschlußfestigkeit zu erzielen. Wird die Anan die Stirnseiten der feststehenden Kontakte 1 und 2 25 Ordnung so getroffen, daß z. B-. die beiden Längsseiten ?^! anlegen. Ferner ist es möglich, einen wellrohrähnlichen der Hülse 16 a nahe aneinander liegen (vgl. Fig. 4), Körper als Schaltelement zu verwenden, beispiels- so tritt bei großem Strom noch eine zusätzliche elek- ■■■,■ weise nach Art der Barometerdosen. trodynamische, anpressende Kraft auf. Zudem ist es Π

Fig. 3, teilweise im Längsschnitt, teilweise in An- möglich, die Kraft P bzw. P' (vgl. Fig. 1 und 3) da- 4 sieht, und Fig. 4, im Querschnitt nach der LinieIV-IV 30 durch zu vergrößern, daß neben der Erregung, die ' in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab, zeigen eine das Kommando zum Schließen der Kontakte gibt, ΐ weitere Ausführungsfo>rm der Erfindung, die sich ins- noch eine zusätzliche, durch den zu schaltenden Strom Ii₁: besondere für Anordnungen mit Vielfachkontakten selbst bewirkte Erregung vorgesehen wird, derart, ' eignet. Es bedeuten 12 α... 12 d und 12'». . . 12'd daß bei großem Momentanwert des Stromes die ν die feststehenden Kontakte, 13 und 13' dazwischen 35 Kraft P bzw. P' entsprechend verstärkt wird. Insbe- .,.',,' angeordnete Isolierplatten, von denen nur die Platte sondere bei Gleichrichtern kann es zweckmäßig sein, "";* 13 sichtbar ist. 14 ist ein deformierbarer isolierender die Kraft P bzw. P' durch den gleichzurichtenden ■' Schlauch, z. B. ein Gummi schlauch, der mit einer Strom selbst zu erzeugen, wobei in an sich bekannter ,, Flüssigkeit 15 gefüllt und pro Kontaktstelle von je Weise parallel zu der Kontaktanordnung ein echtes i; zwei gut leitenden U-förmigen, federnden Hülsen 16 a, 40 Ventil, beispielsweise ein Trockengleichrichter, ge- ;'

16 5, 16 c, 16 d umgeben ist. Der innere Druck wirkt schaltet ist, der außerdem als Funkenlöscheinrichtung

im wesentlichen senkrecht auf die Längsseiten des wirkt. Γ

Querschnittes (vgl. Fig. 4), wodurch der vorwiegend Man kann die Anordnung auch so gestalten, daß ';.

auf Biegung beanspruchte Schlauch 14 ausgebaucht auf die Fläche 19 (vgl. Fig. 3) eine der Kraft P' ent- _;; und die elastischen Hülsen 16 a ... 16 a" nach außen 45 gegengesetzt gerichtete und in ihrer Größe von dem
gebogen werden. In den zwischen den Hülsen 16a., jeweiligen Momentanwert der Sperrspannung ab- j_: 16 b... liegenden kreisrunden Querschnitten gleichen hängige Kraf t K einwirkt, wobei die Kraft P' ent- / inneren Umfanges, jedoch größeren Querschnittes weder einen konstanten, zur sicheren Betätigung der | wirkt der Druck allseitig auf den Schlauch 14. Die Kontakte ausreichenden Druck aufweist oder auch ■; Ausdehnung ist hier, da im Schlauch 14 vorwiegend 50 zusätzlich durch den zu schaltenden Strom vergrößert \- Zugspannung herrscht, wesentlich geringer. Zudem wird. Bei hohem Momentanwert der Sperrspannung :'!: kann es zweckmäßig sein, den Schlauch 14 zwischen ist dann der Abstand zwischen den Hülsen 16 α... 16 d : den Hülsen 16 α . . . 16 d zu armieren, so daß eine und den feststehenden Kontakten 12 α ... 12 d und V radiale Ausweitung nicht auftritt. Die Deformation 12'a.. . 12'd groß und nimmt mit fallender Speer- |:; des Schlauches 14 und damit die Bewegung der 55 spannung entsprechend ab. 4,

Hülsen 16 a, 166.'.. könnte ebenfalls durch Drosse- Um kurze Schaltzeiten zu erzielen, ist es notwendig, '.·■.

lung einer Flüssigkeitsströmung herbeigeführt wer- die Abmessungen des deformierbaren Körpers und *' den. In Fig. 3 ist jedoch der Schlauch 14 an seinem damit seine Maße klein und die Rückstellkraft groß ^;-hinteren Ende 17 abgeschlossen und endigt vorn in zu machen. So wird man beispielsweise den Abstand
einem Ansatz 18, dessen Wände mit Ausnahme der 60 zwischen den feststehenden Kontakten auf einige ■ Stirnseite 19 starr sind. Wird nun beispielsweise Millimeter bis herab zu Bruchteilen eines Millimeters
durch den Anker eines Elektromagneten in Richtung bemessen und die Eigenfrequenz des deformierbaren
des Pfeiles P' auf die Stirnseite 19 gedrückt, so ver- Systems genügend groß, z.B. höher als 500 Hz,
ringert sich das Volumen des Raumes im Ansatz 18, wählen. . ■ ,„,

und es dehnt sich der Schlauch 14 vornehmlich an den 65 In den Fig. 5 und 6 sind Kontaktanordnungen darstellen, an denen er durch die Hülsen 16 α . . . 16 d gestellt, wie sie insbesondere in der Schwachstrom- <■■■■. breitgequetscht, d.h. nachgiebiger ist, aus, wobei die technik Anwendung finden können. Es bedeuten 2Q * Hülsen 16 a, 16b... mit den Kontakten 12 α ... 12 d und 21 Kontaktkuppen, die an Kontaktfedern 2M '■■: und 12'a ... 12'd in Berührung kommen und den und 23 befestigt sind; 24 und 24' sind Isolierstücke} ^!j Kontaktschluß herbeiführen. 70 die die Federn 22 und 23 bzw. die Gegenlage 23- ■'£:

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tragen. 25 und 26 sind die Lötösen, 27 ist das defor- klemmt, was zur Folge hat, daß die zugehörigen Konmierbare Betätigungsrohr, beispielsweise in Form takte (vgl. Fig. 7) geschlossen bleiben (Fig. 8d). Erst eines Gummi Schlauches. Fig. 5 stellt einen direkt be- wenn auch noch der Schlauch 31 entlastet wird, zieht tätigten Ruhestromkontakt dar, während Fig. 6 einen der Bügel 34 das Isolierstück 33 mit nach unten, wordirekt betätigten Arbeitsstromkontakt oder indirekt 5 auf sich die zugehörigen Kontakte des Federsatzes 36 betätigten Ruhestromkontakt zeigt. Im letzteren öffnen.

Fall erfolgt die Kontaktöffnung durch Nachlassen Die beschriebene Steuerung der Kontakte hat den

des Druckes im Schlauch 27. Vorteil, daß ein derartiger Wähler gleichzeitig mehr-

Die geschilderten Kontaktanordnungen nach der fach belegt werden kann, da nach Entlastung des Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Zu- io Schlauches 32 eine Kontaktbetätigung an anderen nächst erkennt man, daß die Herstellung und Mon- Kreuzungspunkten möglich ist, ohne daß bereits betage und damit auch die Auswechselbarkeit des defor- stehende Verbindungen davon in Mitleidenschaft gemierbaren Hohlkörpers einfach ist; zudem lassen zogen werden. Das Unterdrucksetzen der Schläuche sich die feststehenden und beweglichen Kontakte, bei- 31 und 32 kann sowohl durch Drosselung einer Ströspielsweise das Rohr 5 in Fig. 1 und die Hülsen 15 mung als auch durch Erzeugung eines statischen 16a ... 16a" in Fig. 3 und 4, in einfacher Weise voll- Überdruckes erfolgen. Es ist aber auch möglich, die kommen spanfrei ausführen, was für das sichere Drucksohwankungen durch einen geeigneten Motor-Funktionieren insbesondere von Gleich- und Wechsel- antrieb zu erzeugen, wodurch dann eine Art Motorrichtern von allergrößter Bedeutung ist. Durch wähler entsteht.

passende Wahl des Druckverlaufes kann in einfacher 20 In Fig. 9 ist eine Kontaktanordnung, wie sie bei-Weise dafür gesorgt werden, daß das Auftreffen der spielsweise für Großgleichrichter Anwendung finden beweglichen auf die feststehenden Kontakte mit einer kann, nebst der druckerzeugenden Pumpe und einem vorgeschriebenen Geschwindigkeit, die höchstens etwa Rückkühler schematisch dargestellt. Es bedeuten 51 40 cm/s sein soll, geschieht. Damit sind eine voll- und 52 die feststehenden, auswechselbaren Kontakte; kommen prellfreie Kontaktgabe und eine hohe Dauer- 25 53 ist das deformierbare Rohr in Form eines zwischen festigkeit gewährleistet, um so mehr, als das Medium den Flanschen 54 und 55 nachgepreßten elastischen im Rohr noch eine zusätzliche Dämpf ung bewirkt. Bei Rohres aus gut leitendem Material, z.B. Berylliumden Anordnungen mit dauernd durchfließendem Me- bronze. 56 ist ein Isolierrohr, wodurch der Raum dium ist eine ausgezeichnete Kühlung der Kontakt- zwischen den Kontakten 51, 52 und dem elastischen anordnung gewährleistet. Schließlich macht es keine 30 Rohr 53 hermetisch abgeschlossen wird. 58 ist ein nennenswerten Schwierigkeiten, den eigentlichen elektromagnetisch betätigtes hydraulisches Ventil, be-Schaltraum gasdicht gegen die Umgebung abzu- stehend aus dem Gehäuse 59 mit den Flanschen 60 schließen und ihn entweder unter Überdruck oder und 61. 62 ist die Drosselklappe, die über eine Tor-Vakuum zu setzen. Ein weiterer Vorteil besteht in sionsfeder 63 in der durch den Pfeil 64 gekennzeichder Mannigfaltigkeit der Schaltmöglichkeiten und 35 neten Strömungsrichtung gehalten wird, 65 ein elekzeitlichen Schaltfolgen. tromagnetisches Betätigungssystem mit den Spulen 66

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Anwendungsgebiet der und 66 a, das über den Hebel 67 mit der Drossel-Erfindung aus der Fernmeldetechnik, und zwar in klappe 62 gekoppelt ist. 68 ist ein Verbindungsstück Form eines sogenannten Croßbarwäblers, während mit dem Flansch 69, 70 eine Zahnradpumpe, die über Fig. 9 eine einphasige Starkstromschalteinrichtung 40 die Rutschkupplung 71 vom Motor 72 angetrieben darstellt, wie sie beispielsweise für Großgleichrichter wird, 73 ein Kühler zur Abführung derVerlustwärme Anwendung finden kann. der Kontaktanordnung; er ist über das Rohrstück 74

In den Fig. 7 und 8 bedeutet 30 eine Grundplatte, mit der Pumpe 70 verbunden.

31 o, 31b, 31c ... senkrecht zur Zeichenebene liegende Die Wirkungsweise ist nun folgende: Bei der gedeformierbare Schläuche, 32 a, 32 b . . . parallel zur 45 zeichneten Stellung der Drosselklappe 62 fließt in Zeichenebene liegende Schläuche, wobei die nach- Richtung des Pfeiles 64 dauernd ein Medium, z. B. giebigeren Stellen der Schläuche 31a ... und 32a ... Öl, vom Flansch 54 zum Flansch 55; ein nennenswerübereinanderliegen. 33a, 33b... sind Isolierstücke, ter Druckverlust auf dieser Strecke soll nicht aufdie durch Bügel 34 a, 34 & . . ., die fest mit der oberen treten. Zwischen dem elastischen Rohr 53 und den Flachseite der Schläucher 31 α ... verbunden sind, 50 feststehenden Kontakten 51, 52 befindet sich ein Zwigehalten werden. 35a, 35b ... sind Schlitze, deren schenraum von beispielsweise je einigen Zehntelmilli-Breite der Bügeldicke und deren Höhe der Ausdeh- meiern; ein Stromdurchgang von 51 nach 52 ist daher nung der Schläuche 31a ... angepaßt ist. 36a, 36b ... nicht möglich. Nun werde durch ein Kommando (Ersind Kontaktfedersätze, die an der Grundplatte 37 regung des Systems 65) die Drosselklappe 62 im Uhrbefestigt sind und in die die Isolierstücke 33 α, 336 ... 55 zeigersinn gedreht, und zwar so weit, daß eine erhebeingreifen, liehe Drosselung der Strömung vor der Drosselklappe Das Wesen der Erfindung werde an Hand der 62 auftritt. Der Druck in dem deformierbaren Rohr Fig. 8 a bis 8 c erläutert. Im Ruhezustand liegt die 53 steigt schlagartig an; es wölbt sich aus und kommt Unterkante des Isolierstückes 33 auf der oberen nun in innige Berührung mit den Kontakten 51 und Außenwand des Schlauches 32 (Fig. 8 a). Bei Aus- 60 52, wodurch eine gut leitende Verbindung hergestellt dehnung des Schlauches 31 wird der Schlauch 32 wird. Soll die Kontaktanordnung wieder geöffnet zusammen mit dem Isolierstück 33 hochgehoben, ohne werden, so wird die Erregung des Systems 65 unterdaß jedoch der Kontaktfedersatz 36 schon betätigt brachen. Unter der Einwirkung der Torsionsfeder 63 wird (Fig. 8b). Dehnt sich nun auch noch der dreht sich die Drosselklappe 62 im Gegenzeigersinn Schlauch 32 aus, so wird das Isolierstück 33 weiter 65 zurück, die Drosselung hört auf, der Druck fällt angehoben, wodurch die Kontakte des Federsatzes 36 augenblicklich wieder ab, und das hochelastische Rohr geschlossen werden. Der obere Quersteg des Bügels 53 geht in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch liegt nun am unteren Ende des Schlitzes 35 die Verbindung unterbrochen wird. Während des (Fig. 8 c). Nach Entlastung des Schlauches 32 bleibt oben geschilderten Vorganges fließt das öl durch das das Isolierstück 33 im Kontaktfedersatz 36 einge- 70 Rohr 53 und bewirkt dadurch eine intensive Kühlung,

so daß sehr hohe Stromdichten zulässig sind, ohne daß ein Nachlassen der elastischen Eigenschaften des Rohres 53 infolge unzulässiger Erwärmung zu befürchten ist.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den zu unterbrechenden Strom oder einen Teil desselben zu benutzen, um den Kontaktdruck noch weiter zu erhöhen. Wird z.B. die Spule66α in Reihe mit der Kontaktanordnung geschaltet (s. gestrichelte Linie), so wird hierdurch bewirkt, daß sich die Drosselklappe 62 bei großem Strom noch etwas weiter schließt, was eine entsprechende Druckerhöhung zur Folge hat. Wird zudem zwischen den festehenden Kontakten 51 und 52 ein elektrisches Ventil 75 angeschlossen, so arbeitet die Anordnung zusammen mit der Betätigungsspule 66 α als Gleichrichter. Zunächst fließt der Strom vom Kontakt 51 über das Ventil 75, den Kontakt 52 und die Spule 66 a. Hat dieser Strom einen zur Verstellung der Drosselklappe 62 genügenden Wert erreicht, so- tritt eine Druckstauung und damit die Deformation des Rohres auf. Von diesem Zeitpunkt an fließt nun der Strom unmittelbar vom Kontakt 51 über das Rohr 53 zum Kontakt 52 und von hier weiter über die Spule 66a. Nähert sich der Strom seinem Nullwert, so geht die Drosselklappe 62 unter dem Einfluß der Torsionsfeder 53 in die gezeichnete Stellung zurück; der Strom wird nun auf das Ventil 75 kommuitiert und beim Stromnuilldurcihgang endgültig unterbrochen. Die Anordnung arbeitet somit als selbsttätiger Gleichrichter.

Sollten sich mit der Zeit die Kontaktflächen des Rohres 53 und der Kontakt 51, 52 abnutzen, so kann eine Auswechslung in einfacher Weise und ohne große Kosten erfolgen. Mit Hilfe der Servosteuerung können sehr hohe Kontaktdrücke, beispielsweise bis zu 100 kg und mehr, erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil der Anordnung besteht darin, daß durch die elektrischen Ströme in der Wand des Rohres 53, insbesonderen bei Kurzschluß, große dynamische Kräfte im anpressenden Sinne entstehen, wie dies an Hand von Fig. 4 bereits erläutert wurde. Das hydraulische Ventil 58 wird man so ausbilden, daß zur Betätigung trotz hoher Strömungsgeschwindigkeit ein möglichst geringes Drehmoment erforderlich ist, was durch geeignete Formgebung der Drossalklappe und exzenirische Lagerung geschehen kann. Ein weiterer Drehmomentausgleich kann durch Wahl einer passenden Charakteristik der Torsionsfeder 63 erzielt werden. Selbstverständlich muß für ein möglichst kleines Massenträgheitsmoment Sorge getragen werden. Man wird daher die Länge der Drosselklappe 62 in Strömungsrichtung kleiner als etwa 1 cm machen. Um Schaden bei einer Zerstörung des Rohres 53 zu vermeiden, wird man zweckmäßig statt Öl eine nicht brennbare oder zum mindesten schwer brennbare Flüssigkeit verwenden. Als solche kommen z. B. in Frage: Wasser-Glykol-Gemische, Trikressylphosphat, chlorierte Kohlenwasserstoffe. Schaltpatronen mit Kontaktanordnungen nach der Erfindung sind besonders geeignet für große Schalthäufigkeiten, wie sie beispielsweise bei Gleich-, Wechsel- oder Umrichtern auftreten, ferner für Schweißtakter, Zerhacker, Impulsgeneratoren u. dgl.

Claims (20)

Patentansprüche: 65

1. Elektrische druckmittelbetätigte Kontaktanordnung, bestehend aus einem verformbaren Hohlkörper, der mit einem unter Druck befindlichen Medium gefüllt ist und bei seiner Verformung mindestens einen Kontakt betätigt, dadurch gekennzeicht, daß der Druck des Mediums durch eine elektrisch gesteuerte Einrichtung willkürlich beeinflußt wird, wodurch der bis auf wenigstens eine vorgegebene nachgiebigere Stelle zylindrische Hohlkörper zwecks Betätigung ,der Kontaktanordnung an dieser Stelle verformt wird, und daß Mittel vorgesehen sind, die bei Druckminderung mindestens eine teilweise Rückbildung der nachgiebigeren Stelle bewirken.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die nachgiebigere Stelle des Hohlkörpers derart ausgebildet ist, daß sie bei der Verformung im wesentlichen auf Biegung, der Hohlkörper selbst hingegen vornehmlich auf Zug oder Druck beansprucht werden.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2,,, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hohlkörpers an der nachgiebigeren Stelle kleiner ist als die Kreisfläche gleichen Umfanges.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper an der nachgiebigeren Stelle ein federndes Element als Rückstellkraft aufweist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des Hohlkörpers an der nachgiebigeren Stelle innerhalb der Elastizitätsgrenze des Hohlkörpermaterials bleibt.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus elektrisch gut leitendem Material besteht.

7. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus einem elektrisch schlecht leitenden Material bestehlt, das an den nachgiebigeren Stellen mit einem elektrisch gut leitenden Material umgeben ist.

8. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper selbst an der nachgiebigeren Stelle als beweglicher Kontakt dient.

9. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus Isoliermaterial besteht und die Kontaktbetätigung durch die Verformung indirekt erfolgt.

10. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 mit , mindestens zwei verformbaren Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbetätigung nur bei der Verformung beider Hohlkörper erfolgt.

11. Kontaktanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Hohlkörper in zwei Ebenen kreuzweise derart übereinander angeordnet sind, daß die nachgiebigeren Stellen an den Kreuzungsstellen liegen und <,. sich ihre Verformungen addieren, und daß den Kreuzungsstellen Kontaktsysteme zugeordnet sind, die erst bei der Verformung beider Hohlkörper der zugeordneten Kreuzungsstelle betätigt werden.

12. Kontaktanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbetätigung erst nach Rückbildung beider Verformungen einer Kreuzungsstelle aufgehoben wird. :

13. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 für Starkstromgeräte mit mindestens zwei feststehenden Kontakten, zwischen denen die nachgiebigere: Stelle angeordnet ist, wobei durch die Verformung der Stromschluß bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombrücke derart schleifenför-:

mig ausgebildet ist, daß die dynamischen anpres-+ .,■; senden Kräfte mindestens gleich den durch die) ;f

Stromengen an den Kontaktstellen verursachten abhebenden Kräften sind.

14. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, bei der ein strömendes Medium verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des Druckes durch Veränderung des Strömungswiderstandes mittels einer elektromagnetisch betätigten Einrichtung erfolgt.

15. Kontaktanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetisch betätigte Einrichtung in Richtung der Strömung hinter der nachgiebigeren Stelle angeordnet ist.

16. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Medium durch den zu schaltenden Strom oder ein von diesem abgeleiteten Strom zusätzlich beeinflußt wird.

17. Kontaktanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient aus dem Abstand zwischen der nachgiebigeren Stelle und der elektromagnetisch betätigten Einrichtung

einerseits und der Schallgeschwindigkeit des Mediums andererseits kleiner ist als die halbe Schaltzeit.

18. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 mit ruhendem Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des Druckes durch Verdrängen des Mediums in Richtung zur nachgiebigeren Stelle erfolgt.

19. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 mit einer Mehrzahl von nachgiebigeren Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung dieser Stellen bei gleichem Druck einsetzt.

20. Kontaktanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsweg und/oder der Betätigungsdruck für die einzelnen Schaltstellen verschieden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 691635;
österreichische Patentschrift Nr. 105 272.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 809 510/373 5.