DE1040102B

DE1040102B - Ausziehbarer Schalter, insbesondere fuer Niederspannungs-schalteinheiten

Info

Publication number: DE1040102B
Application number: DES29837A
Authority: DE
Inventors: Herbert Knacke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-08-19
Filing date: 1952-08-19
Publication date: 1958-10-02

Description

Ausziehbare Schalter werden mit den Schaltanlagenanschlüssen bzw. mit den Sammelschienen und den Abzweigen durch federnde Steckkontakte verbunden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Schalter nur mit großer Kraft herausgezogen werden S können, weil die federnden Trennkontaktstücke einen erheblichen Widerstand dagegensetzen. Deshalb sind zum Herausziehen dieser Schalter aus den Schaltanlagen besondere Hilfsmittel erforderlich. Der große Widerstand, den die Trennkontaktstücke verursachen, wird durch den hohen Kontaktdruck der federnden Trennschaltstücke verursacht. Diese höhen Kontaktdrücke dürfen nicht verringert werden, weil sie betriebsmäßig erforderlich sind, einmal um einen guten Kontakt ständig aufrechtzuerhalten, das andere Mal aber, um die großen elektrischen Abhebekräfte bei Stoßkurzschlußströmen zu kompensieren. Bei dem Herausziehen eines solchen Schalters für Niederspannungssehalteinheiten, der bei Drehstrom mit sechs Trennkontakten, z. B. mit den Sammelschienen und abgehenden Abzweigen, verbunden ist, ist ein Widerstand von etwa 60 kg zu überwinden, welchem gegenüber die Reibungswiderstände der gleitenden Reibung beim Herausziehen des Schalters zwischen dem Schalter und seinen Schienen vernachlässigbar klein sind.

Es ist bereits bekannt, die Trennkontaktstücke von ausziehbaren Schaltern so anzuordnen, daß beim Einfahren des Schalters eine Feder gespannt wird, die beim Herausfahren die erforderliche Ausziehkraft vermindert. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art, die Flächenkontakte verwenden, muß jedoch beim Einfahren die gesamte Federkraft überwunden werden. Es ist auch eine Anordnung für die Trennkontakte ausfahrbarer Schalter bekanntgeworden, bei der die Kontaktstellen zylinderförmig ausgebildet sind, so daß eine linienförmige Kontaktberührung zustande kommt.

Durch die Erfindung wird ein ausziehbarer Schalter mit Trennkontaktstücken, bei denen die Kontaktberührung linienförmig erfolgt und eine beim Einfahren des Schalters gespannte Feder die beim Ausfähren erforderliche Ausziehkraft unterstützt, insbesondere für Niederspannungssdhalteinheiten geschaffen, bei der darüber hinaus auch das Einfahren ohne wesentlichen Kraftaufwand möglich ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Trennkontaktstücke als Keilkontaktvorrichtung ausgebildet sind, deren Keile beim Einfahren den Kontaktdruck vergrößern.

Bei sehr hohen zu erwartenden Stoßkurzschlußströmen können die Keilkontaktvorrichtungen mit mehreren Keilkontaktpaaren benutzt werden. Die Keilkontaktpaare können dabei beweglich an den Schalteranschlußfahnen angelenkt sein. Der Strom Ausziehbarer Schalter,
insbesondere für Niederspannungsschalteinheiten

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Herbert Knacke, Berlin-Spandau,
ist als Erfinder genannt worden

wird über Keilkontaktstücke und entsprechend mit ihnen verbundene Rollen geleitet. Die Keilausbildung der Kontakte hat außer dem Vorteil, das Herausziehen des Schalters aus der Schaltanlage zu erleichtern, den weiteren Vorteil, daß sich die Keilkontakte bei dem Auftreten hoher Stoßkurzschlußströme nicht abheben und auch nicht lüften können, weil die Keilkontaktstücke, die Kontaktrollen und alle mit ihnen verbundenen, den Stromübergang sichernden zusätzlichen Teile infolge der Keilwirkung unbeweglich eingekeilt sind.

Die Erfindung löst die Aufgabe der Erzielung eines hohen Kontaktdruckes und der Verminderung der für das Herausziehen des Schalters notwendigen Kraft weiter dadurch, daß der Kerlkontakt beweglich ist und daß eine Feder beim Einfahren des Schalters und beim Schließen der Keilkontakteinrichtung gespannt wird. Beim Herausziehen des Schalters unterstützen die sich entspannende Feder und die Keile die das Herausziehen des Schalters bewirkende Kraft, so daß diese Kraft entsprechend kleiner ist. Ferner wird durch die sich entspannende Feder der Kontaktdruck sofort vermindert. Durch Bemessung der Federkraft und des Keilwinkels des Keilstückes hat man es in der Hand, die für das Herausziehen des Schalters notwendige Kraft in beliebiger Größe festzulegen. Man kann dabei sogar so weit gehen, daß der Schalter durch die die Keilstücke bewegenden Federn selbsttätig herausgedrückt wird, so daß man den Schalter in seiner Einschaltstellung verriegeln müßte. Vorteilhafterweise werden die Teile so bemessen, daß zum Herausziehen des Schalters nur der Reibungswider-

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stand des Schalters an seinen Führungen zu überwinden ist.

Die großen bei Kurzschlußströmen stoßartig auftretenden Abhebekräfte bzw. die hohen Kontaktdrücke werden in einem U-förmigen Kontaktstück abgefangen. Die Federn, welche bisher notwendig waren, um die Kontaktfinger an das Kontaktmesser zu drücken, wirken nicht mehr quer, sondern parallel zur Ausziehrichtung. Dabei sind der Ausziehwiderstand und die Federkraft so miteinander abgestimmt, daß beide Kräfte praktisch gleich groß sind und daß infolgedessen beim Herausziehen des Schalters lediglich die durch das Schaltergewioht verursachte Reibung zu überwinden ist. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes zu entnehmen, welche in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt sind, von denen

Fig. 1 a eine Seitenansicht eines Schalters mit oben und unten angeordneten Trennkontakten, Fig. 1 b eine Ansicht eines Schalters von oben und

Fig. 2 bis 4 je eine besondere Ausführungsform eines Trennkontaktstückes nach der Erfindung schematisch im Schnitt darstellen.

In der Fig. 1 ist mit 1 der herausziehbare Schalter, mit 2 sein Antrieb bezeichnet. 3 sind oben und unten angeordnete Anschlußfahnen, 4 mit ihnen verbundene Keilkontaktvorrichtungen und 5 die Gegenkontaktstücke, 6 die Anschlußfahnen, die an die Sammelschienen oder die Abzweige führen. 6a ist eine isolierte Halteleiste für die Gegenkontaktstücke 5.

In der Fig. 2 ist eine Keilkontaktvorrichtung mit einem Keilkontaktpaar im Schnitt schematisch dargestellt. Die Anschlußfahnen 3 haben ein Lager 7 für den Bolzen 8, auf welchem die Winkelstücke 9 und 10 und der Bügel 22 drehbar gelagert sind. Die Winkelstücke 9 und 10 tragen Rollen 11 und 12, welche in Langlöchern 13 und 14 mit ihren Achsen 15 und 16 gleiten können. Die Rollen 11 und 12 stützen sich an den Kontaktenden 17 und 18 des festen, mit der Halteleiste 6 a verbundenen Gegenkontaktstückes 5 ab. Die Winkelstücke 9 und 10 tragen außerdem Rollen 19 und 20, die auf dem Keilstück 21 abrollen. Das Keilstück 21 ist in dem Bügel 22 beweglich gelagert, und ein in dem Keilstück beweglich geführter Bolzen 23 trägt einen Kopf 24, der durch das Gegenkontaktstück 5 in Richtung 27 gedrückt wird. Der Kopf 24 drückt seinerseits über die Feder 25 das Keilstück 21 in Richtung 27, wodurch die Winkelstücke 9 und 10 gespreizt werden. Der Bolzen 23 hat einen Anschlag 28, damit er nicht durch die Feder 25 aus dem Kei'lstück 21 herausgedrückt werden kann. Die beiden Winkelstücke 9 und 10 sind durch Federn 29 und 30 gegen die Anschlußfahne 3 abgestützt. Der um die Achse 8 drehbare Bügel 22 hat eine Verlängerung 31, die mit Federn 32 und 33 gegen Flächen 32 a und 33 a der Anschlußfahne 3 abgestützt ist. Mit der Schraube 34 kann man die Spannung der Federn 32 und 33 und auch die Lage der Verlängerung 31 des Bügels 22 einstellen. Die Figur zeigt den eingeschalteten Zustand des Trennkontaktes. Die beiden Rollen 11 und 12 sind zwischen den Kontaktenden 17 und 18 des Gegenkontaktstückes 5 festgeklemmt, und der Kopf 24 wird gegen das Gegenkontaktstück 5 durch die Feder 25 gepreßt. Wird der Schalter in Richtung 35 aus der Niederspannungsschalteinheit herausgezogen, so wird diese Bewegung zunächst durch die sich entspannende Feder 25 unterstützt. Gleichzeitig laufen die beiden Rollen 19 und 20 von dem Keilstück 21 ab und vermindern dadurch den Anpreßdruck der Rollen 11 und 12 gegen die Kontaktenden 17 und 18. Die Federn 29 und 30 entspannen sich ebenfalls und drücken die beiden Rollen 19 und 20 beim Herausziehen gegen das Keilstück 21 und unterstützen dadurch die Herausziehbewegung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind um den Bolzen 8 zwei Hebel 36, 37 mit den Rollen 19, 20 und Ansätzen 38, 39 drehbar angeordnet. Die Rollen 19, 20 laufen auf dem Kei'lstück 21, das in der gleichen Weise ausgebildet und gelagert ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2. Die Ansätze 38, 39 dienen als Lager für die Kontaktstücke 40, 41, die um Bolzen 42, 43 drehbar sind. Sie tragen Rollen 11,12, die in der gleichen Weise ausgebildet sind und arbeiten, wie es die entsprechenden Rollen 11,12 bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 tun. Die Kontaktstücke 40, 41 haben Kontaktflächen 44, 45, die sich mit ihren Wölbungen auf den gewölbten Flächen 44 a, 45 a der Anschluß fahnen 3 abwälzen. Die Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführung nach der Fig. 2 und aus der Fig. 3 ohne Schwierigkeiten zu erkennen.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 weicht von den beiden übrigen grundsätzlich dadurch ab, daß an Stelle eines Keilstückes 21 zwei Keilstücke 46, 47 und an Stelle der Winkelstücke durch die Keilstücke 46, 47 bewegte Doppelkontakte 48, 49 treten. Die Doppelkontakte 48, 49 sind durch eine Stange 50 mit zwei Kugeln gegenseitig geführt, die in Aussparungen 51, 52 der Doppelkontakte 48, 49 eingelassen sind. Die Fig. 4 zeigt die Kontakteinrichtung in eingeschaltetem Zustand, in welchem die beiden Doppelkontakte 48, 49 durch die Keilstücke 46, 47 auseinandergedrückt sind und in welchem sie sich über die Rollen 53 bis 56 an dem Teil 3 bzw. 5 und über die Rollen 57 bis 60 an den Keilstücken 46, 47 abstützen. Die Anschläge 61, 62 führen beim öffnen des Kontaktes die Doppelkontaktstücke 48,49 unter Mitwirkung der Federn 29, 30 in ihre Ruhelage zurück, indem sich die Anschläge 61, 62 gegen Vorsprünge 63,64 der Kontaktfahnen 3 legen. Femer verhindern die Anschläge 61, 62 ein Herausfallen der Kontaktstücke 48, 49 beim öffnen des Schalters.

Claims

Patentansprüche:

1. Ausziehbarer Schalter mit Trennkontaktstücken, bei denen die Kontaktberührung linienförmig erfolgt und eine beim Einfahren des Schalters gespannte Feder die beim Ausfahren erforderliche Ausziehkraft unterstützt, insbesondere für Niederspannungsschalteinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkontaktstücke als Keilkontaktvorrichtungen ausgebildet sind, deren Keile beim Einfahren den Kontaktdruck vergrößern.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewältigung höherer Stoßkurzschlußströme mehrere Keilkontakte paarweise angeordnet sind.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke mehrerer Kontaktpaare zum Ausgleich von Bauitoleranzen in einem Bügel beweglich angeordnet sind.

4. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf den Keilkontakten ablaufende, die Reibung vermindernde Rollen für den Stromübergang.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft und der Keilwinkel so gegeneinander abgestimmt sind, daß zum

Herausziehen des Schalters nur der Reibungswiderstand des Schalters an seinen Führungen zu überwinden ist.

6. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen an Winkelstücken bzw. Hebeln befestigt sind und daß diese Winkelstücke bzw. Hebel unter der Wirkung von Rückstellfedern stehen, welche die das Herausziehen des Schaltars erleichternde Kraft unterstützen.

7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Anpreßdruckes Kontakte mit sich abwälzenden Flächen verwendet werden.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitenden Wälzflädhen verschieden große Krümmungsradien haben.

9. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Keilstücke angeordnet sind.

10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Keilstück an seinem Trägerfest, das andere an seinem Träger beweglich angeordnet und durch eine das Herausziehen des Schalters aus der Schalttafel unterstützende Feder an seinem Träger abgestützt ist.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkontaktstücke mit der Kontaktfahne des Schalters beweglich verbunden und gegen Herausfallen gesichert sind.

12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder angeordnet ist, die mit der Sicherung gegen Herausfallen zum Zwecke dar Rückführung des Doppelkontaktstückes in seine Ruhelage bei herausgezogenem Schalter dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 667 184, 748 108.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen