DE1068788B

DE1068788B - Electrical switch with arc elongation between insulating walls

Info

Publication number: DE1068788B
Application number: DENDAT1068788D
Authority: DE
Original assignee: Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, '4030 Ratingen
Publication date: 1968-02-08

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFT 1068PATENT DOCUMENT 1068

INTERNAT.KL. H 01 IlINTERNAT.KL. H 01 Il

ANMELDETAG: 12. JULI 1956 REGISTRATION DATE: JULY 12, 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. NOVEMBER 1959 NOTIFICATION OF THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: NOVEMBER 12, 1959

AUSGABE DERISSUE OF

PATENTSCHRIFT: 8. F E B R U AR 1968 PATENT LETTER: 8. F E BRU AR 1968

WEICHT AB VON AUSLEGESCHRIFT DEVIORS FROM EXPLOITATION

1068 788
(01335OVIHd/21 c)1068 788
(01335OVIHd / 21 c)

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, bei dem der Lichtbogen im Spalt zwischen zwei Isolierwänden gelängt und anschließend in Spalte zwischen weiteren darüberliegenden Isolierwänden getrieben wird, die sich mit den erstgenannten Isolierwänden kreuzen. Es ist bekannt, die sich kreuzenden Isolierwände stumpf aneinanderstoßen zu lassen. Hierbei ist der Lichtbogen beim Übergang an der Kreuzungsstelle der Isolierwände jedoch nicht sicher eingeengt und hat die Möglichkeit, seinen Querschnitt zu vergrößern.The invention relates to an electrical switch in which the arc in the gap between two insulating walls lengthened and then in gaps between further insulating walls above is driven, which intersect with the first-mentioned insulating walls. It is known that to let intersecting insulating walls butt against each other. Here the arc is on at the transition However, the crossing point of the insulating walls is not confined and has the option of his To enlarge cross-section.

Die Erfindung vermeidet eine unbeabsichtigte Querschnittsvergrößerung dadurch, daß an allen Kreuzungsstellen wenigstens die eine der sich kreuzenden Wände einen Einschnitt aufweist, in den die andere Wand eingreift. Dadurch ist der Lichtbogen an der Kreuzungsstelle an der Querschnittsvergrößerung gehindert. Die Lichtbogenspannung kann an der Kreuzungsstelle nicht vorübergehend wieder absinken. In der Regel werden die beiden Isolierwände, zwischen denen der Lichtbogen anfänglich gelängt wird, von vielen querstehenden Wänden gekreuzt, so daß die sich kreuzenden Wände kammartig geschlitzt ausgebildet sind. Die zwischen den Schlitzen befindlichen Kammteile weisen zweckmäßig schräge oder gewundene Flächen auf, die die Umlenkung von Lichtbogenteilen in die Querlage begünstigen.The invention avoids an unintentional increase in cross-section in that at all Crossing points at least one of the crossing walls has an incision into which the other wall engages. As a result, the arc at the point of intersection is at the cross-sectional enlargement prevented. The arc voltage cannot temporarily drop again at the crossing point. As a rule, the two insulating walls between which the arc is initially elongated is crossed by many transverse walls, so that the crossing walls slit like a comb are trained. The comb parts located between the slots are expediently inclined or winding surfaces that favor the deflection of arcing parts into the transverse position.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

In Fig. 1 sind die beweglichen Kontakte 1 und 2, die gabelförmigen Zuleitungen 13 und 14 sowie die Isolierwände 11 und 12 dargestellt. Beim Ausschalten des Schalters entsteht der Lichtbogen zwischen 1 und 2, und er geht von dort schnell auf die festen Laufschienen 9 und 10 über. Der Lichtbogen wandert durch sein magnetisches Feld zwischen den Schienen 9 und 10 nach oben. Er gelangt dadurch in den Bereich der bügeiförmigen Zwischenelektroden 15, die ihn in Teile zerlegen, verdrehen und zwischen den weiteren Isolierwänden 16 zu Schleifen aufweiten. Die Isolierwände 11 und 12, zwischen denen der Lichtbogen zunächst entsteht, seien als primäre Isolierwände, die Wände 16 als sekundäre Wände bezeichnet. Das Gebiet der Aufteilung des zunächst einheitlichen Lichtbogens in einzelne Teile erfordert besondere Beachtung. Es ist notwendig, daß auch in diesem Gebiete die neu entstandenen Teillichtbögen fest zwischen Wände eingeschlossen sind, so daß ein seitliches Ausweichen, das einer schnellen Verlängerung hinderlich ist, unterbleibt. Erfindungsgemäß kann ein solches seitliches Ausweichen durch kammartige Gestaltung der primären Isolierwände 11 und Elektrischer Schalter
mit Lichtbogenlängung
zwischen IsolierwändenIn Fig. 1, the movable contacts 1 and 2, the fork-shaped leads 13 and 14 and the insulating walls 11 and 12 are shown. When the switch is turned off, the arc occurs between 1 and 2, and from there it quickly passes over to the fixed running rails 9 and 10. The arc moves upwards between the rails 9 and 10 due to its magnetic field. As a result, it reaches the area of the bow-shaped intermediate electrodes 15, which break it up into parts, twist it and expand it into loops between the further insulating walls 16. The insulating walls 11 and 12, between which the arc initially arises, are referred to as primary insulating walls, the walls 16 as secondary walls. The area of division of the initially uniform arc into individual parts requires special attention. It is necessary that in this area, too, the newly created partial arcs are firmly enclosed between walls, so that there is no sideways deflection, which is a hindrance to rapid lengthening. According to the invention, such a lateral evasion can be achieved by means of a comb-like design of the primary insulating walls 11 and electrical switches
with arc elongation
between insulating walls

Patentiert für:Patented for:

Calor-EmagCalor Emag

Elektrizitäts-Aktiengesellschaft,
4030 RatingenElectricity corporation,
4030 Ratingen

Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Erwin Marx,Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. H. Erwin Marx,

3300 Braunsc'hweig-Gliesmarode,3300 Braunsc'hweig-Gliesmarode,

Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Ludwig Schmitz,Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. H. Ludwig Schmitz,

4030 Ratingen,4030 Ratingen,

Dr.-Ing. Günther Hilgarth,Dr.-Ing. Günther Hilgarth,

Dr.-Ing. Helmut Menke, 3300 Braunschweig,Dr.-Ing. Helmut Menke, 3300 Braunschweig,

Dipl.-Ing. Georg Wilhelm Henneke,Dipl.-Ing. Georg Wilhelm Henneke,

3321 Salzgitter-Hallendorf,3321 Salzgitter-Hallendorf,

Dr.-Ing. Rudolf Döring
und Dipl.-Ing. Johann Neumann,Dr.-Ing. Rudolf Döring
and Dipl.-Ing. Johann Neumann,

3300 Braunschweig,
sind als Erfinder genannt worden3300 Braunschweig,
have been named as inventors

12 vermieden werden, so daß an den Kreuzungsstellen wenigstens die eine der sich kreuzenden Wände einen Einschnitt aufweist, in den die andere Wand eingreift. Die Teile 17 und 18, die zwischen die sekundären Isolierwände 16 hineingreifen, sind in der Zeichnung deutlich zu erkennen. Die vorderen Isolierwände 16 sind fortgelassen, um diesen Kamm und die Zwischenelektroden zu zeigen. Auch die vordere primäre Isolierwand 12 soll in gleicher Weise kaminartig ausgebildet sein wie die Isolierwand 11. Die kammartigen Fortsätze sind nicht zu sehen. Es ist zu erkennen, daß die neu entstandenen Teillichtbögen zwischen zwei zueinandergehörigen bügeiförmigen Zwischenelektroden 15 und zwischen zwei Isolierwandstücken 17 eingeschlossen sind. Es entstehen dadurch kurze Überleitungskanäle. Diese Kanäle sollen möglichst keine Ecken und Kanten enthalten, so daß der Lichtbogen und die Luftströmung ohne Schleifen- oder Wirbelbildungen verlaufen können. Zwischen zwei sekundären Isolierwänden 16 befinden sich bügeiförmige Elektroden, zwischen denen12 can be avoided, so that at the crossing points at least one of the crossing walls has a cut into which the other wall engages. The parts 17 and 18 that are between the secondary Reaching insulating walls 16 can be clearly seen in the drawing. The front insulating walls 16 are omitted to show this comb and the intermediate electrodes. Also the front one primary insulating wall 12 should be designed like a chimney in the same way as the insulating wall 11. The comb-like extensions cannot be seen. It can be seen that the newly created partial arcs between two bow-shaped intermediate electrodes 15 belonging to one another and between two pieces of insulating wall 17 are included. This creates short transfer channels. These channels should not contain any corners and edges, so that the arc and the air flow without Loops or vortices can run. Located between two secondary insulating walls 16 bow-shaped electrodes between which

809 502/518809 502/518

der Teillichtbogen wandern und sich aufweiten soll. Eine Wanderung von solchen Teillichtbögen geht dann schnell und ungehindert vor sich, wenn sich die beiden zugehörigen Elektrodenteile mit einem gleichbleibenden Profil einander gegenüberstehen. In dem Gebiete, in dem sich die Teillichtbögen verdrehen sollen, werden also die Zwischenelektroden ebenfalls schraubenförmig zu verdrehen sein. In Fig. 2 ist eine solche schraubenförmige Verdrehung von zwei Zwischenelektrodenteilen 19 und 20 dargestellt. Wenn ein Lichtbogen am Beginn dieser Zwischenelektroden etwa in der Lage 21 steht, dann wird er nach rechts hin wandern. Wie die Figur erkennen läßt, wandert der Lichtbogen dabei zwischen zwei Flächen, die etwa schraubenförmig gestaltet sind und die etwa parallel zueinander liegen. Nach Verdrehung der Lichtbogenachse um etwa 90° wird der Lichtbogen zu einer Schleife aufgeweitet. Eine Zwischenlage zwischen diesen Elektroden ist durch die Linie 22 dargestellt. the partial arc should wander and widen. A hike from such partial arcs is possible then quickly and unhindered in front of you when the two associated electrode parts with a constant Face each other. In the area in which the partial arcs twist should, so the intermediate electrodes will also have to be twisted in a helical manner. In Fig. 2 is a such helical rotation of two intermediate electrode parts 19 and 20 is shown. When an arc at the beginning of these intermediate electrodes is approximately in position 21, then it is to the right hike there. As the figure shows, the arc moves between two surfaces that are designed approximately helically and which are approximately parallel to each other. After twisting the Arc axis by about 90 ° the arc is expanded into a loop. A liner between these electrodes is represented by line 22.

Die Aufweitung von Teillichtbögen zwischen sekundären Isolierwänden kann auch mit Hilfe von schrägen Schlitzen in diesen Wänden vorgenommen werden. Fig. 3 zeigt eine Abbildung für eine solche Anordnung. Auch dabei sind die primären Isolierwände 27 oben mit Einschnitten versehen, die kammartige Fortsätze 28 entstehen lassen. Zwischen diese Bauteile 28 werden die sekundären Isolierscheiben 29, von denen nur eine im Bild dargestellt ist, eingeschoben. In der Fig. 3 ist diese eine Isolierscheibe 29 höher gestellt, um den schlitzförmigen Einschnitt in ihr erkennen zu lassen. Beim betriebsmäßigen Aufbau wird diese Scheibe 29 in die gestrichelte Lage 30 abgesenkt. Wenn der Lichtbogen von unten her zwischen den Scheiben 27 hochläuft, gerät er bei seiner Wanderung in einen schräg angesetzten und sich dann noch verdrehenden Schlitz 31, durch den er in seiner Achse gegenüber seiner Ausgangslage um fast 90° verdreht wird. Von dem Schlitz 31 ist der vordere Austritt 33 und der vom Betrachter aus gesehen hinter der Isolierscheibe 29 liegende Austritt 34 dargestellt, letzterer gestrichelt. Der Schlitz verläuft zwischen den beiden Austritten innerhalb der Scheibe 29, und zwar schon im unteren Bereich 35 der Scheibe in einem Winkel kleiner als 90° zur Ebene, in der die Scheibe sich erstreckt. Der vom Uberschneidungsgebiet 32 ausgehende Schlitz ist schraubenförmig gewunden in der Weise, daß er im oberen Bereich 36 der Scheibe 29 fast parallel zu dieser Ebene verläuft. Der Lichtbogen entsteht also auch bei der Anordnung nach Fig. 3 im Raum zwischen den primären Isolierwänden 27. Bei seiner Aufweitung zu einer Schleife wandert der Bogen nach oben in den Schlitz 31. In diesem Schlitz bewegt er sich weiter nach oben. Dabei wird er so geführt, daß die Richtung der Achse des im Schlitz verlaufenden Teils des Bogens um etwa 90° gedreht wird. In sämtlichen Scheiben 29 befinden sich gleichartige und in gleichem Sinne verdrehte Schlitze 31. Der Lichtbogen wird deshalb in diesen Schlitzen gleichsinnig verdreht; in dem Zwischenspalt zwischen zwei benachThe expansion of partial arcs between secondary insulating walls can also be done with the help of oblique slots can be made in these walls. Fig. 3 shows an illustration for such a Arrangement. Here, too, the primary insulating walls 27 are provided with incisions at the top, which are comb-like Let extensions 28 arise. Between these components 28 are the secondary insulating washers 29, of which only one is shown in the picture, inserted. In FIG. 3, this is an insulating disk 29 set higher to reveal the slit-shaped incision in it. With operational construction this disk 29 is lowered into the position 30 shown in dashed lines. When the arc is from below between runs up the discs 27, he gets into an inclined set and himself during his hike then still twisting slot 31 through which it is in its axis compared to its starting position by almost Is rotated 90 °. The front outlet 33 and that of the viewer are seen from the slot 31 Exit 34 located behind the insulating disk 29 is shown, the latter in dashed lines. The slot runs between the two outlets within the disk 29, already in the lower region 35 of the Disc at an angle less than 90 ° to the plane in which the disc extends. The one from the overlap area 32 outgoing slot is helically wound in such a way that it is in the upper Area 36 of disk 29 runs almost parallel to this plane. The arc is also created in the arrangement according to FIG. 3 in the space between the primary insulating walls 27. When it is expanded the sheet moves upward in a loop into slot 31. It moves in this slot further up. It is guided so that the direction of the axis of the part running in the slot of the arc is rotated by about 90 °. In all disks 29 are similar and in the same Slits that are twisted in the sense 31. The arc is therefore twisted in the same direction in these slots; in the gap between two adjacent

barten Isolierscheiben 29 muß der Lichtbogen also vom Ende des einen Schlitzes zu dem Beginn des nächsten Schlitzes verlaufen. Die Gestaltung dieser Schlitze in den Isolierwänden kann ganz verschiedenartig erfolgen. Man kann die Schlitze mit allmählich enger werdendem Querschnitt ausführen, man kann sie schraubenförmig verdrehen und man kann die Wandungen sowie den Boden der Schlitze gekrümmt ausführen. Es muß dabei darauf geachtet werden, daßbarten insulating washers 29, the arc must therefore from the end of a slot to the beginning of the next slot. The design of these slots in the insulating walls can be very different respectively. You can make the slots with a gradually narrowing cross-section, you can twist them helically and you can curve the walls and the bottom of the slots To run. Care must be taken that

ίο die Lichtbogenbewegung und die Luftströmung glatt und ungehindert vor sich gehen können. Die Teile in Fig. 3 sind deshalb so gestaltet worden, daß beim Einsetzen der sekundären Wände 29 glatte und stoßfreie Übergänge von dem primären Isolierspalt in die sekundären Spalte geschaffen werden.ίο the arc movement and the air flow smooth and can go on unhindered. The parts in Fig. 3 have therefore been designed so that when inserting the secondary walls 29, smooth and seamless transitions from the primary insulating gap to be created in the secondary column.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electrical switch, in which the arc is lengthened in the gap between two insulating walls and then driven into gaps between further insulating walls above, which intersect with the first-mentioned insulating walls, characterized in that at all intersections of the column at least one of the crossing walls has a cut into which the other wall engages.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the intersecting and interlocking Isolating walls are slotted like a comb.

3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that the between the slots located comb parts have inclined or winding surfaces that deflect the arc parts favor the bank position.

4. Switch according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that into the intersection of the intersecting and interlocking insulating walls or there are several bow-shaped intermediate electrodes.

5. Switch according to claim 4, characterized in that at least two of the bow-shaped Between electrodes facing, helically wound running surfaces for Have arc roots.

6. Switch according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that At least one of the insulating walls has a helical shape proceeding from the intersection area has in the direction of the arc migration winding slit.

Considered publications:

German patent specifications No. 444 505, 597 181,
697, 728 612, 914 869, 914 870;

German patent application M 3893 VIIIb / 21e
(announced March 22, 1951);
British Patent Nos. 702 834, 715 121,
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1 sheet of drawings