DE1068801B - - Google Patents

Description

f BIBLIOTHEK >. ( DES DEUTSCHEN ) V PATENTAMTES J

Gegenstand der Erfindung ist ein durch Explosionskräfte angetriebener Schalter, mit dem im Störungsfalle ein Stromkreis schnell unterbrochen oder kurzgeschlossen wird. Ein bekannter Schalter dieser Art, der zur Schnellabschaltung dient, ist beispielsweise derart ausgebildet, daß er durch ein Halteglied entgegen der Wirkung einer starken Ausschaltfeder in der Einschaltstellung gehalten wird. Die Auslösung des Schalters erfolgt durch Aufsprengen des Haltegliedes, so daß die Ausschaltfeder sehr schnell zur Wirkung kommt und den Schalter in kürzester Zeit öffnet. Nachteilig hierbei ist neben dem erheblichen mechanischen Aufwand für die starke Ausschaltfeder und das Spannen der Feder, daß das Halteglied im Einschaltzustand des Schalters dauernd große Kräfte halten und dementsprechend bemessen sein muß und daß für das Einschalten ein besonderer Schalter notwendig ist.

Es sind andererseits Schalter bekannt, bei denen Explosionskräfte direkt auf die zu bewegenden Schalterteile wirken und diese antreiben. Sie sind so ausgebildet, daß das bewegliche Kontaktstück entgegen der Wirkung einer lediglich für ordentliches Einschalten bemessenen Einschaltfeder durch Explosionskräfte in die Ausschaltstellung getrieben wird. In der Ausschaltstellung wird der Schalter verklinkt. Nach Lösen der Verklinkung schaltet die Feder den Schalter ein.

Solche Schalter benötigen das bei Schaltern der eingangs genannten Art erforderliche Halteglied nicht. Andererseits sind sie aber so aufgebaut, daß zum schnellen Überwinden der Kraft der Einschaltfeder eine verhältnismäßig große Sprengladung nötig ist. Der Schalterantrieb muß demzufolge für den Druck, den diese Sprengladung erzeugt, bemessen sein. Außerdem werden die auftretenden starken Knallgeräusche als unangenehm empfunden.

Gemäß der Erfindung kann man nun bei Schaltern der vorgenannten Art durch eine besondere Ausbildung des Antriebes mit wesentlich kleineren Sprengladungen auskommen. Bei dem neuen durch Explosionskräfte angetriebenen Schalter wird das bewegliche Kontaktstück erfindungsgemäß durch einen Antriebshebel bewegt, der mit einem weiteren Hebel, welcher gelenkig an einer verschiebbar unter der Wirkung eines Kraftspeichers stehenden Lagerung befestigt ist, ein Kniegelenk bildet, welches beim Schaltvorgang durch Explosionskräfte aus der geknickten Lage in die Strecklage bzw. Übertotpunktlage gebracht wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß nur eine verhältnismäßig kleine Kraft benötigt wird, um das Kniegelenk in die Strecklage bzw. ein wenig über den Totpunkt zu bewegen. Diese Kraft kann durch eine verhältnismäßig kleine

Durch. Explosionskräfte angetriebener
Schalter

Anmelder:

Calor-Emag
Elektrizitäts-Aktiengesellschaft,
Ratingen, Bahnstr. 39-45

Dr.-Ing. Paul Brückner, Hösel,
und Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Ludwig Schmitz, Ratingen₁ sind als Erfinder genannt worden

Sprengladung sehr schnell zur Wirkung gebracht werden.

An sich sind Kniegelenke und ihre Verwendung bei Schalterantrieben bekannt, doch sind sie bisher bei durch Explosivstoffe angetriebenen Schaltern nicht verwendet worden, weil das Bestreben dahin ging, die aus dem Explosivstoff frei werdenden Energiemengen direkt, d. h. natürlich unter Zwischenschaltung eines Antriebskolbens, auf die Antriebsteile wirken zu lassen. Durch die Verwendung eines Kniegelenkes bei durch Explosionskräfte angetriebenen Schaltern gemäß der Erfindung ergibt sich jedoch unter anderem der Vorteil, daß infolge der Reduzierung der notwendigen Energiemengen die Aufwendung zur Beherrschung der bei der Explosion frei werdenden Energiemengen bedeutend verringert und somit die Schalterabmessungen verkleinert werden können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, das Kniegelenk in der Weise zu verwenden, daß es bei dem durch die Explosionskräfte hervorgerufenen Schaltvorgang aus der geknickten in die gestreckte Lage bewegt wird und dabei die entsprechenden Schalterteile betätigt. Die übliche Verwendung der Kniegelenke erfolgt in der Weise, daß sich das Kniegelenk im schaltbereiten Zustand in der gestreckten Lage oder, besser gesagt, in der Übertotpunktlage befindet. Zur Betätigung des Schalters genügt dann nur eine geringe Kraft, um das Kniegelenk über den Totpunkt zu bringen. Ist dieser Punkt überschritten, knickt das Gelenk zusammen und betätigt die entsprechenden Schalterteile. Diese Anwendungsart von Kniegelenken ist bei Schaltern, bei denen äußerst geringe Schaltzeiten erzielt werden sollen, insofern ungünstig, als die Zeit verlorengeht, die von der Be-

909' fi48/318

Claims (4)

tätigung des Kniegelenkes bis zum Beginn des Einknickens, also bis zur eigentlichen Schalthandlung, vergeht. Bei der Verwendung des Kniegelenkes gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil vermieden, weil sofort mit Betätigung des Kniegelenkes die entsprechende Schalthandlung, also z. B. die Kontaktbetätigung, erfolgt. Der Schaltverzug ist also praktisch Null, was bei den bekannten Schaltern nicht der Fall ist. Der beim Bekannten maßgebliche Vorteil des Kniegelenkes, nämlich die Aufwendung einer geringen Kraft zum Auslösen des Kniegelenkes, geht dabei auch bei der Erfindung nicht verloren, sondern wird bei der Vornahme der entgegengesetzten Schalthandlung ausgenutzt, da sich dann das Kniegelenk in der gestreckten Lage befindet. Es ist natürlich nicht von der Hand zu weisen, daß die Verwendung eines durch Explosionskräfte angetriebenen Schalters aufwendig und insofern nachteilig ist, als die Sprengsätze usw. jeweils erneuert werden müssen. Diese Nachteile sind aber im Verhältnis gering zu den Vorteilen, die sich aus der Erzielung der äußerst kurzen Schaltzeiten ergeben, die durch Schaltvorrichtungen, welche nicht durch Explosionskräfte angetrieben werden, bei weitem nicht erreicht werden. Die Zeichnung zeigt in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Der dargestellte Schalter hat zwei feste Kontakte 1 und 2 mit den Anschlußleitungen 3 und 4. Die bewegliche Kontaktbrücke 5 und der Antriebshebel 7 sind auf der Welle 6 befestigt. Die Hebel 7 und 8 bilden ein Kniegelenk mit dem Gelenkpunkt 9. Bei 10 ist der Hebel 8 an einer verschiebbaren Lagerung 11 gelenkig befestigt. Diese Lagerung steht unter der Wirkung einer starken Druckfeder 12. In der dargestellten Lage wird die Kontaktbrücke 5 durch die Feder 12 in der Einschaltstellung gehalten. Zum Ausschalten dient der Kolben 13, der nach oben gestoßen wird, wenn die Sprengladung 14 über die Zündleitungen 15 gezündet wird. Dann drückt die Kolbenstange 16 das Kniegelenk bis zum Anschlag 17 durch, und die Kontaktbrücke 5 geht in Richtung des Pfeiles 18 sehr schnell in die Ausschaltlage. Die zum Durchdrücken des Kniegelenkes in die Strecklage erforderliche Kraft ist nicht groß. Dementsprechend kann auch die Sprengladung 14 klein sein. Es kommt hierbei nur darauf an, daß die benötigte Kraft schnellstens wirksam wird. Der Schalter kann durch Zurückdrücken des Kniegelenkes in Richtung des Pfeiles 19 mühelos mit Hilfe geeigneter, hier nicht dargestellter Mittel wieder eingeschaltet werden. Die Einschaltung besorgt die Feder 12, nachdem das Kniegelenk ein wenig nach unten über den Totpunkt zurückbewegt worden ist. Man kann den Schalter auch, wenn eine Schnellabschaltung nicht erforderlich ist, auf andere Weise, z. B. von Hand, ausschalten. Hierzu dient der Hebel 20, der z. B. an einer gespannten Drehstabfeder 21 sitzt. Wird diese durch Wegnahme der Klinke 22 mittels des Magneten 23 freigegeben, so drückt er das Kniegelenk nach oben durch, und der Schalter schaltet aus. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, die Erfindung auch bei Schaltern anzuwenden, die zu Einschaltzwecken dienen, wie z. B. Kurzschließer. Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Schalter, bei dem durch die Explosions-Kräfte der Ausschaltvorgang bewirkt wird. Durch ίο einfachen Umbau ist es aber auch im Falle des Ausführungsbeispieles möglich, an Stelle der Ausschaltung die Einschaltung mittels Explosionskräfte vorzunehmen, indem die festen Kontakte 1 und 2 jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des KontaktstückesS angeordnet werden, so daß also bei der Drehbewegung des Kontaktstückes 5 die Kontakte geschlossen werden. Es versteht sich, daß der dargestellte Schalter für die verschiedensten Zwecke verwendet werden kann. Zum Beispiel kann das drehbare Brückenkontaktstück 5 mit den festen Kontakten 1 und 2 in einem Hauptstrompfad angeordnet sein, wobei ein Nebenstrompfad mit einem nachschaltenden Unterbrechungskontakt vorgesehen ist. An diesem letztgenannten Kontakt kann die Stromunterbrechung durch schnelle Lichtbogenlängung erfolgen. Patentansprüche:

1. Durch Explosionskräfte angetriebener Schalter, mit dem im Störungsfalle ein Stromkreis schnell unterbrochen oder kurzgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (5) durch einen Antriebshebel (7) bewegt wird, der mit einem weiteren Hebel (8), welcher gelenkig an einer verschiebbar unter der Wirkung eines Kraftspeichers (12) stehenden Lagerung (11) befestigt ist, ein Kniegelenk (7, 8) bildet, welches beim Schaltvorgang durch Explosionskräfte aus der geknickten Lage in die Strecklage bzw. Übertotpunktlage gebracht wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer drehbaren Kontaktbrücke (5), an deren Drehachse (6) der Antriebshebel (7) befestigt ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines durch Explosionskräfte angetriebenen Kolbens (13) zum Durchdrücken des Kniegelenkes (7,8).

4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung eines Betätigungskraftspeichers, z. B. einer gespannten Drehstabfeder (21), der an Stelle der Explosionskräfte zum Durchdrücken des Kniegelenkes Verwendung findet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 294 486.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen