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Elektrischer Schalter Elektrische Schalter haben bekanntlich häufig
zur Längung und Löschung des Lichtbogens Funkenhörner und vielfach auch Funkenfedern,
die in Verbindung mit den verwendeten stabilen, den eigentlichen Schalter überragenden
Funkenkammern Gewicht und Abmessungen des Schalters erheblich vergrößern. Ferner
ist es bei einer Betätigung durch hydraulisch oder pneumatisch bewegte Kolben des
verhältnismäßig starken Druckes wegen erforderlich, zur mechanischen Schonung der
Kontakte und zum Ausgleich des durch Kontaktabbrand veränderten Kontaktweges besondere
Federelemente zwischen dem Kolben und beispielsweise dem Ende eines zugeordneten
Hebels vorzusehen.
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Außerdem sind die erforderlichen Steuer- und Hilfskontakte als besondere
Bauelemente außerhalb des Schalters angeordnet, woraus sich eine zusätzliche Vergrößerung
des Schalters ergibt.
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Ein weiterer Nachteil bekannter Schalter ist darin zu sehen, daß sich
die Blasspule im Bereich des Lichtbogenraumes befindet und insbesondere durch zurückschlagende
Lichtbögen beansprucht und erwärmt wird, was um so unerwünschter ist, als die im
allgemeinen außen kompakt isolierte Blasspule bereits durch Eigenerwärmung und schlechte
Wärmeabfuhr die Grenze der Wärmebelastbarkeit des Schalters bestimmt. Es ist auch
ein elektrischer Schalter mit Doppelunterbrechung bekanntgeworden, dessen bewegliche
Kontaktanordnung aus einer frei schwenkbar aufgehängten Kontaktbrücke besteht.
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Gegenstand der Erfindung ist solch ein elektrischer Schalter mit Doppelunterbrechung.
Vorzugsweise wird dabei seine Betätigung durch hydraulisch oder pneumatisch betätigte
Kolben oder auch durch Nocken ins Auge gefaßt. Der elektrische Schalter mit Doppelunterbrechung,
dessen bewegliche Kontaktanordnung aus einer frei schwenkbar an einem Gelenkarm
aufgehängten Kontaktbrücke besteht, hat erfindungsgemäß das Kennzeichen, daß die
beiden festen, in einem Winkel zueinander angeordneten Kontaktstücke gleichzeitig
als Funkenleiter dienen. Infolge der beweglichen Aufhängung der Kontaktbrücke kann
sich zwischen beiden Kontaktpaaren ein gleichmäßiger Kontaktdruck einstellen. Sämtliche
Kontaktflächen können dabei wie üblich in einer Ebene, also senkrecht zur Bewegungsrichtung
liegen oder auch gegeneinander geneigt angeordnet sein. Im letztgenannten Fall werden
die Kontakte zweckmäßig so geneigt, daß die Kontaktflächen schräg nach außen und
oben weisen und so gleichzeitig als Funkenleiter dienen. Dadurch werden besondere
Funkenhörner und Funkenfedern eingespart. Darüber hinaus bieten die in erfindungsgemäßer
Weise geneigten Kontakte noch den Vorteil eines größeren Kontaktdruckes bei gleicher
Schaltkraft infolge der bei geneigten Kontaktflächen vorhandenen Keilwirkung, die
allerdings mit einem geringen Mehraufwand an Schaltweg erkauft wird.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die Funkenkammern aus
verhältnismäßig dünnen, raumsparenden, ebenen Platten aufgebaut, die nach Art eines
Futters einfach an den Innenseiten der Schalterwände befestigt werden. Diese Platten
haben nur die Höhe des Schaltergehäuses und können aus einem Werkstoff geringer
Festigkeit hergestellt werden, da sie von den Schalterwänden gestützt sind und keine
mechanischen Kräfte aufzunehmen haben. Eine gedrängte und besonders kleine Bauweise
eines elektrischen Schalters kann durch eine zweckmäßige Anordnung der Hilfskontakte
im Innern des Schalters erreicht werden. Dabei dienen die äußeren Enden des mit
dem Träger der Kontaktbrücke verbundenen Federtellers gleichzeitig als bewegliche
Kontakte eines oder mehrerer Hilfsschalter.
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Zur Erhöhung der Wärmebelastbarkeit ist ferner vorgesehen, die Blasspulen
in zwei räumlich getrennte, außen nicht besonders isolierte Spulen aufzuteilen.
Öffnungen im Gehäuseboden unterhalb der Blasspulen sorgen für eine verbesserte Wärmeabfuhr.
Um ferner die Blasspulen vor Einwirkungen wie Wärmestrahlungen und Verschmutzungen
aus dem Lichtbogenraum zu schützen, sind einem weiteren Erfindungsgedanken gemäß
die die festen Kontaktstücke tragenden Isolierstoffwände derart ausgebildet und
nach innen erweitert, daß die Blasspulen vom Lichtbogenraum völlig getrennt sind.
In Höhe der
unteren Grenze des Lichtbogenraumes sind in den seitlichen
Schalterwänden waagerechte Schlitze mit abgeschrägten Kanten eingelassen,
durch die sonst sich im Schalter ansammelnde Verschmutzungen und Verbrennungsrückstände
herausfallen können. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Verwendung
dreier Brückenkontaktfedern, deren mittlere so angeordnet und dimensioniert ist,
daß sie bei Kontaktschluß erst im letzten Teil des Kontaktweges gespannt wird. Dadurch
wird erreicht, daß die bei Beginn des Einschaltvorganges zu überwindende Federkraft
geringer ist als die bei geschlossenem Schalter zur Verfügung stehende Öffnungskraft.
Gleichzeitig werden die Kontakte durch die so beim Schließen des Schalters erzielte
Dämpfung mechanisch geschont.
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Ein Ausführungsbeispiel, aus dem die erwähnten und noch weitere konstruktive
Verbesserungen gegenüber bekannten Schaltern zu ersehen sind, ist in Fig.1 dargestellt,
die einen Schalter nach der Erfindung mit einer abgenommenen Seitenwand teilweise
im Schnitt zeigt.
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Die feste Kontaktanordnung besteht aus den beiden, einen Winkel miteinander
bildenden Kontaktstücken 1 und 2 sowie den Klemmenteilen 3 und 4, die in entsprechend
geformten Aussparungen der Isolierstoffwände 5 und 6 ruhen. Die Kontaktstücke 1
und 2 haben je in bezug auf ihre Kontaktauflagen 7 und 8 bzw. 9 und
10 symmetrische Bohrungen 11
und 12 bzw. 13 und
14, durch die sie einerseits mittels der Schrauben 15 und 16 mit den Klemmenteilen
3 und 4 verbunden sind und in die andererseits die beiden Nasen
17 und 18 der Isolierstoffwände greifen. Diese Nasen ermöglichen eine einfache
Justierung beim Einsetzen der Kontaktstücke. Wegen der symmetrischen Lage der Bohrungen
11 und 12 bzw. 13 und 14 können die Kontaktstücke 1 und
2, wenn ihre beanspruchten Stirnflächen 7 und 8 einen gewissen Abbrand erreicht
haben, um 180° gedreht werden, wobei die Nasen wiederum für eine genaue Justierung
sorgen.
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Die bewegliche, in senkrechter Richtung auf und ab verschiebbare Kontaktanordnung
wird aus dem Trägerteil 19, einem weiteren, um die Achse 20
schwenkbar
an dem Trägerteil 19 befestigten Trägerteil 21, dem in dem Trägerteil
21 eingelassenen Bolzen 22 sowie einer an der Kappe 23 auf Bolzen 22 aufgehängten,
innerhalb eines kleinen Winkelbereichs (in Zeichenebene) frei schwenkbaren V-förmigen
Kontaktbrücke 24 mit den Kontaktflächen 25 und 26 gebildet.
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Durch diese Anordnung wird in eingeschaltetem Zustand, wie in Fig.
1 dargestellt, ein gleichmäßiger Kontaktschluß der Kontaktflächen 25 bzw. 26 gegen
die beiden Kontaktauflagen 7 und 8 der festen Kontaktstücke 1 und 2 erreicht.
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Fig.2 zeigt dieselbe Anordnung mit zueinander geneigten Kontaktflächen
62 und 61. Es sind drei Kontaktfedern 27, 28 und 29 vorgesehen. Die
mittlere Feder 28, die an der Stirnfläche des Trägerteils 19 aufliegt,
wird erst im letzten Teil des Kontaktweges gespannt. Der Federteller 30 für die
beiden äußeren Federn 27 und 29 ist zugleich Kontaktträger für die beweglichen Hilfskontakte
31 bzw. 32, die vorzugsweise je als Kontaktbrücken ausgebildet sind und in eingeschaltetem
Zustand die beiden festen, federnd gelagerten Hilfskontaktpaare, von denen in Fig.
1 je einer, 33 bzw. 34, sichtbar ist, schließen. Unter den festen Kontaktstücken
1 und 2 befinden sich zu beiden Seiten die Blasspulen 35 und
36, an denen je zwei Blasbleche befestigt sind, von denen die beiden in der
Darstellung nach Fig. 1 sichtbaren, 37 und 38, gestrichelt gezeichnet
sind.
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Beim Öffnen der Kontakte wird (wie in Fig.1 durch eine strichpunktierte
Linie 39 angedeutet) der Lichtbogen nach oben gelenkt und durch die Stege
40 und 41 geteilt. Besondere Funkenhörner sind also nicht erforderlich.
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In der Anordnung nach Fig. 1 sind die Klemmen 42 für die Hilfskontakte
31, 32, 33 und 34 links und die Starkstromanschlüsse 43 und 44 auf der rechten
Seite angeordnet. Der Starkstromweg führt in eingeschaltetem Zustand von der Klemme
43 über die rechte Blasspule 35, die flexible Leitung 45, die gleichzeitig
als Führung für das Trägerteil 21 dienende Metallbuchse 46, die flexible Leitung
47, die linke Blasspule 36 und Klemme 48 zum linken festen Kontaktstück
2, über die Kontaktbrücke 24 und das rechte feste Kontaktstück
1 zur anderen Außenklemme 44. Die Enden der flexiblen Leitungen
45
und 47 werden von den Federn 27 und 29 gegen die nach außen verlängerte
Stirnfläche der Buchse 46
gepreßt.
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Als Funkenkammern werden dünne, ebene Platten verwendet, die entsprechend
der stark gestrichelten Linie 50 geformt sind und nach Art eines Futters
die beiden Innenwände des Gehäuses abdecken. Sie werden mittels der Keile 51 und
52 gehalten und können leicht nach oben bzw. in umgekehrter Richtung eingesetzt
werden.
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Mittels vierer Befestigungsschrauben, die durch die Bohrungen 53,
54, 55 und 56 geführt werden, werden beide Seitenwände des Schalters zusammengeschraubt.
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In Höhe des Bodens des Lichtbogenraumes sind zwei Schlitze mit abgeschrägten
Kanten in diese Seitenteile eingelassen, von denen der Schlitz 57 der hinteren Wand
in der Darstellung nach Fig. 1 sichtbar ist. Durch diese Schlitze können Verschmutzungen
und Verbrennungsrückstände aus dem Lichtbogenraum nach außen herausfallen.
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Zwei unterhalb der Blasspulen35 und 36 im Boden 60 des
Gehäuses vorgesehene Öffnungen 58 und 59
dienen der Luftzufuhr und verhindern
gleichzeitig, daß sich unterhalb der Hilfskontakte 33 und 34 Ablagerungen
bilden, die zu Kurzschlüssen führen könnten.
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Als mögliches Betätigungselement für den Schalter nach der
Erfindung ist in Fig. 1 ein z. B. hydraulisch bewegter Kolben 49 angedeutet,
der beim Einschalten das Trägerteil 19 und damit die Kontaktbrücke
24
nach oben drückt. Die Betätigung kann natürlich auch pneumatisch, elektromagnetisch
oder durch einen Nocken erfolgen.