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Nockenschaltelement für große Ströme Die Erfindung betrifft ein Nockenschaltelement
für große Ströme mit einer Kontaktstelle, einem die An-s lußklemmen und das
feste Kontaktstück tragengen Lagerbock und einem Nockenhebel, der unter der Einwirkung
einer die Schließung der Kontakte bewirkenden Feder steht, und an den eine das bewegliche
Kontaktstück tragende starre Kontaktleiste angelenkt ist, die mittels Federkraft
ständig an den Nockenhebel angedrückt wird. Die Aufgabe der Erfindung soll es sein,
ein Nockenschaltelement zu schaffen, das eine sichere Kontaktgabe auch bei kleinsten
Spannungen und bei größeren Strömen unter Erzielung eines nur geringen Spannungsabfalles
innerhalb des Schaltelementes gewährleistet.
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Die Erfindung geht hierbei von Nockenschaltelementen der üblichen
Bauart aus, bei welchen die Schaltelemente mit einer Kontaktstelle, einem die Anschlußklemmen
und das feste Kontaktstück tragenden Lagerbock und einem in diesem drehbar gelagerten
Nockenhebel ausgerüstet sind, der durch die Einwirkung einer Feder in der Schließstellung
gehalten wird. Bei bekannten Schaltelementen dieser Bauweise hat es sich als vorteilhaft
und notwendig erwiesen, die Kontakte selbstreinigend auszubilden, d. h. die
Kontaktflächen beim Schließen und öffnen, des Schaltelementes gegeneinander zu verschieben,
um dieselben von der Einwirkung von Oxyden, Staub u. dgl. freizuhalten. Eine der
hier bekannten Ausführungsarten besteht darin, daß der aus Isolierstoff bestehende
Nockenhebel an seiner Unterseite abgeschrägt ist und daß eine S-förmig gebogene
Kontaktfeder mit ihrer einen Schleife den Nockenhebel mit Abstand umgibt. Das hat
zur Folge, daß bei der Durchfederung der Kontaktfeder beim öffnen und Schließen
des Schaltelementes eine gegenseitige Verschiebung der Kontakte im Sinne einer Kontaktreinigung
eintritt. Ein erheblicher Nachteil dieser Bauweise besteht aber darin, daß die S-förmig
gebogene Kontaktfeder unter Federspannung nur gleitend auf der Anschlußsehraube
aufliegt, wodurch hier eine zweite Kontaktstelle geschaffen ist, die zwar immer
geschlossen bleibt, die jedoch mit den bekannten Nachteilen einer Kontaktstelle
behaftet ist, wie beispielsweise Gefahr einer ungenügenden Berührung infolge zu
geringen Auflagedruckes, übergangswiderstand mit daraus entstehender Wärtnebildung,
Bildung von Oxyden und Ablagerung von Staub an der Berührungsfläche. Will man ein
derartiges Schaltelement für große Ströme auslegen, so muß man die Kontaktfeder
mit Rücksicht auf die Strombelastung sehr kräftig dimensionieren. Das hat aber wiederum
zur Folge, daß dann die Spannkraft bzw. die Elastizität der Kontaktfeder nicht mehr
ausreicht, um eine Kontaktreinigung zu erzielen. Zudem kann bei Erwärmung infolge
zu schwacher Bemessung der Kontaktfeder ein Abfall des Kontaktdruckes erfolgen,
der im Grenzfall zu einer Zerstörung der Kontaktfeder führt. Bei einem anderen bekannten
Nockenschaltelement, bei welchem der Kontakthebel nicht fest im Gehäuseteil, sondern
auf der einen Schneide eines Steges gelagert ist, dessen andere Schneide in eine
Vertiefung des Gehäuseteiles eingreift, sind die vorstehend erwähnten Nachteile
zwar vermieden. Jedoch ist eine derartige Ausführungsart mit dem Nachteil behaftet,
daß die Lagerung labil ist, weil ein fester Drehpunkt für den Nockenhebel fehlt
und somit das Gerät nicht erschütterungsfest ist, wodurch eine einwandfreie Funktion
bei Erschütterungen stark beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die vorstehend beschriebenen
Nachteile von Nockenschaltelementen mit selbsttätiger Kontaktreinigung zu vermeiden.
Sie betrifft somit in erster Linie eine neue Lösung für eine schon bekannte Aufgabe.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei dem Nockenschaltelernent der
eingangs beschriebenenArt an dem Nockenhebel, an den eine das bewegliche Kontaktstück
tragende starre Kontaktleiste angelenkt ist, ein Führungsstift angebracht ist, der
in eine diesem zugeordnete Bohrung derart eingreift, daß die aus der Bohrung und
dem Führungsstift bestehende Lagerstelle den Drehpunkt für die Kontaktleiste bildet,
die bei Betätigung des Nockenhebels eine an sich be-
kannte Schlebebewegung
der Kontakte hervorruft. Die Schiebebewegung zwischen den beiden Kontakten kommt
dadurch zustande, daß der im Nockenhebel verankerte Führungsstift bei einer Drehung
des Nockenhebels um seine Drehachse einen Kreisbogen beschreibt und dadurch, daß
er immer im Eingriff mit der Kontaktleiste ist, dieselbe verschiebt.
In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar
zeigt die A b b. 1 ein Nockenschaltelement im Schnitt in geschlossenem Zustand,
die A b b. 2 das gleiche Nockenschaltelement im Schnitt in geöffnetem Zustand,
die A b b. 3 das gleiche Nockenschaltelement von der Seite gesehen.
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In einem U-förrnigen im Lagerbock 1 aus Isolierstoff fest eingesetzten
metallischen Bügel 2 ist der Nockenhebel 3, der ebenfalls aus Isolierstoff
besteht, auf dem Lagerbolzen 4 drehbar gelagert. An dem Nockenhebel 3 ist
die starre Kontaktleiste 5 angelenkt, die in ihrem dem Lagerbolzen 4 zugewandten
Ende eine Ausbohrung 6 besitzt, in welche ein im Nockenhebel 3 fest
eingesetzter Führungsstift 7 lose eingreift. An ihrem anderen einen beweglichen
Kontakt11a tragendenEnde ist die starre Kontaktleiste5 halbkreisförmig derart abgebogen,
daß sie in eine U-förmige Aussparung 31 des Nockenhebels 3 eingreift,
auf derselben aber in der der Ruhestellung entsprechenden Schließstellung des Nockenschaltelementes
nicht zum Aufliegen kommt (Ab b. 1).
Mit 8 ist die Anschlußschraube
für die Stromzuführung und mit 9 die Anschlußschraube für die Stromableitung
bezeichnet. An ihnen werden die Anschlußleitungen in bekannter Weise unter Verwendung
von Schraubenmuttern, Federringen und Zwischenscheiben angeschlossen. Die Anschlußschraube
9 ist durch ein bzw. mehrere flexible Kupferseile 13 mit der Kontaktleiste
5 leitend verbunden. Eine in geeigneter Weise zwischen der Anschlußschraube
9 und der Kontaktleiste 5 angeordnete Druckfeder 12 bewirkt, daß der
Führungsstift 7 des Nockenhebels 3 ständig mit der Bohruno,
6 der Kontaktleiste 5 im Eingriff bleibt. Teil 11 ist der Festkontakt.
Unter Einwirkung der Rückstellfeder 16 wird der Nockenhebel 3 in der
Schließstellung, fest gegen die Kontaktleiste 5 gedrückt, so daß die beiden
Kontakte 11, Ila beim Aus- und Einschalten eine kleine Schiebebewegung gegeneinander
ausführen, wobei der Kontaktdruck erhalten bleibt. Mit 17 ist die an dem
Nockenhebel 3
angeordnete Nockenrolle bezeichnet, die aus Metall bestehlt.
Sobald auf diese Nockenrolle 17 von der zu-ehörigen nicht dargestellten Nockenscheibe
ein Druck in Pfeilrichtung (A b b. 1) entgegen der Rückstellfeder
16 ausgeübt wird. dreht sich der Nockenhebel 3 um seinen Lagerbolzen
4. Bei dieser Drehung bleibt zunächst der bewegliche Kontakt 11
a noch in Aufla2e auf dem festen Kontakt 11, der über seinen Kotitiktbligel
10 mit der Anschlußschraube 8 leitend verbunden ist, und zwar bis
zu dem Augenblick, in dem das halbkreisförmig abgebogene Ende der Kontaktleiste
5 (A b b.1) zur Auflage auf dem Nockenhebel 3 kommt. Bei der Drehung
dieses Nockenhebels 3 beschreibt der Fübrungsstift 7, der in die Bohrung
6 der Kontaktleiste 5 eingreift und diese somit führt, einen Kreisbogen
um äen Lagerbolzen 4. Man erkennt leicht aus der A b b. 1, daß demzufolge
die Kontaktleiste 5 vom Beginn der Drehung des Nockenhebels 3 bis
zu dem Augenblick, in dem sich der bewegliche Kontakt 11 a der Kontaktleiste
5 von dem ihm zugeordneten festen Kontakt 11 abhebt, eine kleine Schiebebewegung
(etwa 0,4 mm) ausführt, welche eine Kontaktreinigung von Oxyden, Staub u. dgl. bewirkt
und somit eine höchst mögliche Sicherheit der Kontaktgabe auch bei kleinsten Spannungen
gewährleistet. Beim Einschalten bzw. Schließen der Kontakte erfolgt die Schiebebewegung
des beweglichen Kontaktes 11 a in umgekehrter Richtung. Dabei bleibt
der Kontaktdruck zwischen den beiden Kontakten unter dem Einfluß der Druckfeder
12 bis zum Abheben des beweglichen Kontaktes 11 a erhalten. Das Nockenschaltelement
kann in bekannter Weis' mit einer permanentmagnetischen Blaseinrichtung, bestehend
aus dem Permanentmagneten 14 und den zwei Blasblechen 15, ausgerüstet werden.
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Die A b b. 2 zeigt, wie entsprechend der Erfindung die Kontaktleiste
5 nach erfolgter Kontaktöffnung mit ihrem halbkreisförmig abgebogenen Ende
zur Auflage auf der U-förmigen Aussparung 31 des Nockenhebels 3 gekommen
ist und dann von dem Nockenhebel bei einer weiteren Drehung desselben im Sinne der
Kontaktöffnung mitgenommen wird. Man kann den gleichen Effekt auch durch eine andere
Gestaltung derKontaktleiste und des Nockenhebels erreichen, wofür es mehrere Möglichkeiten
gibt. Die im Beispiel der Ab b. 1 und 2 gezeigte Ausführungsart einer Kontaktleiste
5, die an ihrem den beweglichen Kontakt Ila tragenden Ende halbkreisförmig
über den Nockenhebel 3 abgebogen ist, hat den Vorteil, daß der beim Ausschalten
entstehende Lichtbogen über die Krümmung der Kontaktleiste 5 entlangläuft
und wie bei einem Funkenhorn verlängert wird. Im gleichen günstigen Sinne wirkt
sich die Anordnung des Kontaktbügels 10 aus, der den festen Kontakt
11 trägt und der etwa kreisförmig den runden Permanentmagneten 14 umfaßt.
Somit läuft der sich verlängernde Lichtbogen auch außen auf dem Kontaktbügel
10 entlang und bleibt dabei auf seiner ganzen Bahn bis zum Abriß in
einem konstanten Blasfeld. weil der Permanentmagnet zentrisch innerhalb des Kontaktbü2els
an-eordnet ist. Durch die zweckmäßige Anordnung und Gestaltung aller am Blasvorgang
beteiligten Bauelemente wird demnach bei dem Nockenschaltelement gemäß der Erfindung
eine optimale Blaswirkung erzielt.