DE1792081U - Funkenblasung fuer schaltgeraete. - Google Patents

Description

• Funkenblaaung in Sohaltgeräten

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  Um bei derßpa haltgetdten es

  Urlösahen des Abschaltlichtbegens zu erreichens wird als

  wirkungsvollstes Mittel seit langem dio sogsnannte magno-

  tiseh Slagua mittels einer atromdurchflossenen Spüle an-

  gewandt. : Bei kleineren Sohaltgerätent Insbesondere bei

  hat die Blaaung mittels Spule jedoch

  den Nachteil, daß aus Standen des Platzmangels die Spule

  oft nioht mit de : r erforderlichen Windungozahl versehen

  werden kaa&.

  Aber auch eine ausreichende Blasung kann sich nach-

  t, eilha : t, t anawirken, weil die dadurch erhöhte lichtbogen-

  temperatur einen erh$blichen tfbardruck in der Funkenkammer

  verrsa-eht. % s ist oft unmöglich, die unkenkamer so ab-

  tudichtent a dureh den berdr&ok die leitenden Gase nicht

  inandere Sshaltrteile gelangen, wo sie lä-cht Überschläge

  und Xuraöhlüsae verursachen.

  An Stelle der ßlasung mittels Spule hat man daher

  versueht, die iöhtbogenl8sohung mittels Me-ionbleehen zu

  beschleunigestDie-leehe bestehen üblicherweise aus ferro

  sagatiechem Matria. 1 und Bin& in der Fankenkaamer der un-

  ittelbar BerShrang : Nit de Lichtbogen ausgesetzt. Es

  eist sich jedoch. daß die Wirkung der Bleche nicht groß

  $& ist, Mm die Brenndauer des Lichtbogens in nennen-

  wertesMaße TrSren* Die segena. Rnten e-icnbleche

  dieR h gr nicht so shr dem Zweök der Blasung und

  bezwecken vielmehr ein raschem e-ionisieren der eben erlo-

  scheuerntiohtbcgenutreckee umi eine zeuzunjung des Tiieht-

  bogens nach dem ersten Stromnulldurchgang zu vermeiden.

  Die vorliegende Neuerung zeigt Lösungen zur Ver-

  me1âung d gesQhilderten Nahteile. Neuerurtgsgemäß wird

  dies dadurch erreicht, daß neben der Blasung mittels Spule

  gleichzeitig De-inbleohe verwendet werden. Dadurch ergibt

  zieh die Slißhkeit, die Windungszahl der Pulse zu

  verriRgerntweil die Bleche eo angeordnet werden können,

  daß sie dem Spulenkraftfluß als magnetischer Rückschluß dienen und dadurch den Luftweg des magnetischen Blasflusses verringern. Auf Grund der kfihlenden Wirkung der Bleche wird gleichzeitig erreicht, daß der Sberdruok in der'Fonkenkammer in mäßigen Grenzen bleibt. In Geräten, in denen die Blasspule gleichzeitig ur Betätigung eines Auslöseankers verwendet wird, ergibt der magnetische Rückschluß der De-ionbleche den zusätzlichen Vorteil, daß der erhöhte kraftfluß eine Steigerung der Anzugskraft des Ankers bewirkt.
• In Abb. 1 und 2 ist eine prinzipielle Anordnung der Neuerung dargestellt.
• In Abb. 3 und 4 ist eine besonders zweckmäßige Ausführung der De-ionbleche aufgezeigt.
• Abb. 5 und 6 zeigen eine Anordnung, die sich besonders zum Abschalten von Gleichstrom eignet.
• In Abb. 7 und 8 ist eine besonders einfache Anordnung dargestellt, bei der die Blasspule überflüssig ist.
• Abb. 9 und 10 zeigt ebenfalls eine Anordnung, bei der auf die Blasspule verzichtet werden kann, indem eine sinnvolle Leitungeführung die lasung bewirkt.
• In der Abb.1 ist durch die Pfeile 1-1 die Schnittebene durch die Funkenkammer angedeutet, die in den Abbildungen 2, 4 und 6 gezeigt wird. Die Pfeile II-II zeigen die Blickrichtung der Schnittebene durch die Funkenkammer, wie in den Abbildungen 3, 5 und 10 dargestellt. Im Interesse der besseren Übersicht sind in den Abbildungen 2, 4 und 6 die festen und beweglichen Kontakte nicht eingezeichnet.
• In den Abbildungen 1 und 2 besteht die Funkenkammer aus den beiden Hälften 1 und 1'. In der Abb. 1 ist die vordere Funkenkammerhälfte abgenommen. In der Funkenkammer lkefinden sich die bewegliche Kontaktbrücke 3 mit tontaktstange 4, die festen Kontakte 5 und 6, und schließlich die De-ionbleche 7, 8, 8', 9 und 9'. Die Fnnkenkammer ist an den Stirnseiten mit Auspufflochern 2 versehen. Schließlich

  zeigen die Abb. 1 und 2 die Blasspule 10 mit den Lochen 11

  und 1 Durch die stromdurcMloasene Spule wird ein magnet-

  scher Kraftflaß erzeugt, der über die Polbleche 11 und 12

  mit solchem Richtunjaeinn duro-h die Funkenka=er geleitet

  wird daS der zwischen den Kontakten brennende Lichtbogen

  auseinander getrieben wird. Sofern die Bleche 7, 8 8', 9

  und 9t aQa erromagnetisohem Material bestehen, unterstützen

  sie die Blaswirkung, weil sie den luftweg des Spulenkraft-

  flussesverringere Dabei ist es aber zweckmäßige daß die

  Bleche etwa UfSsdg getami sind wobei die beiden Schen-

  kel jeweils den otaten zugekehrt sind. Der Spalt wird

  möglichstlang und schmal gehalten, um den Luftweg'möglichst

  gerine und daher die Feldkonzentration möglichst stark zu

  machen.

  Ein vollkommenes Abdichten von geteilten Funkenkam-

  mem ist praktisch schwer durchführbar, sodaß die leitenden

  Gase leicht durch die Ritzen dringen und dadurch Überschläge

  verursachen. Der Austritt der Gase durch die Fugen kann aber

  wirungyoll'verhindert werden, indem die re n durch

  .. er. durch

  ein leitendes Material abgedeckt werden. Dies wird in Abb. 1

  und 2 mittels der Bleche 7t 9 und 9t erreicht. Die Blas-

  bleche 7 bis 9'können entweder in Aussparungen in den Ftm-

  kenkammerhälten gehalten werden odr eie können in eine

  Hälfte ingepeßt und in der anderen in Aussparungen gehal-

  ten werden. Aus GEUnden der Stabilität des Preßwerkzeugen

  ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste, dritte, fünfte

  usw. Blech in eine Stifte eingepreßt wird und das zweite,

  vierte Usw. in die andere Hälfte.

  Die Abb. 3 und 4 zeigen eine besonders vorteilhafte

  Aus der le-ionbleche. In diesen beiden Abbildungen

  sind 1, f die beiden Funkenkammerhälften, 2 die Auspuff-

  lcher,9ond 4 diefesten Kontakte;56, 7 und 8 die

  Bleehpakete, 9 die pille und 10 und 11 die Polbleche.

  Wie aus diesen beiden Abbildungen hervorgeht, sind die De-ion

  bleche jeweils zweiteilig aaegeführt, sodaß über deren ges

  te Länge ein schmaler Luftspalt 12 besw. 13 in der Ansbrei-

  tunßeebene dea Ziohtbogene entsteht. Durch diese Anordnung

  wird der Luftweg des Spulenkraftflusses sehr klein gehalten,

  was zur Folge bete daß in dem schltindartigen Spalt 12 bezw.

  13 ein sehr konzentriertes Magnetfeld entsteht. Dadurch wird

  der Lichtbogen rasch in den Spalt hineinssogeh, wodurch die

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  uar we erk

  Brenndauer wesentlich. verkürzt wird.

  Die Abbildungen 5 und 6 zeigen eine Abwandlung der

  in Abb.3 und 4 dargestellten Anordnung, die sich besonders für Gleichstromschalter eignet. Hier sind dargestellt die beiden Funkenkammerhälften 1 und l'j die festen Kontakte 2 und 3, die De-ionbleche 5,6,7 und 8, die Spule 9, die

  Spulen 10 und 11 und die Auspufflocher 12. Wie aus den

  beiden Abbildungen zu ersehen ist, sind bei dieser Anordnung die De-ionbleche nicht wie in Abb.3 und 4 an die Innenwände der Funkenkammer angepreßt. Sie sind vielmehr in entsprechende Aussparungen in den Kammerhälften von außen eingeschoben und sind daher gegen den Lichtbogen isoliert. Durch diese Anordnung wird ebenfalls erreichte daß in dem düsenartigen Spalt ein konzentriertes Magnetfeld herrscht, wodurch ein rasches Auseinanderreißen des Lichtbogens erreicht wird.
• Durch die Abwesenheit von Metallteilen im Inneren der Funkenkammern wird erreicht, daß die Brennspannung sehr hoch und daher die, Brenndauer sehr kurz gehalten wird. Besonders ausgeprägt wird diese Wirkung, wenn in der Funkenkammer an ein oder zwei Stellen Querwände über die ganze Kammerbreite angebrüht sind, um die der Lichtbogen in einer wellenartigen Schleife gezogen wird. Diese Anordnung ist in den Abb. 5 und 6 an den Stellen 13 und 14 angedeutet.

  Die günstige Wirkung der Anordnungen nach Abb. 3

  bis 6 beruht daraufe daß die hier dargestellten Ausführungen

  der De-ionbleche sich so auswirken als ob die Polbleche der

  Spule in das Innere der Funkenkammer in die unmittelbare

  Nähe des Lichtbogens geführt wären, wobei der Luftspalt

  sich über die ganze Länge der Funkenkammer erstreckt.
• In den Abb. 7 und 8 ist eine Abwandlung des Neuerung-

  gedankens dargestellt, die es ermöglicht, auf die Blasspule

  ania zu verzichten In diesen Abbildungen sind dargestellt

  diebeiden Fankenkasserhälften 1 und 1, die festen Kontak-

  te 2 und die bewegliche Kontaktbrüoke 4 die Kontakt-

  stange 5 die De-ionbleche 6, 7 und Be Auspufflöcher 9

  und das die 3hmkenkammer umfassende, U-förmig gebogene

  blech 10. Die gestrichelten Pfeile deuten die Stromrichtung an während des Brennens des Abschaltlichtbogens. Diese Stromschleife erzeugt ihr eigenes magnetisches Kraftfeld in der weißes daß die beiden Lichtbögen auseinander getrieben werden. Durch die Anbringung des ferromagnetischen Bleches 10 sowie der ferromagnetischen De-ionbleche 6 und 7

  id der Luftweg der magnetischen Kraftlinien erheblieh

  verkürzt und daher der magnetische Kraftfluß verstärkt.

  Sie Folge ist ein erheblich verstärktes Blaafeld wodurch

  sich-besonders bei Wechselstromschaltern-eine eigene

  Blasspule erübrigt.
• In der Abbildung 7 sind die obersten Bleche 6 und 7 und das untere Blech 8 als Funkenhörner für die festen bezw. tür die beweglichen Kontakte ausgebildet. Die obersten Bleche 6. asd 7 sind an ihren Bnden 13 bezw. 14 mit den testen Kontakten 2 bezw. 3 in elektrischer Verbindung. Das untere Blech 8 ist mit zwei Lappen 11 und 12 versehen, die in die Nähe der Kontaktbrücke 4 heranreichen. Durch die magnetische Blaswirkung wandert der Lichtbogen rasch von den Kontakten auf die Funkenhörner 11, 12, 13 und 14. Dadurch wird eine wirksame Verminderung des Kontaktabbrandes erreicht. Durch Vernietung oder Verschweißung der oberen Bleche 6 und 7 mit den festen Kontakten 2 bezw. können sie gleichzeitig als Halterung für die festen Kontakte dienen.
• In den Abb. 9 und 10 ist eine weitere Ausführung gezeigte mit der sich eine kräftige Blasung erreichen läßt ohne die Verwendung einer besonderen Blasspule. In diesen Abbildungen sind dargestellt die beiden Funkenkammerhälften 1 und 1', die bewegliche Kontaktbrücke 2, die Kontaktstange 3

  die festen Kontakte 4 und 5t die Zuführungsleitungen zu den

  festen Eontakten 6 und 7 und die Blechpakete 8, 9, 10 und 11.
• Der besseren Übersieht halber sind in der Abb. 9 die Be-ionbleche nicht eingezeichnet. Deren Anordnung wird aber vorteilhafterweise ähnlich wie in Abb. 3 vorgenommen. Die linke

  Sufhru&gsleitung 7 ist verbunden mit dem rechten festen

  Kontat , während die rechte Zuführungsleitang 6 mit dm

  linkenfesten Kontakt 4 verbunden ist. Wie sich anhand be-

  kannter Regeln aus der Phyaik ohne weiteres nachweisen läßt,

  ergibt eine derartige Leitungsführung zusammen mit der Lichtbogensahleife dieselbe Wirkung wie eine aus zwei Windungen bestehende Blasspule. Während bei bisher bekannten Ausführungen die Zuleitung zu den Kontakten in einer Weise vorgenommen wurde, die der Lichtbogenausbreitung entgegenwirkt,

  unterstütztdievesmiraufgesetzteAnoränsngdieAusbreitung

  Bei Verwendung von Be-ionblechen in der hier beschriebenen

  Anordnung ist es vorteilhaft, wenn die der jeweiligen Zu-

  leitung am nächsten liegenden Blechpakethalften aus nicht-'magnetischem Material, z.B. aus Kupfer bestehen. Die anderen Blechpakethälften werden zweckmäßigerweise aus ferromag-

  netischem Material angefertigt. Dementsprechend wurden in

  der Abb. 10 die mit 8 und 11 bezeichneter, Bleche auts Kupfer

  und die mit 9 und 10 bezeichneten aus Eisen bestehen. Wären

  nänlich auch die Bleche 3-und 11 aus Eisen gefertigt, dann

  werden sie für die Kraftlinien der Zuleitungen 7 und 8 einen

  magnetischen Nebenschluß darstellen, wodurch die Kraftwirku

  w n Xr Suletfungen 7 me

  auf dan Lichtbogen geschwächt würde.

  atf de qen geRah ht @.

  o h u t z a n o p r ü c h e

  1.) Funkenltischung in elektrischen Schaltgeräten, dadurch

  gekennzeichnet daß neben der magnetischen Blasung die

Claims (1)

1. Funkenkammer mit De-ionblechen versehen ist.

   2.) Funkenlöschung in elektrischen Schaltgeräten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die De-ionbleche aus ferromagnetischem Material bestehen und so angeordnet sind, daß sie dem Spulenkraftfluß als magnetischer Rückschluß dienen 3.) Funkenkammer für elektrische Schaltgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die De-ionbleche zweiteilig (Abb. 3 und 4 ausgeführt sind, wobei die beiden Blechhälften innerhalb der Funkenkammer so angeordnet sind, daß zwischen ihnen in der Ebene der Lichtbogenausbreitung ein schmaler Spalt entsteht. 4-.) EnnenkaBmer fS. r elektrische Schaltgerte, dadurch gekenn- zeichnet,daß ihre Seitenwände mit Aussparungen versehen sind (Abb. 5 und 6), in die von außen ferromagnetische Blecheeingeschoben werden ktlnnen in einer Ebene1 die querzur Ausbreitungoebene des Lichtbogene liegt. 5.) Funkeanmer für elektrische Sehaltgerte, dadurch gekenn- zeichnet, daß sie von einem ferromagnetischen Blech (Abb. 7 und 8) umfaßt istt welches der aus Kontakten und Liehtbogen gebildeten Stromsehleife als magnetischer Rück- schluß dient. 6.)Funkenka-mr. n. er für elektrische Sohaltgeräte, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Züleitung zu den Kontakten an den Seiten der Funkenkammer in einer Weise vorbeigeleitet wird, die ein zusätzliches die Lichtbogenblasung verstärkendes Kraftfeld erzeugt. 7.) Funkenkammer für elektrische Schaltgeräte nach Anspruch 6, dadurchgekennzeichnet, das sie mit zweiteiligen De-ion- blechen versehen ist, wobei die der Kontaktzuleitung am nächsten liegenden Blechhälften aus Nichteisenmetall bestehen, während die anderen Blechhälften aus Eisen bestehen.

   8.) Funkenkammer nach Anspruch 1 b-is 7, dadurch gekennzeich- net,daß sie mit Querwänden aus Isoliermaterial versehen tat, u die der Lichtbogen in wellenförmigen Schleifen zezese-a Wird. 9.) Mehrteilige Pnkenkaaaer dadurch gekennzeichnet, daß ihre Trennfugen innen durch eine metallische Abdeckung, insbesondere durch De-ionbleche, verdeckt sind.

   10.) Mit De-ionblechen versehene Funkenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Bleche gleichzeitig als Funkenhörner für die Kontakte ausgebildet ist. 11.) Mi't De-ionblechen versehene Funkenkammer, dadurch gekenn- zeichnet, daß ein Teil der Bleche so ausgebildet ist, daß sie als Salterung fuy die festen Kontakte dienen. 12.) 3zwar für elektrische Schaltgeräte nach Anspruch 1 bis 11 e'ena. Eeiöhnet durch die in Zeichnung und Be- schreibung dargestellte : neue S'asta. ltung AnordBßg und Vorrichtung