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"Sehaltelement für Niederspannung, insbesondere fur Zusammenbau zu
einem mehrfachen Stapelschalter und Stapelschalter bestehend aus mehreren solcher
Schaltelemente!' DieErfindung bezieht sich auf ein Schaltelement fur Niederspannung,
insbesondere zum Gebrauch in einem Hilfsstromkreis für Steuerung, Messung, Signalierung
und Sicherung einer elektrischen Anlage und geeignet für Zusammenbau mit entsprechenden
anderen Schalt elementen zu einem mehrfachen Stapelschalter mit gleichzeitig betätigbaren
Kontakten, welches Schaltelement einen Tragblock aus Isoliermaterial mit Mitteln
für den Zusammenbau mit entsprechenden Tragblöcken anderer Schaltelemente an. seinen
zwei gegenübereinander liegenden Hauptseiten, mindestens zwei in diesem Tragblock
vorhandene feste Kontakte mit Anschlussmitteln, einen in diesem Tragblock angeordneten
beweglichen Träger aus Isoliermaterial mit Mitteln für die mechanische Kupplung
mit den beweglichen Trägern der mit dem Schaltelement zusammengebauten entsprechenden
anderen Schaltelemente und mindestens einen Ueberbrückungskontakt zum Schliessen
und zum Unterbrechen der gegenseitigen elektrischen Verbindung dieser festen Kontakte
aufweist.
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Schaltelemente für Stapelschalter sind bekannt,.wobei jedes Schalt
element als Drehschalter ausgeführt ist. Dabei erfordern die drehbare Lagerung des
Ueberbrückungskontaktes und die Notwendigkeit, ein Schaltelement mit Unterbr echungskontakten
in ein Schalt element mit Arbeitskontakten umwandeln zu können,
eine
ziemlich verwickelte Bauart. Ausserdem ist es dabei schwierig, zwischen den festen
Kontakten und dem Ueberbrückungskontakt eine grosse Kontaktfläche zu bilden Die
Erfindung hat die Aufgabe, ein Schaltelement für einen Stapelschalter zu verschaffen,
das aus nur wenigen Teilen besteht, die alle nur lose in- und aufeinander liegen
und ausschliesslich durch den Zusammenbau mit entsprechenden Schalt elementen an
Ort und Stelle gehalten werden und wobei die Umwandlung. von Unterbrechungskontakten
in Arbeitskontakte oder das Umgekehrte in sehr einfacher Weise verwirklicht werden
kann und grosse zusammenarbeit ende Kontaktflåchen möglich sind, Durch die Erfindung
wird dies dadurch erreicht, dass jeder feste Kontakt aus einem Kontaktblock mit
Anschlussmitteln und mindestens einem an diesem Kontaktblock befestigten federnden
Kontaktfinger besteht, der Ueberbrückungskontakt und sein Träger in einer Richtung
senkrecht zu den Hauptseiten des Tragblockes beweglich im Tragbock angeordnet sind
und dass derTragblock 1 eine zu der einen Hauptseite desselben offene zentrale Schaltkammer,
in die die Kontaktfinger der festen Kontakte vorspringen und in der der Ueberbrückungskontakt
und sein träger untergebracht sind und in deren Boden sich ein zentrales Loch zum
Führen des sich durch diesen Boden erstreckenden Uräger3 des Ueberbrückungskontaktes
befindet, mindestens zwei zu denselben Hauptseiten offenen Hohlräume, in jedem derselben
der Kontaktblock eines festen Kontaktes passend liegt und die je durch einen Schlitz
zum Durchlassen des Kontaktfingers (der Kontaktfinger) dieses festen Kontakt es
hindurch mit dieser Schalt kammer in Verbindung stehen und in ihrer aufstehenden
Wand mit Oeffnungen zum Erreichen der Anschlussmittel des betreffenden festen Kontaktes
und zum Durchlassen des damit zu verbindenden Leiters versehen sind, sowie an seiner
anderen Hauptseite gebildete vorspringende Teile aufweist, die beim Zusammenbau
mit einem entsprechenden anderen Schaltelement in die Hohlräume für die
Kontaktblöcke
der festen Kontakte dieses anderen Schaltelementes hineingreif?en und diese Kontaktblöcke
an Ort und Stelle halten. Bei diesem Schaltelement liegen die Kontaktblöcke mit
den Kontaktfingern der festen Kontakte lose in der dafür geeigneten Hohlräumen des
Tragblockes und der Trager mit dem Ueberbrückungskontakt ist in einfacher Weise
axial verschiebbar im Tragblock gelagert. Durch die axiale Bewegung des Ueberbrüekungskontaktes
in Bezug auf den festen Kontakten können die Kontaktflächen in der Breiten-richtung
nach Bedarf erweitert werden, so dass das Schaltelement für grosse Stromstarken
ausgeführt werden kann.
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Mit Vorteil wird das Schaltelement derart ausgeführt, dass bei jedem
festen Kontakt der Kontaktfinger aus einer am Kontaktblock befestigten Fussplatte
und mindestens einem daran gebildeten, mit dieser Fussplatte einen stumpfen Winkel
einschliessenden, streifenförmigen Finger besteht, von dem ein sich vom seien Ende
desselben erstreckender Teil in der von der Ebene dieser Fussplatte abgekehrten
Richtung umgebogen und senkrecht oder nahezu senkrecht zu dieser Ebene gerichtet
ist und mit seinem von dieser Fussplatte abgekehrten Oberfläche mit dem Ueberbrückungskontakt
zusammenarbeitet, und dass diese Fussplatte sich mit ihrer zu ihren Hauptseiten
parallelen Mittelebene in der zu den Hauptseiten des Kontaktblockes parallelen Mittelebene-desselben
erstreckt.Diese Gestalt des festen Kontaktes macht es.durch einfache Umkehrung möglich,
diesen Kontakt entweder als Unterbrechungskontakt oder als Arbeitskontakt zu verwenden.
Im einen Fall sind die Kontaktfinger zoB. nach oben gerichtet und sie bilden dann
mit dem Ueberbrückungskontakt einen Unterbrechungskontakt und im anderen Falle sind
sie nach unten gerichtet, so dass sie mit dem Ueberbrückungskontakt einen Arbeitskontakt
bilden. Da die zusammenarbeitenden Kontaktflächen sich in der Bewegungsrichtung
des Ueberbrückungskontaktes erstrecken, ist in'jeder Endlage des Ueberbrückungskontaktes
der Kontaktdruck senkrecht zur
jtewegungsr ichtung dea Ueberbrückungskontaktes
gerichtet, eo dass keine zusätzliche Kraft in der Bewegungsrichtung erfordert wird
um den Kontakt druck zu erzeugen und das Schaltelement in den Endlagen festzuhalten.
Der Kontaktdruck wird ausschliesslich durch die Federkraft der KontaktSinger und
diejenige des Ueberbrückungskontaktes bestimmt.
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Weiter empfiehlt sich eine derartige Ausführung, dass der Träger des
Ueberbrückungskontaktes aus einem büchsenförmigen Teil und einem am Boden dieses
Teiles gebildeten, sich in der Achse desselben erstreckenden Stiel besteht, der
Ueberbrückungskontakt aus einem gebogenen Kont akt streifen mit einem über diesen
Stiel greifenden U-förmigen Teil, zwei sich in entgegengesetzten Richtungen auf
dem Boden des büchsenförmigen Trägerteil erstreckenden Teilen und aus in radialer
Entfernung vom Rand dieses Bodens abliegenden umgebogenen Endteilen besteht, von
denen die nach aussen gerichtete Oberflächen mit den festen Kontakten zusammenarbeiten,
und dass der Stiel des Trägers und der darüber greifende U-förmige Teil des Kontakt
streifensleinerseits und der Hohlraum des büchsenförmigen Teiles des Trägers andererseits
derartige Abmessungen haben, dass dieser Stiel mit dem U-förmigen Teil des Kontaktstreifens
ganz in den Hohlraum des büchsenförmigen Teiles des Trägers des Ueberbrückungskontaktes
eines entsprechenden Schaltelementes geschoben werden kann. Bei dieser Ausführung
besteht der Ueberbrückungskontakt aus einem einzigen gebogenen Streifen aus Federmetall,
der lose auf den Stiel des Trägers geschoben ist und nur durch den büchsenförmigen
Teil des Ueberbrückungskontaktträgers eines.benachbarten Schaltelementes an Ort
und Stelle gehalten wird. Die Träger auSeinanderfotgender Schaltelemente halten
nicht nur die Ueberbrückungskontakte fest, sondern sie zentrieren auch einander
in den Schaltkammern.
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Jedes Schalt element besteht daher nur aus einer kleinen Anzahl loser
Teile. Dies-macht die Herstellung und die Zusammensetzung jedes Schaltelementes
sowie den Zusammenbau mehrerer
Schaltelemente zu einem mehrfachen
Stapelschalter einfach und billig.
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Lässt man den streifenförmigen Ueberbrückungskontakt weg, so wird
ein SchaXtelement in ein Anschlusselement umgewandelt.
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Ein solches Anschlusselement hat nur Sinn, wenn seine Kontaktblöcke
mit den Mitteln zum Anschluss der mit dem Schalter zu verbindenden Leiter eiktri.sch
leitend mit Kcntaktblöcken anderer Schaltelemente verbunden werden können. Um dies
zu ermöglichen, kann mit Vorteil der tragbock an der Stelle jedes Hohlraumes für
einen Kontaktblock eine mit diesem Hohlraum in offener Verbindung. stehende, sich
nahezu über die ganze Dicke des Uragblockes erstreckende, nach aussen offene Nute
aufweisen, von der mindestens ein in einer Hauptseite des Tragblockes ausmündendes
Ende durch eine dünne brechbare Wand geschlossen ist. Muss der in einem solchen
Hohlraum liegende Kontaktblock mit einem Kontaktblock eines benachbarten Schaltelementes
verbunden werden, so braucht man nur diese Wand wegzubrechen und in die betreffenden
Nuten zweier benachbarter Schaltelemente einen Verbindungsstreifen zu legen und
an diese Kontaktblöcke festzuschrauben um die erwünschte Verbindung zu erhalten.
Ein'sölcher Verbindungsstreifen kann sich auch über mehr als zwei aufeinanderfolgende
Schaltelemente erstrecken, sodass in einem aus mehreren Schaltelementen bestehenden
Stapelschalter viele verschiedene Schaltschemas verwirklicht werden können.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Stapelschalter, bestehend
aus einem Stapel aneinander befestigter Schaltelemente der beschriebenen Bauart,
welche Schaltelemente mittels durch Löcher ihrer Tragblöcke hindurchgeführter Zugstangen
gegeneinander gedrückt gehalten werden, welche Zugstangen an beiden Enden an Schlussplatten
befestigt sind, und wobei zwischen der einen Scfflussplatte und dem Träger des Ueberbrückungskontaktes
des dieser Schlussplatte am nächsten liegenden Schaltelementes
eine
Druckfeder angeordnet ist und durch die andere Schlussplatte ein mit dem Träger
des Ueberbrückungskontaktes des dieser anderen Schlussplatte am nächsten liegenden
Schalt elementes gekuppeltes Bedienungsorgan hindurchgeführt ist.
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Ein solches Bedienungsorgan kann ein Druckknopf oder eine mit dem
Antriebsmechanismus eines Hauptschalters verbundene Eupplungsstange sein.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. In
der Zeichnung ist: Fig. 1 teilweise eine Ansicht, teilweise ein axialer Schnitt
eines aus Schaltelementen nach der Erfindung zusammengesetzten Stapelschalters,
wobei deutlichkeitshalber einige Schaltelemente fortgelassen sind, Fig. 2 eine Ansicht
der kurzen Seite des Stapelschalter3 nach Fig. 1, Fig. 3 eine Drau£.R1cht-eines
Schaltelementes des Stapeischaltere nach Fig. 1 und.2, Fig. 4 eine Unteransicht
des Schaltelementes nach Fig. 3, Fig. 5 ein axialer Schnitt über die lange Abmessung
zweier aufeinander gestapelter Schaltelemente nach Fig. 3 und 4 und Fig. 6 ein Schaltschema,
dass mit einem Stapelsc halt er nach Fig. 1 und 2 verwirklicht werden kann8 Mit
1 sind längliche Tragblöcke aus isoliermaterial angedeutet8 Jeder tragbock gehört
zu einem gesonderten Schaltelement und er ist mit drei sich in der Dickenrichtung
des Blockes erstreckenden durchgehenden Löchern 2 zum Durchlassen von Zugstangen
3 versehen. Weiter ist jeder Tragblock 1 mit einer
zu der einen
Haupt seite 4 dieses Blockes offenen Schaltkammei f: 4 und zwei zu derselben Hauptseiteaoffenen,
Je an einer von zwei gegenüber einander liegenden Seiten der Schaltkamer 5 liegenden
Hohlräumen 6 versehen, die durch Schlitze 7 mit.der Schaltkammer 5 in offener Verbindung
stehen.
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In jedem der Hohlräume 6 ist ein Kontaktblock 8 angeordnet, des lose
in diesem Hohlraum liegt. Ein solcher Kontaktblock weist einen Kanal, in den das
blanke Ende 9 eines mit dem Kontaktblock 8 zu verbindendenislierten Leiters 10 gesteckt
werden kann, so wie einen durch eine Klemmschraube 11 gegen das Leiter ende 9 andrückbaren
Druckstück 12 auf. Weiter trägt jeder Kontaktblock 8 einen aus federnder Metallplatte
hergestellten Kontaktfinger, der aus einer Fussplatte 13 und einem daran gebildeten
Finger 14 besteht. Der Kontaktfinger 13, 14 ist mit der Fussplatte 13 an einem dünneren
Teil des Kontaktblockes 8 befestigt und diese Platte ist derart angeordnet, dass
ihre zu der Hauptseiten parallelen Mittelebene sich in der zur Hauptseiten des Kontaktblockes
8 parallelen Mittelebene dieses Blockes. erstreckt. Der Finger 14 schliesst mit
der Fussplatte 13 einen stumpfen Winkel ein und er ist an seinem freien Ende derart
umgebogen, dass eine Kontaktfläche 14a gebildet wird, die nahezu senkrecht zu der
sich durch diese Fußplatte 19 erstreckende Mittelebene gerichtet und von dieser
Mittelebene abgekehrt ist. Der Finger 14 erstreckt sich durch den Schlitz 7 hindurch
in die Schaltkammer 5. Die Kontaktblöcke 8 mit den Kontaktfingern 13, 14, 14a bilden
die festen Kontakte des Schalt elementes. Mit diesen festen Kontakten wirkt ein
durch einen axialbeweglichen Träger t5 aus Isoliermaterial getragener Ueberbrückungskontakt
16 zusammen.
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Der Trager des Ueberbrückungskontaktes besteht aus einem büchsenförmigen
Teil 15a und einem daran gebildeten Stiel 15b Der büchsenförmige Teil 15a des Trägers
15 ist durch ein passendes Loch 17 des. Bodens der Schaltkammer 5 axial beweglich
htndurchgeführt.
Der Ueberbrückungskontakt ist aus einem Streifen aus federnder Metallplatte gebildet,
der mit einem U-formigen Teil 16a über den Stiel 15b des Trägers 15 geschoben und
mit radial entgegengesetzt gerichteten Teilen versehen ist, von denen die Endteile
16b in einer vom U-förmigen Teil t6a abgekehrten Richtung umgebogen sind. Diese
umgebogenen Endteile 16b bilden die mit den Kontaktflächen 14a der festen Kontaktfinger
13, 14 zusammenarbeitenden ontaktflächen des Ueberbruckungsköntaktes 16.
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Die Kontaktblöcke 8 können im Ausführungsbeispil mit den Kontaktfingern
13t 14 nach oben oder nach unten gebogen in die Hohlräume 6 des Tragblockes 1 gesetzt
werden. Im einen Falle sind die Kontaktflächen 14a der Finger 13, 14 zur Hauptseite
4 des Tragbiockes 1 gerichtet und sie bilden dann zusammen mit dem Ueberbrückungskontakt
16 einen Unterbrechungskontakt. Im anderen Falle sind die Kontaktflächen 14a der
Finger 13, 14 zur gegenüberliegenden Hauptseite 18 des Tragblockes 1 gerichtet und
sie bilden dann zusammen mit dem Ueberbrückungskontakt 16 einen Arbeitskontakt.
In Fig. 5 ist das untere Schaltelement für die Unterbrechung und der obere Schaltelement
ist zum Schliessen eines Stromkreises geeignet.
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Der Stiel 15b des Trägers 15 und der U-förmig darüber geschobene Teil
16a des Ueberbrückungskontaktes 16 passen im Hohlraum 19 des büchsenförmigen Teiles
15a des Trägers 15 eines folgenden Schaltelementes. Dieser büchsenförmige Teil 15a
hält den Ueberbrückungskontakt 16 an Ort und Stelle und zentriert gleichzeitig den
Träger 15 dieses Veberbrückungskontaktes in der Schaltkammer 5 des betrachteten
Schaltelementes.
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Der Tragblock 1 ist an seiner Hauptseite 18 mit vorspringenden Teilen
20 versehen, die in den Hohlräumen 6 für die Kontaktblöcke 8 des sich an dieser
Hauptseite befindenden
Schaltelementes-passen und die Kontaktblöcke
8 an Ort und Stelle halten.
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Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, dass Jede Zugstange 3 an ihrer einen
Ende an einer Schlussplatte 21 festgeschraubt und an ihrer anderen Ende mittels
einer Verbindungsmutter 22 und einer Schraube 23 an einer Schlussplatte 24 befestigt
ist.
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Zwischen der Schlussplatte 21 und einer mit dem Träger 15 des untersten
Schaltelementes mechanisch gekuppelten Scheibe 25 ist eine Druckfeder 26 angeordnet,
die im Ausführungsbeispiel alle Ueberbrückungskontakte in der höchsten Lage zu halten
versucht. Durch die Schlussplatte 24 sind ein Bedienungsorgan in der Gestalt eines
Druckknopfes 27 und ein auf dem Stiel 15b des Trägers des Ueberbrückungskontaktes
des oberen Schaltelementes angeordnetes Zwischenstück 28 hindurchgeführt. Der Druckknop!
27 ist durch eine Peder 29 und einen Bolzen 30 mit dem Zwischenstück 28 unter Freilassung
eines bestimmten freien Hubes gekuppelt. Mittele des Druckknopfes 27 können die
Veberbrückungskontakte aller Schaltelemente gleichzeitig nach unten gedrückt werden.
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Anstatt eines DruckknopSes 27 und eines Zwischenstuckes 28 kann das
Bedienungsorgan eine Bedienungastange sein, die z.B. mit dem Antriebsmechanismus
eines Hauptschalters verbunden ist. Der aus Schaltelementen bestehende Stapelschalter
bildet dann mehrere zugleSch bedienbare Hilfskontakte für die Steuerstromkreise
dieses, Hauptschalters.
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Jeder Tragblock 1 ist an der; Stelle eines Hohlraumes 6 mit einer
sich in der Dickenrichtung des Tragblockes 1 erstreckenden Nute 31 versehen, die
nach aussen offen ist und in offener Verbindung mit dem Hohlraui.steht. Diese Nute
ist an der Stelle der Hauptseite 18 des Tragblockes 1 durch eine brechbare Wand
31a gesbhlossen. Wird diese Wand 31a weggebrochen, so können die Kontaktblöcke 8
benachbarter Schaltelemente durch Verbindungsstr.eifen 32 elektrisch leitend miteinander
verbunden
werden.
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In Flg..-E ist ein mDglichSes Schalt-scheme eines au--s acht Schaltelementen
A, B, C,D, E, F, G, H bestehenden Stapelschalters dargestellt. In den Schaltelementen
A, B, E, F und H sind die Ueberbrückungskontakte fortgelassen, sodass diese Schaltelemente
nur als Anschlusselemente fü-r Leiter des Schalt schemas dienen können. Das Schaltelement
a ist mit einem wie ein Unterbrechungskontakt arbeitenden Ueberbrückungskontakt
versehen und die Schaltelemente D und G weisen wie Arbeltskontakte arbeitende Ueberbrückungskontakte
auf. Aus dem .Schema -nach Pig. 6 geht hervor, dass die Leiter 33 und 34 durch den
Verbindungsstreifen 35 miteinander verbunden sind und nicht an andere Leiter angeschlossen
werden können. Dasselbe gilt für die Leiter 36, 37. Die Leiter 38, 39, 40, 41 sind
durch einen Verbindungsstreifen 42 miteinander verbunden und sie können durch das
Schaltelement 5 mit dem Leiter 43 oder bei der Betätigung des Stapelschalters durch
das Schaltelement D mit den durch den Verbindungsstreifen 44 miteinander verbundenen
Leitern 45, 46, 47 verbunden werden.
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Schliesslich können -die.durch den Verbindungsstreifen 48 miteinander
verbundenen Leiter 49 und 50 durch das Schaltelement G an die durch den Verbindungsstreifen
51 miteinandez verbundenen Leiter 52 und 53 angaschlossen werden.
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Es wird klar sein, dass man zur Steuerung grosser Hilfsstrome zwei
oder mehrere ähnlich ausgeführte Schaltelemente parallel und zur Steuerung von -Kreise'
mit hoher Spannung zwei oder mehrere ähnlich ausgeführte,Schaltelemente in Reihe
schalten kann.
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Weiter wird bemerkt, dass die gradlinige Bewegung der Ueber brückungskontakte
es in einfacher Weise ermöglicht, die Enden des Hubes eines Le'istungsschalters
zu signalieren. Mikroschalter, die oft zu diesem Zweck verwendet werden, sind für
die
Steuerung induktiver Belastungen, die beim Ein- und Ausschalten
von Spulen auftreten, ungeeignet.