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Elektromagnetisch betätigtes Schaltgerät, insbesondere Schütz Elektrische
Schaltgeräte, die für häufige Betätigung vorgesehen sind> besitzen im allgemeinen
Schaltstücke, die flächenhaft miteinander in Berührung gebracht werden. Im Gegensatz
zu der bei Schaltgeräten anderer Art vielfach gebräuchlichen Kontaktgabe durch gleitendes
Ineinandergreifen können bei der flächenhaften Kontaktgabe Prellbewegungen auftreten,
die wegen der Gefahr einer Verschweißung der Schaltstücke unerfunscht sind. Zu einer
Verschweißung der Schaltstücke kann es kommen, wenn sich beim Einschalten die Schaltstücke
nach der ersten Berührung bei fließendem Strom noch einmal voneinander trennen und
dabei einen Lichtbogen zünden. Bei einer mehrfachen Trennung der Schaltstücke nach
der ersten Berührung ist die Gefahr der Verschweißung entsprechend größer.
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Der Erfindung liegt eine Erscheinung zugrunde, die den beschriebenen
Prellungen ähnelt und dementsprechend ebenfalls zur Verschweißung der Schaltstücke
Anlaß geben kann, jedoch offenbar auf anderen Ursachen beruht. Es handelt sich hierbei
um eine vollständige Öffnung der Schaltstücke über einen Zeitraum von mehreren Millisekunden
in deutlichem zeitlichem Abstand (etwa 1 bis 3 Millisekunden) vom Ende des Prellens,
das unmittelbar nach der Berührung der Schaltstücke beim Einschalten einsetzt Untersuchungen
haben ergeben, daß diese Schaltstückabhebungen u. a. von der Beschaffenheit der
Unterlage abhängen, an der die Schaltgeräte befestigt sind. Eine weitere Einflußgröße
ist die Betätigungsspannung des elektromagnetischen Antriebes der Schaltgeräte.
Als besonders ungünstig hat es sich enriesen, wenn ein Schütz mit einer an der oberen
zulässigen Grenze liegenden Betätigungsspannung (1,1fach Nennspannung) betrieben
wird und das Schütz auf einem Einschub einer stahlblechgekapselten Schaltanlage
befestigt ist.
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Die Erfindung befaßt sich mit einem elektromagnetisch betätigten
Schaltgerät mit feststehenden und beweglichen Schaltstücken und insbesondere mit
einem Schütz, dessen Magnetanker mit den beweglichen Schaltstücken direkt gekoppelt
ist. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Befestigung der feststehenden Schaltstücke
durch dämpfende elastische, in der Arbeitsrichtung des Magnetankers über einen begrenzten
Weg wirkende Mittel. Auf diese Weise können die beschriebenen Schwierigkeiten durch
an dem Schaltgerät selbst vorgesehene Mittel behoben werden, obwohl die Beobachtungen
dafür sprechen, daß die außerhalb des Schaltgerätes vorliegenden Verhältnisse den
Fehler maßgeblich unterstützen.
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Die feststehenden Schalt stücke können unmittelbar in der angegebenen
Weise befestigt werden. In Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft,
die dämpfenden elastischen Mittel zwischen einem isolierenden Schaltstückträger
und dem Bauteil des Schützes anzuordnen, an dem der Schaltstückträger befestigt
ist. Als Befestigungsmittel eignet sich beispielsweise ein Schraubenbolzen, der
das Bauteil durchsetzt, auf dem der Schaltstückträger aufliegt, und zu beiden Seiten
dieses Bauteiles können federnde bzw. gedämpft federnde Elemente angeordnet sein.
Diese Gestaltung hat den Vorteil eines einfachen übersichtlichen Aufbaus.
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Für die beiden Bewegungsrichtungen des Schaltstückträgers, d. h. die
von dessen Auflagefläche abhebende und die zurückehrende Bewegung, können federnde
Elemente mit unterschiedlicher Charakteristik vorgesehen sein. Als vorteilhaft hat
es sich erwiesen, für die abhebende Bewegung ein federndes Element mit geringerer
Dämpfung und für die zurückkehrende Bewegung ein Element mit stärkerer Dämpfung
vorzusehen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles naher erläutert.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein Schütz in zwei um 900 gedrehten Stellungen
gezeigt, wobei das Schütz in Fig. 1 zur Häute in einem schematischen Schnitt dargestellt
ist. Einzelheiten der Befestigung des Schaltstückträgers des Schütz es zeigt die
Figur 7 in vergrößerter Darstellung.
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Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schütz 1 besitzt eine Grundplatte
2, mit der das Schütz auf einer Unterlage, z. B.
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einem Gerüst, einem Einschub für eine Schaltanlage oder an einer Wand,
befestigt werden kann. Auf der Grundplatte 2 sind im Abstand voneinander zwei Seitenwände
3 angeordnet, zwischen denen sich ein Eisenkern 4 mit einer Erregerspule 5 befindet.
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Mit dem Eisenkern 4 wirkt ein verschiebbar geführter Anker 6 zusammen,
der mittels einer Schaltstange 7 auf die beweglichen, als Brücken ausgebildeten
Schaltstücke 10 einwirkt. Bei spannungsloser Erregerspule 5 werden der Anker 6 und
mit ihm die Schaltstücke 10 durch nicht gezeigte Federn in der Ausschaltstellung
gehalten.
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Mit den beweglichen Schaltstücken 10 wirken feststehend angeordnete
Schaltstücke 11 zusammen, die an einem aus Isolierstoff bestehenden Schaltstückträger
12 befestigt sind, der auch seitlich überstehende Anschlußschienen 15 trägt. Der
Schaltstückträger 12 2 wird durch insgesamt vier Befestigungsanordnungen 15 mit
den Seitenwänden 3 verbunden, die einwärts abgewinkelte Schenkel 14 mit Öffnungen
18 besitzen. In den Schenkeln 14 sind jeweils zwei Öffnungen 18 zum Durchtritt je
eines Schraubenbolzens 20 vorgesehen, der in eine Vierkantmutter 23 eingeschraubt
ist, die sich in einer Tasche 24 des Schaltstückträgers 12 befindet. Zwischen dem
Schenkel 14 der Seitenwand 3 und dem Kopf 17 des Schraubenbolzens 20 bzw. einer
Scheibe 21 befindet sich eine Schraubenfeder 22, die den Schraubenbolzen 20 nach
unten zieht und dadurch den Schaltstückträger 12 gegen die Seitenwand 3 spannt.
Der Schaltstückträger 12 ruht auf ei-' nem gummielastischen Ring 26 und einer auf
diesen aufgelegten Scheibe 25, die beide den Schraubenbolzen 20 umgeben. Ferner
ist
zwischen der Scheibe 25 und der an dem Schraubenkopf 17 anliegenden Scheibe 21 ein
Abstandsrohr 27 vorgesehen. Ein Federring 19 ist zwischen die Scheibe 21 und den
Schraubenkopf 17 als Schraubensicherung eingefügt. Durch den Abstandsbolzen ist
ßpannung der Feder 22 und des Ringes 26 bestimmt.
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Wie die Figur 3 erkennen läßt, hat der Schaltstückträger 12 die Möglichkeit,
sich gegen die Kraft der Schraubenfeder 22 von der Seitenwand 3 bzw. deren Schenkel
14 nach oben abzuheben. Bei der Rückkehr wird der Schaltstückträger 12 von dem gummielastischen
Ring 26 abgefangen. Damit ist eine mechanische Entkopplung zwischen dem Unterteil
des Schützes und dem Schaltstückträger 12 mit der aufgesetzten Lichtbogenkammer
28 geschaffen. Die Charakteristik dieser Entkopplung ist in beiden Bewegungsrichtungen
verschieden, da die Schraubenfeder 22 eine geringere Dämpfung als der gummielastische
Ring 26 besitzt.
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Es hat sich gezeigt, daß die Schraubenfeder 22 verhältnismäßig kräftig
bemessen sein kann. Infolgedessen stören die üblichen äußeren Kräfte, wie sie beispielsweise
durch das Anschrauben von Leitern an den AnsFhlußschienen 13 aufgebracht werden,
nicht die Funktion der Befestigungsanordnungen 15.
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Anstelle der im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Federelemente können
andere geeignete Elemente, z. B. Tellerfedern, elastische Kunststoffe oder ähnliche
Materialien, in beliebiger Kombination verwendet werden. Es können auch oberhalb
und unterhalb der Schenkel 14 gleiche Elemente benutzt werden.
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Versuche mit Schützen für einen Nennstrom von 400 A bei 500 V Wechsel
spannung unter ungünstigen Bedingungen (Befestigung des Schütz es auf einem Einschub
und erhöhte Betätigungsspannung) haben ergeben, daß nachträgliche Abhebungen der
Schaltstücke nicht mehr auftreten.
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4 Ansprüche 3 Figuren