DE2246136A1 - POLE SWITCH - Google Patents
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- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
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Description
Zusatzanmeldung zu Patent . ..., ... (Patentanmeldung P 21 65 389·Additional application to patent. ..., ... (patent application P 21 65 389
Das Hauptpatent betrifft einen Po!umschalter, der zur wahlweisen Umschaltung zweier ankommender^ positives bzw', negatives Potential führender elektrischer Leitungen auf zumindest zwei abgehende elektrische Leitungen vielfach verwendet wird und in seinem grundsätzlichen Aufbau aus je einem Anschlußelement für die positives Potential führende elektrische Leitung (Pluselement genannt), für die negatives Potential führende elektrische Leitung (Minuselement genannt) sowie für die abgehenden elektrischen Leitungen ( Ab-The main patent relates to a Po! Switch that can be used as an option Switching of two incoming ^ positive or ', negative potential leading electrical lines to at least two outgoing electrical lines is widely used and in its fundamental Structure of one connection element each for the electrical line carrying positive potential (called plus element), for the electrical line carrying negative potential (minus element called) as well as for the outgoing electrical lines (outgoing
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gangselemente genannt), aus Schaltelementen zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes mit dem ersten oder dem zweiten Abgangselement bzw. des Minuselementes mit dem zweiten oder dem ersten Abgangselement und aus einem Betätigungsglied für die Schaltelemente besteht.called output elements), made of switching elements for the optional connection of the plus element with the first or the second output element or the minus element with the second or the first output element and an actuator for the Switching elements consists.
Das Hauptpatent geht von folgendem aus:The main patent is based on the following:
Polumschalter der eingangs in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art werden zum Beispiel bei der Drehrichtungsumkehr großer Gleichstrommaschine:"! verwendet und sind als sogenannte Kreuzschienenverteiler bekannt. Kreuzschienenverteiler bezeichnet dabei,eine Anordnung von sich kreuzenden Stromschienen, die einerseits das Plus- bzw. das Minuselement und andererseits die Abgangselemente darstellen. Im einfachsten Fall kreuzen sich zwei in einer Ebene liegende Stromschienen, an die die ankommenden, positives bzw. negatives Potential führenden elektrischen Leitungen angeschlossen sind, mit zwei in einer zur ersten Ebene parallelen Ebene liegenden Stromschienen, an die die abgehenden elektrischen Leitungen angeschlossen sind. Es entstehen also in einer Ebene vier Kreuzungspunkte; an jeweils zwei zugeordneten Kreuzungspunkten werden die Schaltelemente, zumeist Stöpsel, gesetzt, wobei durch elektrische oder mechanische Verriegelungen zweckmäßigerweise sichergestellt wird, daß keine Fehlschaltungen vorgenommen werden.Pole-changing switch of the basic structure described at the beginning Art are used, for example, when reversing the direction of rotation of large DC machines: "! And are called Crossbar distributor known. Crossbar distributor refers to an arrangement of intersecting busbars that on the one hand the plus or minus element and, on the other hand, the exit elements represent. In the simplest case, two busbars lying on one level cross each other, to which the incoming, positive or negative potential leading electrical lines are connected, with two in a parallel to the first plane Level busbars to which the outgoing electrical lines are connected. So it arise in one Level four crossing points; The switching elements, mostly plugs, are set at two assigned intersection points, electrical or mechanical interlocks expediently ensure that no incorrect switching is carried out will.
Die bekannten Polumschalter sind in ihrem Aufbau aufwendig, darüber hinaus, und durch den aufwendigen Aufbau bedingt, groß und schwer, so daß dem Hauptpatent die Aufgabe zugrunde liegt, einenThe well-known pole-changing switches are complex in their structure, about it in addition, and due to the complex structure, large and heavy, so that the main patent is based on the task of one
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Polumschalter der eingangs beschriebenen Punktion und des erläuterten grundsätzlichen Aufbaus zu schaffen, der - bei vorgegebener Nennspannung, was die Isolation bestimmt, und bei vorgegebenem Nennstrom, was die Querschnitte der Anschlußelemente bestimmt - weniger aufwendig, kleiner und leichter ist.Pole-changing switch of the puncture described above and the explained To create a basic structure that - with a given nominal voltage, what determines the insulation, and with a given Nominal current, which determines the cross-sections of the connection elements - is less expensive, smaller and lighter.
Der Polumschalter nach der Lehre des Hauppatentes ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Plueelement und das Minuselement in einer Ebene angeordnet sind, daß in einer zweiten, auf der einen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene, von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das erste Abgangselement, in einer dritten, auf der anderen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene, von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das zweite Abgangselement angeordnet sind und daß zwei Schaltelemente, miteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar, in Stellungen bringbar sind., in denen sie das Pluselement mit dem ersten Abgangselement bzw. das Minuselement mit dem zweiten Abgangselement verbinden und umgekehrt. Bei dem Polumschalter nach -Lehre des Hauptpatentes sind also keine sich kreuzenden Stromschienen vorgesehen, sind vielmehr in insgesamt drei Ebenen übereinander oder auch nebeneinander alle Anschlußelemente vorgesehen, nämlich in einer Ebene das Plus- und das Minuselement und in den beiden anderen Ebenen die beiden Abgangselemente. Durch diese Anordnung der Anschlußelemente werden nur zwei Schaltelemente benötigt, die mitteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar sind und mit denen alle zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes mit dem ersten oder dem zweiten Abgangseiement bzw. des Minuselementes mit dem zweiten oder dem ersten AbgangselementThe pole-changing switch according to the teaching of the main patent is essentially characterized in that the plus element and the minus element are arranged in one plane that lying in a second, on one side of the plus or minus element Level, separated from the plus or minus element by an insulation element, the first output element, in a third, on the other side of the plus or minus element Level, separated from the plus or minus element by an insulation element, the second output element are arranged and that two switching elements, coupled to one another and movable in opposite directions, can be brought into positions in which they are the plus element with the first exit element or the minus element with the Connect the second outlet element and vice versa. With the pole-changing switch According to the teaching of the main patent, no crossing busbars are provided, but rather are in a total of three Levels one above the other or next to each other all connection elements are provided, namely the plus and minus element in one level and on the other two levels the two outlet elements. This arrangement of the connection elements means that only two switching elements are required, which are coupled to one another and can be moved in opposite directions and with which all for the optional connection of the plus element with the first or the second outlet element or of the minus element with the second or the first outlet element
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notwendigen Verbindungen hergestellt werden können. Die nach Lehre des Hauptpatentes gewählte Anordnung der Anschlußelemente für die ankommenden positives bzw. negatives Potential führenden elektrischen Leitungen sowie für die abgehenden elektrischen Leitungen - sowohl die ankommenden als auch die abgehenden elektrischen Leitungen können natürlich beliebig, insbesondere als Stromschienen ausgeführt sein - und die dadurch ermöglichte Ausführung der Schaltelemente führt zu dem angestrebten relativ einfach aufgebauten, leichten und kleinen Polumschalter; darin ist zusammengefaßt der durch die wesentliche Lehre des Hauptpatentes erreichte Vorteil zu sehen.necessary connections can be established. The one after teaching of the main patent selected arrangement of the connection elements for the incoming positive or negative potential leading electrical lines as well as for the outgoing electrical lines - both the incoming and outgoing electrical lines Lines can of course be designed as desired, in particular as busbars - and the design made possible by this the switching elements leads to the desired relatively simply constructed, light and small pole-changing switch; is in it summarized to see the advantage achieved by the essential teaching of the main patent.
Im einzelnen sind nach der Lehre des Hauptpatentes verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung und Weiterbildung des in Rede stehenden Polumschalters vorgesehen.In detail, according to the teaching of the main patent, various options for the design and further development of the are under discussion standing pole-changing switch provided.
Zunächst geht eine weitere Lehre des Hauptpatentes dahin, die Anschlußelemente, also das Plus- bzw. das Minuselement und die Abgangselemente, als Flachschienen auszuführen, wobei ein besonderer Vorschlag darin besteht, das Plus- bzw. das Minuselement und die Abgangselemente mit einander zugeordneten Ausnehmungen zu versehen und die Schaltelemente als Stöpsel auszubilden und in den Ausnehmungen verschiebbar anzuordnen. Die zuletzt beschriebene Ausführungsform hat gegenüber der Anordnung von als Stöpsel ausgeführten Schaltelementen zwischen benachbarten Stromschienen den Vorteil, daß die aus dem erforderlichen Kontaktdruck resultierende Reaktionskraft nach außen hin nicht in Erscheinung tritt, also von den Ansehlußelementen selbst aufgenommen wird und nicht von den Halterungen der Anschlußelemente aufzunehmen ist.First of all, another teaching of the main patent goes there, the connection elements, so the plus or minus element and the Outgoing elements, designed as flat rails, whereby a special suggestion is to use the plus or minus element and to provide the outlet elements with recesses assigned to one another and to design the switching elements as plugs and to displaceably arrange them in the recesses. The last one described Embodiment has opposite the arrangement of designed as a plug Switching elements between adjacent busbars have the advantage that the resulting from the required contact pressure Reaction force to the outside does not appear, so it is absorbed by the connection elements themselves and not by the mounts of the connection elements is to be included.
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Andrejewski, Honke A Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz Andrejewski, Honke A Gesthuysen, patent attorneys, 4300 Essen, Theaterplatz
Ein weiterer Vorschlag der Lehre des Hauptpatentes geht dahin, die Schaltelemente auf ihren Oberflächen mit an sich bekannten Kontaktelementen auszurüsten, wobei die Kontaktelemente geschränkte Kontaktlamellen aufweisen können. Dabei gibt es im einzelnen verschiedene Möglichkeiten, die Kontaktelemente auf den Oberflächen der Schaltelemente anzuordnen. Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß die Oberflächen der Schaltelemente schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen aufweisen, in die die Kontaktelemente eingeschoben sind.Another suggestion of the teaching of the main patent is to use the switching elements on their surfaces with known ones Equip contact elements, wherein the contact elements can have crossed contact blades. There are in detail various ways of arranging the contact elements on the surfaces of the switching elements. A special embodiment consists in that the surfaces of the switching elements are dovetail-shaped Have recesses into which the contact elements are inserted.
Im übrigen kann der Querschnitt der Ausnehmungen in den Anschlußelementen und damit auch der Querschnitt der Schaltelemente beliebig sein. Fertigungstechnisch bietet sich ein runder Querschnitt an, - so daß die Ausnehmungen in den Anschlußelementen in einfacher Weise durch Bohren hergestellt werden können. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Ausnehmungen und demzufolge auch die Schaltelemente mit einem quadratischen Querschnitt auszuführen.In addition, the cross section of the recesses in the connecting elements and thus the cross-section of the switching elements can be arbitrary. In terms of manufacturing technology, it has a round cross-section - so that the recesses in the connecting elements can be made in a simple manner by drilling. But it can It may also be expedient to design the recesses and consequently also the switching elements with a square cross-section.
Besondere Bedeutung kommt einer weiteren Lehre des Hauptpatentes zu, nach der die Schaltelemente in .Längsrichtung in zumindest zwei. Stöpselelemente geteilt.sind und zwischen den Stöpselelementen eine Spreizeinrichtung vorgesehen ist. Eine hierbei bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente im wesentlichen diagonal in zwei Stöpselelemente geteilt sind. Das gibt die Möglichkeit.die Spreizeinrichtung mit einer einfachen, zwischen den Stöpselelementen liegenden Spreizwelle auszuführen und so auf einfache Weise in zueinander parallelen Ebenen und in zueinander orthogonalen Ebenen Kontaktdruck zu erzeugen. Another teaching of the main patent is of particular importance to, according to which the switching elements in .Longitudinal direction in at least two. Plug elements are divided and between the plug elements a spreading device is provided. A preferred embodiment here is characterized in that the switching elements are divided essentially diagonally into two plug elements. That gives the possibility. The spreading device with a simple expansion shaft lying between the plug elements and so in a simple manner in mutually parallel Planes and to generate contact pressure in mutually orthogonal planes.
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Sind die Schaltelemente in Längsrichtung in zumindest zwei Stöpselelemente geteilt und ist zwischen den Stöpselelementen eine Spreizeinrichtung vorgesehen, so geht eine weitere Lehre des Hauptaptentes dahin, die Anordnung so zu treffen, daß die Spreizeinrichtungen nach dem Einfahren der Schaltelemente in die Endstellungen automatisch spannbar und vor dem Ausfahren aus den Endstellungen automatisch entspannbar sind, so daß nach dem Einfahren der Schaltelemente automatisch der notwendige Kontaktdruck erzeugt wird und vor dem Ausfahren dieser Kontaktdruck wieder abgebaut wird.The switching elements are divided in the longitudinal direction into at least two plug elements and is between the plug elements a spreading device is provided, a further teaching of the main aptent is to make the arrangement so that the Spreading devices can be automatically tensioned after the switching elements have moved into the end positions and before they are extended out of the End positions can be automatically released, so that the necessary contact pressure is automatically applied after the switching elements have been retracted is generated and this contact pressure is reduced again before the extension.
Die Betätigung der Schaltelemente kann bei dem Polumschalter nach der Lehre des Hauptpatentes natürlich sowohl von Hand als auch durch einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb erfolgen. Immer empfiehlt es sich, das Betätigungsglied selbst, an das die Schaltelemente angeschlossen sind, als Kurbeltrieb auszuführen.The actuation of the switching elements can according to the pole-changing switch the teaching of the main patent, of course, both by hand and by an electric, pneumatic or hydraulic drive take place. It is always advisable to use the actuator itself, to which the switching elements are connected, as a crank drive to execute.
Schließlich empfiehlt das Hauptpatent, um eine optimale Stromübertragung zwischen dem Plus- bzw. dem Minuselement und den Abgangselementen zu erreichen, also innerhalb des Polumschalters einen minimalen Übergangswiderstand zu verwirklichen, die aktive Länge 1 der Schaltelemente gleich der Summe aus der Dicke d, des Plusbzw, des Minuselementes, der Dicke dp des Isolationselementes und der Dicke d^, des Abgangselementes zu wählen. Das führt dazu, daß der aktive, vorzugsweise mit Kontaktelementen besetzte Teil der Schaltelemente bis zu den äußeren Kanten der miteinander verbundenen Anschlußelemente reicht. Um dabei zu verhindern, daß während des Umpolens die Abgangselemente und damit die abgehendenFinally, the main patent recommends to get optimal power transmission to achieve between the plus or minus element and the outgoing elements, i.e. one within the pole-changing switch to achieve minimal contact resistance, the active length 1 of the switching elements is equal to the sum of the thickness d, the plus or of the minus element, the thickness dp of the insulation element and the thickness d ^ of the outlet element to be selected. This leads to, that the active, preferably occupied with contact elements part of the switching elements up to the outer edges of the interconnected Connection elements is enough. In order to prevent the outgoing elements and thus the outgoing elements during the polarity reversal
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elektrischen Leitungen kurzgeschlossen werden, geht eine weitere Lehre des Hauptpatentes dahin, die Dicke dp des Isolationselementes größer als die Dicke d, des Plus- bzw. des Minuselementes bzw. als die Dicke d^, des Abgangs element es zu wählen.electrical lines are short-circuited, another teaching of the main patent is the thickness dp of the insulation element greater than the thickness d, of the plus or minus element or than the thickness d ^, of the exit element to choose it.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Polumschalter nach der Lehre des.Hauptpatentes in bezug auf die mechanischen Punktionen "Umschalten" und "Spreizen" noch zu verbessern. The present invention is based on the object, the pole-changing switch according to the teaching of the main patent with respect to the mechanical punctures "switching" and "spreading" still to be improved.
Der erfindungsgemäße Polumschalter, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die.Spreizeinrichtung aus einer Schaltstange, einem auf der Schaltstange angeordneten Spreizbolzen und zwei mit dem Spreizbolzen zusammenarbeitenden, teilweise in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzten Druckstücken besteht und das den Schaltelementen in den beiden Endstellungen Anschläge zugeordnet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Polumschalter ist eine Relativbewegung zwischen der Schaltstange und den Schaltelementen möglich. Bei dieser Relativbewegung wer- ;den über die Schaltstange, den auf der Schaltstange angeordneten Spreizbolzen und die beiden mit dem Spreizbolzen zusammen arbeitenden, in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzten Druckstücke die beiden Stöpselelemente jedes Schaltelementes in den Ausnehmungen der Anschlußelemente verspannt, so daß der erforderliche Kontaktdruck entsteht.The pole-changing switch according to the invention, in which this object is achieved, is characterized in that the spreading device consists of a switching rod, an expansion bolt arranged on the switching rod and two pressure pieces that work together with the expansion bolt and are partially inserted into recesses of the plug elements and that the switching elements in the Both end positions are assigned stops. In the pole-changing switch according to the invention, a relative movement between the switching rod and the switching elements is possible. With this relative movement ; over the shift rod, the expansion bolt arranged on the shift rod and the two pressure pieces that work together with the expansion bolt and are inserted in the recesses of the plug elements, the two plug elements of each switching element are braced in the recesses of the connection elements, so that the required contact pressure is created.
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Polumschalter auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielsweise erläutert werden soll.In particular, there are various ways of using the invention To design and develop pole-changing switches, which will be explained in the following only as an example.
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Zunächst 1st bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumschalters vorgesehen, daß die Schaltstange zur Aufnahme des Spreizbolzens eine Absetzung aufweist und daß der Spreizbolzen auf der Absetzung der Schaltstange in Richtung der Längsachse der Schaltstange beweglich geführt sowie über beidseitig vorgesehene Federn gegen die die Absetzung begrenzenden Bunde der Schaltstange abgestützt ist, - wobei die Federn zum Beispiel aus einer Mehrzahl von Tellerfedern gebildet sein können. Der Spreizbolzen kann in seiner Form nahezu beliebig sein. Zweckmäßigerweise ist der Spreizbolzen jedoch als Kreiszylinder ausgeführt und mit zur Längsachse der Schaltstange senkrecht stehender Zylinderachse auf der Schaltstange angeordnet. Die Druokstücke, die in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzt sind und mit dem Spreizbolzen zusammen arbeiten, weisen nach einer weiteren Lehre der Erfindung Druckflächen auf, die unter einen spitzen Winkel zur Längsachse der Schaltstange verlaufen. Dabei empfiehlt es sich, die Druckstücke, vorzugsweise im Bereich ihrer Mitte, mit einer der Oberfläche des Spreizbolzens angepaßten Ausnehmung zu versehen.First, in a preferred embodiment of the invention Pole changer provided that the switching rod for receiving the expansion bolt has a deposition and that the Expanding bolts on the offset of the shift rod movably guided in the direction of the longitudinal axis of the shift rod and over both sides provided springs is supported against the collars of the shift rod that limit the deposition, - the springs for Example can be formed from a plurality of disc springs. The expansion bolt can be almost any shape. Appropriately however, the expansion bolt is designed as a circular cylinder and is perpendicular to the longitudinal axis of the shift rod Cylinder axis arranged on the shift rod. The printed pieces, which are inserted into recesses of the plug elements and work together with the expansion bolt, point to a Another teaching of the invention on pressure surfaces that run at an acute angle to the longitudinal axis of the shift rod. Included it is recommended that the pressure pieces, preferably in the area of their middle, with one of the surface of the expansion bolt adapted To provide recess.
Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumschalters findet der Spreizbolzen, der durch die beidseitig vorgesehenen Federn zunächst in der Ausnehmung der DruckstUoke ruht, bei der bereits beschriebenen Relativbewegung zwischen der Schaltstange und dem Schaltelement, - nachdem das Schaltelement eine der beiden durch di^ Ansohläge vorgegebenen Endstellung erreicht hat -, in Form der Druckflächen der DruckstUoke eine konische Verengung vor. Die Relativbewegung zwischen der Schaltstange und dem Schaltelement, d.h. die Relativbewegung zwischen demIn the embodiment of the invention described so far The pole-changing switch is located by the expansion bolt, which is initially located in the recess of the push rod due to the springs provided on both sides rests, with the already described relative movement between the shift rod and the shift element, - after the shift element one of the two end positions given by the initial saw is reached has -, in the form of the pressure surfaces of the DruckstUoke a conical constriction. The relative movement between the shift rod and the switching element, i.e. the relative movement between the
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Spreizbolzen und den Druckstücken führt folglich zu einem Auseinanderrücken der Druckstüoke und damit der Stöpselelemente des Schaltelementes; das Schaltelement wird in den Ausnehmungen der Anschlußelemente verspannt..Expanding bolts and the pressure pieces consequently lead to a movement apart the Druckstüoke and thus the plug elements of the Switching element; the switching element is in the recesses of the Connection elements clamped.
Um die beiden zu einem Schaltelement gehörenden Stöpselelemente entgegen der Wirkung der Spreizeinrichtung zusammenzuhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die beiden Stöpselelemente eines Sohaltelementes durch zumindest eine Feder unmittelbar oder über die Druckstücke und den zwischen den Druckstücken vorgesehenen Spreizbolzen gegeneinander verspannt sind. Dabei kann beidseitig der Stöpselelemente zumindest je eine Feder vorgesehen sein, wobei die Federn als Druckfedern ausgeführt und einerseits an einem Ansatz eines Stöpselelementes und andererseits an einem an einem Ansatz des anderen Stöpselelementes angeschlossenen Haltering abgestützt sein können.In order to hold the two plug elements belonging to a switching element together against the action of the expansion device, it is preferably provided that the two plug elements of a holding element are braced against each other by at least one spring directly or via the pressure pieces and the expansion bolts provided between the pressure pieces. At least one spring can be provided on both sides of the plug elements, the springs being designed as compression springs and being supported on the one hand on an attachment of a plug element and on the other hand on a retaining ring connected to an attachment of the other plug element.
Schließlich empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Schaltelemente in den Endstellungen arretierbar sind. Insoweit ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumsohalters nach einer weiteren Lehre der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine, vorzugsweise der Oberfläche des Spreizbolzens angepaßte Ausnehmung aufweisen. Bei dieser Ausführungsform findet durch die Relativbewegung zwischen dem Spreizbolzen und den Druckstüoken zunächst das Auseinanderrücken der beiden Stöpselelemente, das heißt das Spreizen des Schaltelementes statt„ Erreicht nun der Spreizbolzen die im Bereich der Enden der Druckstücke vorgesehe- : nen Ausnehmungen, so wird der Spreizbolzen durch diese Ausnehmun-Finally, it is advisable to make the arrangement so that the switching elements can be locked in the end positions. In this respect, a preferred embodiment of the pole holder according to the invention is characterized according to a further teaching of the invention in that the pressure pieces in the region of their two ends each have a recess, preferably adapted to the surface of the expansion bolt. In this embodiment, place through the relative movement between the expanding pin and the Druckstüoken first the moving apart of the two plug elements, that is, the spreading of the switching element instead of "now reaches the expansion bolt vorgesehe- in the region of the ends of the thrust pieces: NEN recesses, the expansion bolt is this recess
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-logen gehindert, durch die Kraft der Feder wieder in die im Bereich der Mitte der Druckstücke vorgesehene Ausnehmung zu gehen, das Schaltelement ist gespannt und damit arretiert. Wird als Betätigungsglied für die Schaltelemente ein Kurbeltrieb vorgesehen, so kann zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Maßnahme oder anstelle dieser Maßnahme dem Kurbeltrieb zur Arretierung der Schaltelemen te in den Endstellungen zumindest ein Ansohlagbolzen zugeordnet sein, wobei der Anschlagbolzen durch eine Feder belastet sein kann und dem Anschlagbolzen in der Kurbelwelle des Kurbeltriebes vorgesehene Ausnehmungen zugeordnet sein können. -logically prevented from going back into the recess provided in the area of the center of the pressure pieces by the force of the spring, the switching element is tensioned and thus locked. Is provided as an actuating member for the switching elements is a crank mechanism, so in addition to the above-described action, or instead of this measure the crank mechanism for locking the Schaltelemen te in the end positions at least one Ansohlagbolzen be associated with the stop pin can be loaded by a spring and the stop pin recesses provided in the crankshaft of the crankshaft drive can be assigned.
Die erfindungsgemäß bei einem Polumschalter nach der Lehre des Hauptpatentes verwirklichte Spreizeinrichtung ist natürlich in ihrer Anwendung nicht auf Polumschalter nach der I^ehre des Hauptpatentes beschränkt, sie kann vielmehr auch bei anderen Polumschaltern und darüber hinaus überall dort angewendet werden, wo ein vergleichbares "Spreizen" erforderlich ist. The spreading device realized according to the invention in a pole-changing switch according to the teaching of the main patent is of course not limited in its application to pole-changing switches according to the honor of the main patent; is required.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment; show it:
Fig. 1 eine bevorzugte AusfUhrungsform eines erfindunfeögemäßen Polumschalters, teilweise in Seitenansicht, teilweise in einem Vertikalschnitt,1 shows a preferred embodiment of an inventive Pole-changing switch, partly in side view, partly in vertical section,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Pig. I längs der Linie H-II, Fig. 2 is a horizontal section through the article according to Pig. I along the line H-II,
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Pig. 5 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie IH-III,Pig. 5 shows an enlarged view of a section through the object according to Fig. 1 along the line IH-III,
Fig. 4 in nochmals vergrößafcer Darstellung den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,4 shows section A in a further enlarged representation the object of Fig. 1,
Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 in anderer Funktionsstellung und5 shows the object according to FIG. 4 in a different functional position and
Fig. β in wiederum vergrößerter Darstellung den Ausschnitt 8 aus dem Gegenstand nach Fig. 1.FIG. Β shows the detail 8 in a again enlarged representation the object of FIG. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Polumschalter dient zur wahlweisen Umschaltung zweier ankommender, positives bzw. negatives Potential führender elektrischer Leitungen 1, 2 auf zwei abgehende elektrische Leitungen 5* 4 und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Mehrzahl von Anschlußelementen 5, nämlich einem Pluselement 5a für die positives Potential führende elektrische Leitung 1, einem Minuselement 5b für die negatives Potential führende elektrische Leitung 2 sowie Abgangselementen5c und 5d für die abgehenden elektrischen Leitungen J>, 4, aus zwei Schaltelementen 6, 7 zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes 5a mit dem ersten Abgangselement 5c oder dem zweiten Abgangselement 5d bzw. des Minuselementes 5b mit dem zweiten Abgangselement 5d oder dem ersten Abgangselement 5c und aus einem Betätigungsglied 8 für die Schaltelemente 6, J. The pole changing switch shown in Fig. 1 is used to selectively switch two incoming, positive or negative potential leading electrical lines 1, 2 to two outgoing electrical lines 5 * 4 and consists in its basic structure of a plurality of connection elements 5, namely a plus element 5a for the electrical line 1 carrying positive potential, a minus element 5b for the electrical line 2 carrying negative potential, and output elements 5c and 5d for the outgoing electrical lines J>, 4, consisting of two switching elements 6, 7 for the optional connection of the plus element 5a with the first output element 5c or the second output element 5d or the minus element 5b with the second output element 5d or the first output element 5c and an actuator 8 for the switching elements 6, J.
Wie die Fig. 1 zeigt, sind das Pluselement 5a und das Minuselement 5b hintereinander, also ohne parallel zueinander zu verlaufen,As FIG. 1 shows, the plus element is 5a and the minus element 5b one behind the other, i.e. without running parallel to one another,
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in einer Ebene angeordnet , sind in einer zweiten, auf der einen Seite des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b liegenden Ebene, von dem Pluselement 5a bzw. dem Minuselement 5b durch ein Isolatiosnelement 9 getrennt, das erste Abgangselement 5c, in einer dritten, auf der anderen Seite des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b liegenden Ebene von dem Pluselement 5a bzw. dem Minuselement 5b durch ein Isolationselement Io getrennt, das zweite Abgangselement 5d angeordnet und sind die Schaltelemente 6, 7 über das Betätigungsglied 8, miteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar, in Stellungen bringbar, in denen sie das Pluselement 5a mit dem ersten Abgangselement 5o bzw. das Minuselement 5d mit dem zweiten Abgangselement 5d verbinden, wie in der Pig. I dargestellt, und umgekehrt.Arranged in one plane, in a second plane lying on one side of the plus element 5a or the minus element 5b, separated from the plus element 5a or the minus element 5b by an isolating element 9, the first output element 5c, in a third plane the other side of the plus element 5a or the minus element 5b is separated from the plus element 5a or the minus element 5b by an insulation element Io, the second output element 5d is arranged and the switching elements 6, 7 are coupled to one another via the actuator 8 and can be moved in opposite directions , can be brought into positions in which they connect the plus element 5a to the first outlet element 5o and the minus element 5d to the second outlet element 5d, as in the Pig. I shown, and vice versa.
Der Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel die Anschlußelemente 5 als Plachschienen ausgeführt sind, während die Fig. 2 zeigt, daß die Anschlußelemente 5 einander zugeordnete Ausnehmungen 11 aufweisen und die Schaltelemente 6, 7 als Stöpsel ausgebildet und in den Ausnehmungen 11 verschiebbar sind.From Fig. 1 it can also be seen that in the illustrated embodiment the connection elements 5 are designed as flat rails, while FIG. 2 shows that the connection elements 5 each other have associated recesses 11 and the switching elements 6, 7 designed as plugs and displaceable in the recesses 11 are.
Wie insbesondere die Fig. 6 zeigt, sind die Schaltelemente 6, 7 zur Verringerung des Übergangswiderstandes auf ihren Oberflächen mit Kontaktelementen 12 ausgerüstet, wobei die Kontaktelemente 12 geschränkte Kontakt lamellen'^ufweisen.As FIG. 6 shows in particular, the switching elements 6, 7 are equipped with contact elements 12 to reduce the contact resistance on their surfaces, the contact elements 12 show crossed contact lamellas.
Zwar können die Ausnehmungen 11 und die Schaltelemente 6, 7 jeden beliebigen Querschnitt haben, im dargestellten Ausführungsbe,ispiel, das zeigen die Fig. 2 und 3, weisen die Ausnehmungen 11 undAlthough the recesses 11 and the switching elements 6, 7 can each have any cross-section, in the illustrated embodiment, 2 and 3 show the recesses 11 and
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die Schaltelemente 6, 7 jedoch einen praktisch quadratischen Querschnitt auf.the switching elements 6, 7, however, are practically square Cross-section on.
Um einerseits zwischen den Schaltelementen 6, 7 und den Anschlußelementen 5 einen relativ hohen Kontaktdruck und damit einen relativ geringen Übergangswiderstand erzielen, andererseits die Schaltelemente 6, 7 in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 leicht verschieben zu können, sind, wie die Fig. J5 zeigt, die. Schaltelemente 6, 7 in Längsrichtung diagonal in zwei Stöpselelemente 6a und 6b bzw. 7a und 7b geteilt und ist zwischen den Stöpselelementen 6a und 6b bzw. 7a und 7b jeweils eine Spreizeinrichtung 14 vorgesehen.To on the one hand between the switching elements 6, 7 and the connection elements 5 achieve a relatively high contact pressure and thus a relatively low contact resistance, on the other hand the Switching elements 6, 7 to be able to move easily in the recesses 11 of the connection elements 5 are, as FIG. J5 shows, the. Switching elements 6, 7 in the longitudinal direction diagonally into two plug elements 6a and 6b or 7a and 7b divided and is between the Plug elements 6a and 6b or 7a and 7b each have a spreading device 14 provided.
Jede Spreizeinrichtung 14 besteht aus einer Schaltstange 15, einem auf der Sohaltstange 15 angeordneten Spreizbolzen 16 und zwei mit dem Spreizbolzen 16 zusammenarbeitenden, teilweise in Ausnehmungen 17, l8 der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b eingesetzten Druckstücken 19, 2o. Wie die Fig. 1 zeigt, sind den Schaltelementen 6, 7 in. den beiden Endstellungen Anschläge 21, 22 zugeordnet .Each spreader 14 consists of a switching rod 15, one on the Sohaltstab 15 arranged expansion bolts 16 and two with the expansion bolt 16 cooperating, partially inserted into recesses 17, 18 of the plug elements 6a, 6b and 7a, 7b Thrust pieces 19, 2o. As FIG. 1 shows, stops 21, 22 are assigned to the switching elements 6, 7 in the two end positions .
Im einzelnen weist die Schaltstange 15 zur Aufnahme des Spreizbolzens 16 eine Absetzung 2j5 auf und ist der Spreizbolzen 16 auf der Absetzung 25 der Schaltstange 15 in der Längsachse der Schaltstange 15 beweglich geführt sowie über beidseitig vorgesehene Federn 24, 25 gegen die die Absetzung 2;5begrenzenden Bunde 26, der Schaltstange 15 abgestützt, - wobei die Federn 24, 25 aus einer Mehrzahl von Tellerfedern 28 gebildet sind. Der Spreizbolzen l6 ist als Kreiszylinder ausgeführt und mit zur Längsachse derIn detail, the shift rod 15 has to accommodate the expansion bolt 16 a step 2j5 and the expansion bolt 16 is on the step 25 of the shift rod 15 in the longitudinal axis of the shift rod 15 movably guided and via springs 24, 25 provided on both sides against the collars 26 delimiting the offset 2; 5, the shift rod 15 supported, - the springs 24, 25 from a plurality of disc springs 28 are formed. The expansion bolt l6 is designed as a circular cylinder and with the longitudinal axis of the
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Sohaltstange 15 senkrecht stehender Zylinderachse auf der Schaltstange 15 angeordnet. Die Druckstücke 19, 2o weisen Druckflächen 29, jk> auf, die unter einem spitzen Winkel zur Längsachse der Schaltstange 15 verlaufen. Im Bereich ihrer Mitte sind die Druckstüoke 19, 2o mit einer Ausnehmung 31 versehen, die an die Oberfläche des Spreizenbolzens 16 angepaßt ist.So holding rod 15 arranged on the shift rod 15 with a vertical cylinder axis. The pressure pieces 19, 2o have pressure surfaces 29, jk> which run at an acute angle to the longitudinal axis of the shift rod 15. In the area of their middle, the pressure pieces 19, 2o are provided with a recess 31 which is adapted to the surface of the expanding bolt 16.
Wie wiederum der Pig. 1 zu entnehmen ist, sind die beiden Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b jedes Schaltelementes 6 bzw. 7 durch zwei Federn 32, 33 unmittelbar oder über die Druökstücke 19, 2o und den zwischen den Druckstücken 19, 2o vorgesehenen Spreizbolzen l6 gegeneinander verspannt. Die Federn 32, 33 sind beidseits der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b vorgesehen, als Druckfedern ausgeführt und einerseits an einem Ansatz 34, 35 eines Stöpselelementes 6a bzw. 7a und andererseits an einem an einem Ansatz 36, 37 des anderen Stöpselelementes 6b, 7b angeschlossenen Haltering 38, 39 abgestützt.Like the Pig again. 1 can be seen, are the two plug elements 6a, 6b or 7a, 7b of each switching element 6 or 7 by two springs 32, 33 directly or via the pressure pieces 19, 2o and the expansion bolts l6 provided between the pressure pieces 19, 2o are braced against one another. The springs 32, 33 are on both sides of the Plug elements 6a, 6b or 7a, 7b are provided, designed as compression springs and on the one hand on a shoulder 34, 35 of a plug element 6a or 7a and on the other hand on one on one approach 36, 37 of the other plug element 6b, 7b connected retaining ring 38, 39 is supported.
Im übrigen sind die Schaltelemente 6, 7 in den Endstellungen arretierbar. Dazu weisen die Druckstücke 19, 2o im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine der Oberfläche des Spreizbolzens Io angepaßte Ausnehmung 4o, 41 auf.Otherwise, the switching elements 6, 7 are in the end positions lockable. For this purpose, the pressure pieces 19, 2o each have one of the surface of the expansion bolt Io in the region of their two ends adapted recess 4o, 41 on.
Bei dem erfindungsgemaßen Polumschalter ist eine Relativbewegung zwischen den Schaltstangen 15 und den Schaltelementen 6, 7 möglich. Bei dieser Relativbewegung werden über die Schaltstangen 15, den auf den Schaltstangen 15 angeordneten Spreizbolzen 16 und die mit den Spreizbolzen 16zusammenarbeitenden, in Ausnehmungen 17, 18 der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b eingesetztenIn the pole-changing switch according to the invention, there is a relative movement between the shift rods 15 and the shift elements 6, 7 possible. During this relative movement, the shift rods 15, the expansion bolt 16 arranged on the shift rods 15 and the expansion bolts 16 cooperating with the expansion bolts 16 in recesses 17, 18 of the plug elements 6a, 6b and 7a, 7b, respectively
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Druckstücke 19, 2o die beiden Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b jedes Schaltelementes 6 bzw. 7 in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 verspannt, so daß der erforderliche Kontaktdruck entsteht. Im einzelnen findet der Spreizbolzen 16, der durch die beidseits vorgesehenen Federn 24, 25zunächs.t in den Ausnehmungen 17, 18 der Druckstücke 19, 2o ruht, bei der beschriebenen Relativbewegung zwischen der Schaltstange 15 und dem Schaltelement 6 bzw. 7* - nachdem das Schaltelement 6 bzw. 7 eine der durch die Anschläge 21, 22 vorgegebenen Endstellungen erreicht hat -, in Form der Druckflächen-29, jk> der Druckstücke 19, 2o eine konische Verengung, vor. Die Relativbewegung zwischen der Schaltstange 15 und dem Schaltelement 6 bzw. T, das heißt die Relativbewegung zwischen dem Spreizbolzen ΐβ und den Druckstücken 19, 2o führt folglich zu einem Auseinanderrücken der Druckstücke 19, 2o und damit der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a» 7t> des Schaltelementes 6 bzw. J; das Schaltelement 6 bzw. 7 wird in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 verspannt. Erreicht nun der Spreizbolzen ΐβ die im Bereich der Enden der Druckstücke 19, 2o vorgesehenen Ausnehmungen 4o, 41, so wird der Spreizbolzen durch die Ausnehmungen 4o, 4l in den Druckstücken 19, 2o gehindert, durch die Kraft der Feder 24 bzw. 25 wieder in .die im Bereich der Mitte der Druckstücke 19, 2o vorgesehenen Ausnehmungen 17, 18 zu gehen, das Schaltelement 6 bzw. 7 ist gespannt und damit arretiert.Pressure pieces 19, 2o clamp the two plug elements 6a, 6b and 7a, 7b of each switching element 6 and 7 in the recesses 11 of the connection elements 5, so that the required contact pressure is created. In detail, the expansion bolt 16, which rests in the recesses 17, 18 of the pressure pieces 19, 2o due to the springs 24, 25zunächs.t provided on both sides, takes place during the described relative movement between the switching rod 15 and the switching element 6 or 7 * - after the Switching element 6 or 7 has reached one of the end positions predetermined by the stops 21, 22 - a conical constriction in the form of the pressure surfaces 29, jk> of the pressure pieces 19, 2o. The relative movement between the switching rod 15 and the switching element 6 or T, i.e. the relative movement between the expansion bolt ΐβ and the pressure pieces 19, 2o consequently leads to a moving apart of the pressure pieces 19, 2o and thus the plug elements 6a, 6b and 7a »7t > of the switching element 6 or J; the switching element 6 or 7 is clamped in the recesses 11 of the connecting elements 5. If the expansion bolt ΐβ now reaches the recesses 4o, 41 provided in the region of the ends of the pressure pieces 19, 2o, the expansion bolt is prevented by the recesses 4o, 4l in the pressure pieces 19, 2o, and again by the force of the spring 24 and 25, respectively .to go to the recesses 17, 18 provided in the area of the center of the pressure pieces 19, 2o, the switching element 6 or 7 is tensioned and thus locked.
Nur angedeutet ist in der Fig. 1, daß das Betätigungsglied 8 für die Schaltelemente 6, 7 als Kurbeltrieb ausgeführt ist, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel ein von Hand zu bedienender Betätigungshebel 42 vorgesehen ist. Dem Betätigungsglied 8 inIt is only indicated in FIG. 1 that the actuating member 8 for the switching elements 6, 7 is designed as a crank drive, with in illustrated embodiment a hand-operated Operating lever 42 is provided. The actuator 8 in
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Form eines Kurbeltriebes ist zur zusätzlichen Arretierung der Sehaltelemente 6, J in den Endstellungen ein Anschlagbolzen 43 zugeordnet, der durch eine Feder 44 belastet ist und dem in der Kurbelwelle 45 vorgesehene Ausnehmungen 46, 47 zugeordnet sind.In the form of a crank drive, a stop bolt 43 is assigned to additionally lock the retaining elements 6, J in the end positions, which is loaded by a spring 44 and to which recesses 46, 47 provided in the crankshaft 45 are assigned.
Schließlich ist die aktive Länge 1 der Schaltelemente 6, 7 gleich der Summe aus der Dicke d, des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b, der Dicke d2 des Isolationselementes 9 bzw. Io und der Dicke d, des Abgangselementes 5c bzw. 5d gewählt und ist die Dicke dp des Isolationselementes 9 bzw. Io größer als die Dicke d. des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b bzw. als die Dicke d-, des Abgangselementes 5c bzw. 5d.Finally, the active length 1 of the switching elements 6, 7 is chosen equal to the sum of the thickness d, the plus element 5a or the minus element 5b, the thickness d 2 of the insulation element 9 or Io and the thickness d, the output element 5c or 5d and the thickness dp of the insulation element 9 or Io is greater than the thickness d. of the plus element 5a or the minus element 5b or as the thickness d-, of the outlet element 5c or 5d.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01H 21/00 |
|
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 2165389 Format of ref document f/p: P |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |