-
Schaltgerät mit einer Dämpfungsanordhung Die Erfindung befaßt sich
mit einem Schaltgerät, dessen bewegliche Schaltglieder an einem Träger gegen Kontaktkraftfedern
relativ bewegbar geführt sind, und insbesondere mit einem Schütz mit direkt wirkendem
Antrieb.
-
Bei Schaltgeräten dieser Art tritt beim Einschalten ein Prellen der
Schaltglieder auf, das durch das Zusammenwirken bewegter und elastisch verformbarer
Teile entsteht. Das Prellen wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer der Schaltglieder
aus, da die Schaltglieder nach der ersten Berührung einmal oder mehrmals bei fließendem
Strom unter Lichtbogenbildung getrennt werden, bis die Schaltglieder endgültig in
der- Einschaltstellung verharren.
-
Darüber hinaus ist bei Schaltgeräten eine Erscheinung beobachtet worden,
die dem Prellen ähnelt, jedoeh in zeitlichem Abstand von dem Einschaltprellen auftritt.
Es handelt sich dabei um ein ein- oder mehrmaliges Abheben der Schaltglieder nach
dem Abklingen des Einschal-tprellens mit der Folge, daß ein zusätzlicher Abbrand
an den Schaltgliedern entsteht. Wie Untersuchungen ergeben haben, beeinflussen bei
elektromagnetischen Antrieben u. a. die Höhe der Betätigungsspannung des Magnetantriebes
innerhalb der zulässigen Toleranz und die Befestigung des Schaltgerätes die nachträglichen
Kontaktabhebungen.
-
Allgemein fördern ein größerer EnergieüberschuB des Antriebes und
eine nachgiebigere Befestigung des Schaltgerätes die schädliche Erscheinung.
-
Es ist bei Schaltgeräten bereits bekannt, zur Dämpfung des Einschaltprellens
elastische und energieverzehrende Materialien, beispielsweise Gummi, zu verwenden;
Streifen oder Platten aus solchen Stoffen werden u,a. als Unterlage für die feststehenden
Teile -des elektromagnetischen Antriebes der Schaltgeräte benutzt.
-
Ferner ist es bekannt, bewegliche Schaltglieder mit möglichst geringer
Masse zu verwenden. Beispielsweise verwendet man aus diesem Grund anstelle massiver
gegossener Schaltbrücken aus Blech gezogene Teile mit großer Formsteifigkeit und
geringem Gewicht.
-
Es ist auch bekannt geworden, den Träger der beweglichen Schaltglieder
als Teil einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung auszubilden, wobei ein feststehender
Kolben in eine zylindrische Ausnehmung des Schaltgliedträgers eingreift (DT-OS 1
790 181).
-
Durch die beschriebenen bekannten Mittel kann zwar das unmittelbar
an die Berührung der Schaltglieder beim Einschalten einsetzende Prellen vermindert
werden, jedoch gelingt es kaum, die erwähnte zusätzliche Erscheinung, d.h. die nach
dem Abklingen des Einschaltprellens vorkommende nochmalige Öffnung der Schaltglieder,
zu verhindern. Abgesehen hiervon kann die erwähnte pneumatische Dämpfungseinrichtung
nicht bei Schaltgeräten mit direkt wirkendem elektromagnetischem Antrieb eingesetzt
werden, weil bei diesen der Magnetanker unmittelbar an dem Träger der beweglichen
Schaltglieder befestigt ist und daher der benötigte Raum durch den Magnetanker ausgefüllt
ist.
-
Durch die Erfindung sollen das Prellen insgesamt und insbesondere
die erwähnte zusätzliche Erscheinung vermindert werden. Dies soll auf eine einfache
und einen möglichst geringen Aufwand erfordernde Gestaltung des Schaltgerätes geschehen.
Gemäß
der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an dem Schaltgliedträger parallel
zu den Kontaktkraftfedern wirkende Dämpfungskörper angeordnet sind. Diese Dämpfungskörper
werden im wesentlichen nur während des geringen Hubes beansprucht, den die Kontaktkraftfeder
von der Beruhrung der Schaltglieder bis zur Beruhrung des Magnetankers mit dem feststehenden
Magnetteil ausführt. Die Dämpfungskörper befinden sich in größtmöglicher Nähe zu
den Schaltgliedern und sind deshalb besonders wirksam.
-
In Weiterbildung der Erfindung können als Kontaktkraftfedern Schraubendruckfedern
dienen, und die Dämpfungskörper können zylindrisch ausgebildet und innerhalb der
Windungen der Schraubendruckfedern angeordnet sein. Damit wird erreicht, daß bei
Schaltgeräten, die mit Schraubendruckfedern als Kontaktkraftfedern ausgestattet
sind, für den Einbau der Dämpfungskörper keinerlei konstruktive Anderungen erforderlich
sind. Das im Inneren der Schraubendruckfedern zur Verfügung stehende Volumen reicht
aus, um eine wirksame Dämpfung zu erzielen. Die Dampfungskörper können aus einem
Material mit hoher innerer Reibung bestehen, wie z. B. aus Silikongummi oder aus
einem Drahtgeflecht, das im Handel unter der Bezeichnung GanzIPetalstoßdampfer erhältlich
ist. Silikongummi kann beispielsweise in der Form von Hohl zylindern verwendet werden,
deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Schraubendruckfedern entspricht.
Versuche haben ergeben, daß mittels der neuen Dampfungseinrichtung das Prellen vermindert
und die nachträglichen Kontaktöffnungen beseitigt werden können, was zu einer größeren
Lebensdauer der Schaltglieder führt.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisch betätigtes Schütz in einem Schnitt.
-
In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung der Träger der beweglichen
Schaltglieder gezeigt.
-
Das dreipolige Schütz gemäß der Fig. 1 umfaßt eine Grundplatte 1,
an der ein feststehender Magnetteil 2 mit einem Spulediörper 3 befestigt ist. Zwischen
dem Magnetteil 2 und der Grundplatte 1 befinden sich Streifen 4 aus'einem dämpfenden
Material. Von Seitenwänden 5 und 6, die ebenfalls an der Grundplatte 1 befestigt
sind, wird eine Leiterplatte 7 getragen, die Anschlußstücke 10 und feststehende
Schaltglieder 11 aufweist. Durch eine Öffnung der Leiterplatte 7 erstreckt sich
ein Schaltgliedträger 12, an dem bewegliche Brückenschaltstücke 13 angebracht sind.
Am unteren Ende des Schaltgliedträgers 12 ist der bewegliche Magnetauker 14 befestigt,
der mit dem feststehenden Magnetteil 2 zusammenwirkt. Durch nicht dargestellte Federn
wird die aus dem Schaltgliedträger 12, den Brückenschaltstücken 13 und den Magnetanker
14 bestehende Einheit in der gezeigten Ausschaltstellung gehalten.
-
Wie aus der Fig. 2 näher zu entnehmen ist, ist der Schaltgliedträger
12 dreipolig ausgebildet und besitzt drei Polsäulen 15 mit je einer Gabel 16 mit
Bohrungen 17 für einen Stift 18 (Fig. 1), an dem sich eine Blattfeder 20 abstützt,
deren Enden an den Brückenschaltstücken 13 anliegen. Zwischen einem Steg 21 des
Schaltgliedträgers 12 und dem Mittelteil 22 der Gabel 16 zu i ist eine Schraubendruckfeder
23 als Kontalttl,raftfeder angeordnet. Die Feder 23 wird beim Einschalten des Schützes
um die Wegstrecke zusammengedrückt, die der Anker 14 nach der Berührung der Schaltglieder
(gestrichelt in Fig. í) bis zum Aufsetzen auf'dem feststehenden Magnetteil 2 zurücklegt.
Im Inneren der Schraubendruckfeder 23 befindet sich ein Hohlzylinder 24 aus Silikongummi,
dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Schraubendruckfeder 23 entspricht.
-
Die Länge des Hohlzylinders 24 entspricht der Länge der Schraubendruckfeder
23 im ausgeschalteten Zustand des Schützes. Es kann sich aber auch als günstig erweisen,
durch eine geringere Länge des Hohlzylinders 24 dafür zu sorgen, daß die Dämpfung
erst eine gewisse Wegstrecke nach der Berührung der Schaltstücke einsetzt. Mit der
Schraubendruckfeder 23 wird
daher beim Einschalten zugleich der
Hohlzylinder 24 zusammengedrückt. Durch die Wahl einer größeren oder geringeren
Wandstärke des Hohlzylinders 24 kann die Dämpfungswirkung vergrößert oder verkleinert
werden.
-
Am Beispiel der mittleren Polsäule 15 ist in Fig. 2 ferner dargestellt,
daßdaß'anstelle eines Hohlzylinders als Dämpfungskörper auch ein in seinem gesamten
Querschnitt gleichförmig aufgebauter Körper verwendet werden kann. Dieser Dämpfungskörper
25 ist ein sog. Ganzmetallstoßdämpfer, der aus einem Drahtgeflecht besteht. Jedoch
kann auch ein Vollzylinder aus Silikonkautschuk oder ähnlichen Stoffen verwendet
werden.
-
Bei der Erfindung wird ein ohnehin vorhandener Raum für die Zwecke
einer Dämpfungseinrichtung ausgenutzt. Deshalb ist eine konstruktive Änderung, des
Gerätes nicht erforderlich.
-
Vorteilhaft ist hierbei ferner, daß die Dämpfungskörper vollkommen
geschützt im Inneren des Trägers der beweglichen Schaltglieder untergebracht werden
können,-wo weder ein Angriff durch Staub noch durch Lichtbögen stattfinden kann.
-
Da sich Schaltgeräte im Betrieb beträchtlich erwärmen können, empfiehlt
es sich, für die Dämpfungskö,rper Materialien zu wählen, die in einem Temperaturbereich
von etfa - 250 C bis 1000 C beständig sind und ihre Eigenschaften innerhalb dieses
Bereiches nicht wesentlich ändern. Körper aus Silikongummi und aus Drahtgeflechten
erfüllen diese Bedingungen.
-
Es stehen jedoch auch andere geeignete Materialien zur Verfügung.
Die Erfindung ist bei Schaltgeräten mit elektromagnetischem oder sonstigem geeigneten
Antrieb anwendbar und gleichermaßen bei Schaltbrücken oder anderen Schaltgliedern
wirksam.
-
6 Ansprüche 2 Figuren