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Schalter für Hilfsstromkreise In elektrischen Energieverteilungsanlagen
bestehen zahlreiche Hilfsstromkreise, um die Schaltstellung der in der Anlage vorhandenen
Trennschalter und Leistungsschalter zu erfassen und auszuwerten. Hierzu sind die
genan11ten Schaltgeräte mit Schaltern für die Hilfsstromkreise versehen, die in
Abhängigkeit von der Schaltstellung betätigt werden tmd dabei je nach der gewählten
Schaltung Kontakte öffnen oder schließen.
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Ein bisher für diese Zwecke verwendeter Schalter weist eine Vielzahl
von federnden Kontaktgliedern auf, die durch eine Mehrkantwelle betätigt werden.
Jedes Kontaktglied umfaßt hierbei zwei federnde Scheiben mit daran befindlichen
Kontaktzungen, die mit feststehenden Gegenkontakten zusammenwirken. Die Kontaktglieder
befinden sich in Schaltkammern, die durch aneinandergereihte Isolierstoffteile begrenz-t
werden. Die federnden Scheiben der Kontaktglieder sind auf eine Zwischenscheibe
aufgenie-tet, wobei durch eine Krümmung der Scheiben für eine Vorspannung gesorgt
ist.
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Die Herstellung der Scheiben für die Kontaktglieder mit dem benötigten
Krümmungsradius bereitet jedoch Schwierigkeitenp so daß der ert der Vorspannung
zwischen den einzelnen Scheiben schwankt. Ferner müssen die Wände der Schaltkammer
einen Abstand entsprechend der Auffederung der Scheiben beim Auflaufen auf den feststehenden
Gegenkontakt besitzen. Dadurch ergibt sich aber ein verhältnismäßig großes axiales
Spiel des Kontaktgliedes im ausgeschalteten Zustand. Dies kann dazu führen, daß
der geforderte Schaltwinkel nicht ausreichend genau eingehalten wird.
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Die Erfindung geht von einem Schalter für Hilfsstromkreise mit mindestens
einem auf einer drehbaren Welle angeordneten beweglichen Kontaktglied aus, das aus
zwei miteinander verbundenen federnden, mindestens je eine Kontaktzunge aufweisenden
Kontaktscheiben besteht, sowie mit mindestens einem feststehend angeordneten Gegenkontaktstück,
das in eine von Isolierstoffteilen begrenzte und das bewegliche Kontaktglied aufnehmende
Schaltkammer hineinragt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltgenauigkeit
des Schalters zu verbessern und seinen Aufbau zu vereinfachen.
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Gemäß der Erfindung wird die. Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes Kontaktglied
im Bereich der Kontaktzunge einen das andere Kontaktglied hintergreifenden, an den
Isolierstoffteilen geführten Führungslappen trägt und daß beide Führungslappen einander
gegenüberstehend angeordnet sind. Die beiden Führungslappen verringern ihren Abstand,
wenn die Kontaktzungen auf einen feststehenden Gegenkontakt auflaufen. Dadurch wird
die Führung des Kontaktgliedes an den ortsfesten Isolierstoffteilen aufgehoben,
und die Kontaktgabe an dem Gegenkontakt erfolgt ohne Beeinflussung durch Führungskräfte.
Andererseits ist das Kontaktglied bis zur Berührung mit dem Gegenkontakt auf diesen
genau ausgerichtet, so daß der Schaltwinkel genau eingehalten wird.
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Die Kontaktzungen der Kontaktglieder können in Richtung aufeinander
relativ zu der Ebene der Kontaktscheiben abgebogen sein, und die Kontaktscheiben
können durch Verbindungsmittel unmittelbar aufeinanderliegend verbunden sein. Dadurch
ist für eine Vorspannung der Kontaktzungen gesorgt, die eine gute Kontaktgabe gewährleistet.
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Die Führungslappen können mit Vorteil zwischen den der Kontaktgabe
dienenden Enden der Kontaktzungen und dem Ringbereich der Kontaktscheiben vorgesehen
sein. Dadurch sind die Führungslappen möglichst nahe den Enden der Kontaktzungen
angebracht.
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Die Kontakt scheiben können mittels angeformter Verbindungsfahnen
gegeneinander bajonettartig verriegelt sein. Hierzu können die Verbindungsfahnen
relativ zu der Ebene der Kontaktscheiben gewellt ausgeführt sein und können eine
federnde Rastung bilden. Zur Bildung eines funktionsfähigen Kontaktgliedes können
zwei Kontaktscheiben aufeinandergelegt und durch Verdrehung gegeneinander verbunden
werden. Hierbei gelangen sogleich die Kontaktzungen in die gewünschte Lage, in der
die Kontaktzungen und die Führungslappen einander gegenüberstehen.
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Jede der Kontaktscheiben kann zwei einander gegenüberliegend angeordnete
Kontaktzungen und zwei ebenfalls einander gegenüberliegend angeordnete Verbindungsfahnen
besitzen. Zweckmäßig stehen hierbei die Achsen der Kontaktzungen und der Verbindungsfahnen
unter einem Winkel von 90 ° aufeinander. Falls jedoch eine größere Anzahl auswertbarer
Schaltstellungen benötigt wird, können auch Kontakt scheiben mit einer anderen Anordnung
von Kontaktzungen und Verbindungsfahnen hergestellt werden. Alle Kontakt scheiben
können in gleicher Weise so ausgebildet sein, daß sie mit einer Nehrkantöffnung
in mehreren Stellungen auf die mit einem mehrkantigen Profil ausgeführte Sohaltwfelle
aufsteckbar sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt einen mehrpoligen Schalter für Hilfsstromkreise.
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In den Fig. 2 und 3 ist in zwei verschiedenen Ansichten ein Kontaktglied
für den Schalter nach der Fig. 1 dargestellt.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen ebenfalls in zwei verschiedenen Ansichten
ein anderes Ausführungsbeispiel eines Kontaktgliedes.
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Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen das Zusammenwirken des Kontaktgliedes
mit einem festen Gegenkontakt.
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Der Schalter 1 in Fig. 1 besitzt eine Vierkantwelle 2, die sich durch
einen aus mehreren Isolierstoffteilen zusammengesetzten und durch Schraubenbolzen
4 zusammengehaltenen Schalterblock erstreckt. Je zwei benachbarte Isolierstoffteile
3 begrenzen eine Schaltkammer, in die feststehende Gegenkontakte 5 für anhand der
folgenden Figuren noch zu erläuternde Kontaktglieder hineinragen. Je nach der benötigten
Anzahl von Hilfsstromkreisen kann eine entsprechende Anzahl von Isolierstoffteilen
3 zu einem Schalter zusammengefügt werden.
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An die nach außen ragenden Enden der Gegenkontakte 5 können elektrische
Leiter durch Steckhülsen oder Schraubklemmen angeschlossen werden. Ein Beispiel
für ein auf die Vierkantwelle 2 aufzusetzendes Kontaktglied ist in den Fig. 2 und
3 gezeigt.
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Das Kontaktglied 10 besteht aus zwei zusammengefügten federnden Kontaktscheiben
11 und 11', die miteinander fluchtende achtkantige Öffnungen 12 zum Aufstecken auf
die Vierkantwelle 2 besitzen. Jede der Scheiben 10 besitzt zwei einander diametral
gegenüberliegend angeordnete Kontaktzungen 17 bzw. 13', deren der Kontaktgabe dienende
Enden 14 bzw. 14' derart gewölbt gestaltet sind, daß sie sich auf einen messerartigen
Gegenkontakt aufschieben lassen. Jede Kontaktzunge 13 bzw. 13' ist mit einem Führungslappen
15 bzw. 15' versehen, der hinter die Kontaktzunge. 13 bzw. 13' greift.
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Im rechten Winkel zu der Achse der Kontaktzungen 13 und 13' tragen
die Kontaktscheiben 11 und 11' Verbindungsfahnen 16 und 16', die gewellt ausgeführt
sind und eine bajonettartige Verrastung der beiden Kontaktscheiben 11 und 11' ermöglichen.
Die Verrastung ist so ausgeführt, daß die Öffnungen 12 ebenso wie die Enden 14 der
Kontaktzungen 13 und 13' miteinander zur Dekkung gebracht werden.
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Bei im übrigen gleichem Aufbau stehen die Kontaktzungen 21 und 21'
des Kontaktgliedes 20 nach den Fig. 4 und 5 unter einem Winkel von 90 °, während
die Verbindungsfahnen 16 und 16' über den verbleibenden Teil des Umfanges der Kontaktscheiben
verteilt
angeordnet sind. Das Kontaktglied 20 eignet sich für solche
Anwendungsfälle, in denen im Lauf der Drehung der Schaltwelle 2 mehrere Hilfsstromkreise
nacheinander geschlossen und geöffnet werden sollen.
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Die Führungslappen 15 und 15' befinden sich zwischen dem Ringbereich
17 bzw. 17' und den Enden 14 bzw. 14' der Kontaktscheiben 11 und 11'. Somit befinden
sich die Führungslappen nahe bei den kontaktgebenden Enden 14 und 14' und sorgen
dafür, daß ein störender Versatz der kontaktgebenden Enden gegenüber den feststehenden
Gegenkontaktstücken nicht auftreten kann. Wie besonders die Fig. 3 und 5 erkennen
lassen, sind die Kontaktzungen 13 und 13' in Fig. 2 und 21 und 21' in Fig. 5 gegenüber
der Ebene der Kontaktscheiben abgewinkelt, so daß die kontaktgebenden Enden unter
Vorspannung aneinanderliegen und eine definierte Kontaktkraft auf die Gegenkontaktstücke
ausüben.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen ein vereinfacht dargestelltes Kontaktglied
30, das in seinem Aufbau z e B. dem Kontaktglied 10 nach den Fig. 2 und 3 entsprechen
kann, in zwei verschiedenen Schaltstellungen. Die Fig. 6 läßt erkennen, daß sich
das Schaltglied 30 mit seinen Führungslappen 31 bzw. 31' sowie mit den Kontaktzungen
32 und 32' und ihren kontaktgebenden Enden 33 und 33' in einer von Isolierstoffteilen
3 begrenzten Schaltkammer 34 befindet. An den Wänden der Schaltkammer 34 liegen
die Führungslappen 31 und 31' mit geringem Spiel derart an, daß das Kontaktglied
30 geführt ist und daher nur ein sehr geringes Spiel in Richtung der Schaltwelle
2 vorhanden ist. In Fig. 7 befindet sich das Schaltglied 30 im Eingriff mit einem
festen Gegenkontakt 35, der messerartig ausgebildet ist. Infolge der Spreizung der
Kontaktzungen 32 und 32' ist der Abstand der Führungslappen 31 und 31' verringert,
so daß die Führung an den Isolierstoffteilen 3 aufgehoben und auf den Gegenkontakt
35 übergegangen ist.
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Zur Herstellung der Kontaktglieder bzw. der Kontaktscheiben, aus denen
die Kontaktglieder zusammengesetzt werden, eignen sich Federbleche, wie sie in der
Elektrotechnik für Kontaktteile gebräuchlich sind. Die Oberfläche der Kontaktscheiben
kann galvanisch mit einem gut leitenden Überzug, z. B. aus Silber, versehen sein,
um den Übergangswiderstand zu verringern. Die Isolierteile 3 und 3' können aus einer
aushärtbaren Kunstharzmasse oder einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt
sein. In der Gestalt der Kontaktscheiben und der Anordnung der Kontaktzungen sind
im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich, beispielsweise um die Anzahl
der zu betätigenden Hilfsstromkreise zu vergröBern.
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7 Ansprüche 7 Figuren