DE2461782A1

DE2461782A1 - Elektrisches schaltgeraet

Info

Publication number: DE2461782A1
Application number: DE19742461782
Authority: DE
Inventors: Guy Lacan
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1974-01-03
Filing date: 1974-12-30
Publication date: 1975-07-10
Also published as: IT1028027B; FR2257141A1; SE407303B; FR2257141B1; US3964006A; IE40350L; GB1491220A; JPS5098671A; BE823531A; IE40350B1; SE7416349L; JPS598019B2; ATA4375A; DE2461782C2; AT337297B; ES433516A1; SU619126A3; BR7410988D0; CA1037086A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & G RAM KOW

München, den 30.12.74-P/Sv-T 2044

LA TELEMECANIQUE ELECTEIQUE

33bis et 33ter, avenue Marechal Joffre

92000 Nanterre, Frankreich

Elektrisches Schaltgerät

Priorität: Frankreich Ur. 74 00159 vom 3. Januar 1974

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät bzw. ein Schütz mit einem Gehäuse, das zwei in einer Richtung parallel verlaufende Teile umfaßt, welche dazu bestimmt sind, eine variable Anzahl von abnehmbaren Grundkontakten aufzunehmen, welche senkrecht zu dieser Richtung an zwei Punkten fixiert sind. Des weiteren umfaßt dieses Schütz ein bewegliches Organ länglicher Form, das parallel zu

509828/0666

der erwähnten Richtung angeordnet und einerseits mit den beweglichen Elementen des elektromagnetischen Motorsystems und andererseits mit den beweglichen Elementen der Kontakte verbunden ist. Derartige Schaltgeräte werden insbesondere zur Schaltung von Mittelspannungskreisen verwendet, bei denen die Stromstärken im allgemeinen größer als 100 Ampere sind.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Schütze bekannt, bei denen parallele Stäbe oder Stangen verwendet werden, um die verschiedenen Teile, aus denen das Schütz aufgebaut ist, zu halten. Diese bekannten Systeme weisen jedoch zahlreiche Nachteile auf, die eine Folge ihres rahmenartigen Aufbaus sind.

Vor allem sind ihre Abmessungen im allgemeinen störend groß, wodurch es schwierig wird, sie in Schranke oder Tafeln einzubauen, wo übrigens generell die Tendenz besteht, die Abmessungen zu verkleinern.

Außerdem sind diese bekannten Geräte aufgrund ihres Aufbaus aufgrund auftretender Verstaubung und Verschmutzung störanfällig, da sich Staubteilchen und dergl. an den am wenigsten erwünschten Stellen, nämlich den Lagern, den Magnetpolen usw. absetzen und ansammeln.

Aufgrund der bei den bekannten Schaltgeräten gegebenen Abmessungen ist es schließlich schwierig, einen steifen Rahmen zu schaffen, woraus folgt, daß diese geforderte Eigenschaft nur erhalten werden kann, wenn die Anzahl der tragenden Abschnitte erhöht wird. Dies hat aber wiederum zur Folge, daß diese Schaltgeräte unerwünscht schwer werden.

Wenn demgemäß bei den bekannten Geräten die geforderte Steifigkeit und Festigkeit gewährleistet ist, hat man es mit einem Gerät zu tun, das im Aufbau asymmetrisch ist und demge-

509828/0666

maß gegenüber transifcorisehen Erscheinungen und Stoßen, überaus empfindlich ist.

Diese Geräte sind jedoch im allgemeinen gut gekühlt, und ihr Aufbau ermöglicht eine relativ einfache Montage und Wartung.

Aufgabe der Erfindung ist es, Schaltgeräte der beschriebenen Art unter Beibehaltung oder sogar unter Verbesserung der vorhandenen Vorteile derart weiterzubilden, daß die \orstehend erläuterten Nachteile vermieden werden, und zwar mit Hilfe von Elementen mit sehr günstigem Herstellpreis. Die Erfindung betrifft auch ein System, das aufgrund seiner Elemente den Aufbau mehrpoliger Schaltgeräte durch Zusammenfügung einer bestimmten Anzahl von unabhängigen Kontakteinheiten mit einem Körper bzw. einer Form,., die durch eine. . Ablängung von prismatischen Elementen erhalten wird und die geeignet sind, eine Mehrzahl von Funktionen zu erfüllen. Des weiteren tragen diese Maßnahmen dazu bei, das veraltete Erscheinungsbild dieser bekannten Geräte zu modifizieren und ihnen mehr Ähnlichkeit mit den üblichen kleineren Geräten zu verleihen, was sich in einer Verbesserung des äußeren Erscheinungsbildes äußert.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse des Schaltgeräts einen ersten Satz von Führungsschienen aufweist, die parallel zur Befestigungsebene des Geräts verlaufen und die festen Elemente des antreibenden Systems halten,

daß die Teile von einem zweiten Satz von Führungsschienen gebildet sind, welche umgebogene und in gleicher Richtung wie die Führungsschienen des ersten Satzes verlaufende Ränder aufweisen, wobei die Führungsschienen des zweiten Satzes direkt mit den Führungsschienen des ersten Satzes verbunden sind,

509828/0666

daß das bewegliche Organ aus einer dritten Führungsschiene mit Rändern besteht, die parallel zu den vorstehend erwähnten Bändern verlaufen und im wesentlichen in der Mittelebene gelegen sind, die durch die Schienen des ersten Satzös verläuft ,

daß jeder Grundkontakt ein Kupplungsorgan zum lösbaren Befestigen seines beweglichen Teiles mit der dritten Schiene durch eine zu dieser parallel verlaufende Bewegung aufweist, und daß geeignet geformte Verhakungsorgane vorgesehen sind, um mit dem zweiten Satz von Schienen zusammenzuwirken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Aufrißansicht, wobei die Schnittebene durch die Symmetrieebene eines Kontaktblocks und teilweise durch eine Ebene verläuft, die durch das Befestigungsorgan dieses Blocks geht,

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Anschläge des Halb-Gleitstücks bzw. des Halb-Hihiungsteils, und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Schaltgeräts mit einem einzigen Kontaktblock, in dem das obere Halb-Gleitstück und der Kontaktträger nicht dargestellt sind.

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltgerät besteht im wesentlichen aus einem festen Magnetkern 1, der von einer Erregerwicklung umgeben ist, welche wiederum in eine Kunststoffummantelung eingegossen ist, sowie aus einem beweglichen Anker 4, der seine Bewegungen auf einen Kontaktträger 5 überträgt, dessen oberer Teil mit einem brückenförmigen Kontakt 6 ausgestattet ist.

509828/0666

Das Gehäuse des Geräts besteht aus einem prismatischen Festkörper, welcher einen Boden 7 zur Befestigung an einer Fläche aufweist, sowie zwei seitliche Flügel 8, 9 umfaßt, durch die das Gehäuse im Schnitt eine U-förmige Gestalt erhält.

In jeder der Wände 10 und 11 der sich gegenüberliegenden Flügel 8*, 9* ist ein erster Satz von Führungsschienen 12, 13 bzw. 14, 1-5 vorgesehen, die im beschriebenen Beispiel aus Rippen bestehen.

Diese Rippen, die untereinander und zur Bodenfläche parallel verlaufen, dienen dazu, die Umhüllung 3 der Spule in einer senkrechten Richtung zu führen und zu halten. Zu diesem Zweck weist diese Umhüllung Ränder und Rinnen auf, die geeignet sind, mit diesen Rippen zusammenzuwirken.

Des weiteren ist ein wesentlicher Teil der Oberfläche 16 der Umhüllung der Spule in mechanischem Kontakt mit den Innenwänden 10 und 11 der Flügel, und zwar derart, daß die in der Spule entstehende Wärme zu diesen Flügeln abgeführt werden kann.

Die vom Boden abgewandten Enden der Flügel sind mit einem zweiten Satz von Führungsschienen 17, 18 versehen, die parallel zu den Führungen des ersten Satzes verlaufen und umgebogene Ränder 19, 20 aufweisen. Diese Ränder dienen dazu, gleitende Schrauben 21, 22 aufzunehmen, deren Aufgabe es ist, auf dem Gehäuse wenigstens einen isolierenden Träger wie 23 zu fixieren.

Diese Isolierträger 23 bilden die Basis, auf der alle Elemente der abnehmbaren Kontakte angeordnet sind, welche zum Schalten der elektrischen Kreise benötigt werden.

Es handelt sich dabei um die Verbindungsklemmen "wie 24, die festen Kontakte wie 25» die Befestigungsschrauben der festen Kontakte wie 26 und schließlich die beweglichen Kontaktträger wie 5» welche die Kontaktbrücken 6 sowie ihre Federn 27 und

509828/0666

und den Kupplungsflansch 29 halten, sowie um die Schrauben 30, 31, die mit den verschiebbaren Muttern 21, 22 zusammenwirken.

Der Aufbau der abnehmbaren Kontaktblöcke ist derart, daß diese auf einfache Weise montiert oder im Falle einer Störung oder einer Änderung durch eine Bewegung parallel zum zweiten Satz von Führungsschienen gewechselt werden können.

Um ein Kuppin des beweglichen Teils des elektromagnetischen Motors im Verlauf des Anbringens der beweglichen Kontakte zu ermöglichen, besitzt der Kontaktträger an seinem zum Boden des Geräts gerichteten Ende eine T-förmige Erweiterung 32, die mit einer dritten Führung 33 zusammenwirken kann, welche im Querschnitt C-förmig ausgebildet ist und längs der der bewegliche Kontakt im Verlauf seiner Anbringung gleiten kann. _/

Diese dritte Führung 33*» die sich über eine von der Anzahl zu betätigender Kontakte abhängige Länge erstreckt, erfüllt außerdem die Funktion des Haltens des beweglichen Ankers 4, mit dem sie über den Stift 34 und elastische Kissen 35, 36 verbunden ist.

Das Führungssystem des Ankers und der dritten Schiene wird durch ein Führungsteil gewährleistet, das von zwei Elementen 37, 38 gebildet ist, welche aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das einen guten Reibungskoeffizienten mit dem Material der Flügel 8,9 aufweist und die in der Nähe der Außenwände der Flügel angeordnet sind.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Innenvolumen zwischen den Flügeln in der Nähe des Bodens freibl__eibt, um eine Anordnung des Kerns 1 und der Spule 2,. 3 zu ermöglichen.·

509828/0666

Jedes Element des Führungsteils wie 37 "besitzt eine Bohrung 39» in der sich einerseits eine Rückstellfeder 40, die gegen einen festen Rand 41 des Bodens 7 abgestützt ist, und andererseits ein Führungsstift 42 "befinden. Die Achse der Bohrung steht senkrecht auf der durch den Boden verlaufenden Ebene und damit auch senkrecht zu den zwei Gruppen von Führungen.

Das in der Nähe der zweiten Gruppe von Führungen 17» 18 liegende Ende 43 des Führungsteils 37 umfaßt ein erstes Führungselement, das aus einem Fußteil 44 besteht, das senkrecht zur Achse der Bohrung 39 verläuft und in eine längliche Öffnung 45 eingreift, die in einem Bereich 46 des Flügels 9 zwischen den zwei Gruppen von Führungen angebracht ist. Dieser Fußteil besitzt ferner eine Verbreiterung 60, die der Innenfläche des Flügels 9 gegenüberliegt, auf dem es sich abstützt und die Rolle eines Gleitschuhs spielt.

Da dieser Gleitschuh breiter als die längliche Öffnung 45 ist, wird das Führungsteil von innen her eingebracht. Eine Bohrung 47, die im Fußteil 44 angebracht ist, ermöglicht die Aufnahme des Stiftes 34 und somit die Zusammenfassung bzw. die Befestigung aller beweglichen Elemente des elektromagnetischen Antriebsteils des Schaltgeräts.

Das andere Ende des Führungsteils 37» das der Befestigungswand und dem Boden benachbart ist, umfaßt einen Finger 48, der in ein zweites Langloch 49 des Flügels eingreift und somit ein zweites Führungsmittel für den Führungsteil 37 "bildet.

Dieses zweite Langloch ist senkrecht zur. ersten Gruppe von Führungen 14, 15 angeordnet und liegt in Höhe dieser Führungen.

Das Gewicht der beweglichen Massen des Schaltgeräts wird somit von den Gleitschuhen 60 getragen, während ihre Führung

509828/0666

durch die !Teile 44 bzw. 48 gewährleistet ist.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel stützen sich die Führungsteile in Euhelage auf den zweiten Gruppen von Führungen ab.

Für den Fall, daß das Schaltgerät sehr häufig erregt wird, kann es vorteilhaft sein, das Anhalten der beweglichen Teile an einem mit einem Stift 51 fest verbundenen Anschlag zu bewirken, wobei dieser Stift dann die Funktion des Führungsstifts 42 übernimmt und am Gehäuse in einem Bereich 41 zu befestigen ist, der neben dem Boden gelegen ist, wie dies in Fig. 2 zu erkennen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besieht das Gehäuse hauptsächlich aus einem einzigen Profilteil, das durch Extrusion bzw. Spritzgießen erhalten wird, und zwar derart, daß die ersten und zweiten Gruppen von Führungen vom gleichen Flügel getragen werden. Gleichermaßen kann das Gehäuse dadurch erhalten werden, daß zwei identische extrudierte Profilteile, die lediglich die Flügel bilden, mittels einer Platte oder Querverbindungen zusammengefügt werden, welche die Aufgabe des Bodens übernimmt bzw. welche diese Aufgabe übernehmen. Das bewegliche Organ 33 wird gleichermaßen durch Extrusion bzw. Spritzgießen erhalten.

Bei allen Ausführungsformen wird die Festigkeit des Gehäuses wesentlich verbessert, wenn die abnehmbaren Kontaktblöcke eingesetzt und durch ihre Befestigungsschrauben überbrückt sind.

Die Abmessungen des beschriebenen Geräts sind im Vergleich zu den bekannten Geräten wesentlich verringert, aber die Abführung der durch den elektromagnetischen Antrieb freigeaSbzten Wärme wird durch die Berührung dieses Antriebs mit den Flügeln des Gehäuses verbessert. Um auch den thermischen

509828/0666

_ 9 —

Ausgleich weiter zu verbessern, kann die Außenwand der Flügel mit Rippen 52 versehen werden, wie dies in Fig.3 gezeigt ist, wo das obere Führungsteil weggelassen worden ist, um die zu seiner. Führung dienenden länglichen Öffnungen 4-5, 49 zu zeigen.

Es ist auch zu erkennen, daß die geschlossene Form des Gehäuses den Vorteil besitzt, daß die Ablagerung von,in der Atmosphäre enthaltenen Staubteilchen und dergl. erschwert und damit verringert wird.

Schließlich ermöglicht der Aufbau des Schaltgeräts in besonders einfacher Weise die Schaffung von Schützen mit Vielfachkontakten. Dazu genügt es nämlich, die Profilteile 7»8,9,35» welche die Flügel und die dritten Führungen bilden, auf bestimmte Längen abzuschneiden und sie mit den Antriebselementen und der gewünschten Anzahl von abnehmbaren Kontakten zusammenzufassen, um ein Schaltgerät zu erhalten, das jedem speziellen Bedürfnis entspricht.

Ein derartiges Gerät ist im rechten Teil der Fig. 3 gezeigt.

Es können sogar mehrere Antriebseinheiten zusammengefaßt werden, und zwar entweder mit einer dritten Führung, wenn die Anzahl von zu betätigenden Kontakten eine größere Antriebsenergie erfordert, oder auch mit mehreren dritten Führungen, welche dazu bestimmt sind, Kontaktelemente zu betätigen, welche unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sind, z.B. Umschaltern oder einer Anlassereinrichtung.

- Patentanspruch· -5 09828/0666

Claims

Patentansprüche

1./Elektrische Schaltvorrichtung mit einem die Antriebsanordnung ""^ bildenden festen Kern, einer Spule und einem beweglichen Anker sowie einem Körper mit profilierten Kupplungsmitteln, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers angeordnet sind, um eine variable Anzahl von Gehäusen oder Kammern zu halten, von denen jede feste und bewegliche Elemente eines Kontakts enthält, während das Steuerorgan der Kontakte von einem Profilteil gebildet wird, das dem Anker zugeordnet ist, welcher parallel zu den Kupplungsmitteln angebracht und so geformt ist, daß eine Kupplung mit dem beweglichen Element eines jeden Kontakts gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper (7,8,9) und das Steuerorgan (33) jeweils aus wenigstens einem Teil eines auf Länge geschnittenen prismatischen Profilteils bestehen und daß das für den Körper verwendete Profilteil wenigstens die Kupplungsmittel (17,18) für die Kammern (23) und die IPührungsf lachen für die Bewegungen des Ankers (4) aufweist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die für den Körper verwendeten Profilteile (8,9) außerdem Halteorgane (12,13;14,15) aufweisen, die parallel zu den Kupplungsmitteln (17»18) verlaufen, welche dazu bestimmt sind, die festen Elemente (1,2) des Antriebs zu halten, welche durch eine Bewegung parallel zu diesen Organen eingebracht oder angeordnet werden.

3. Sohaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die für den Körper und für das Steuerorgan verwendeten Profilteile (8,9) durch Extrusion geformt sind.

509828/0666

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Profilteile eine Länge aufweisen, die das Anbringen eines Antriebs oder mehrerer Antriebe ermöglichen.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die für den Körper verwendeten Profil'teile Elemente (7) zur Befestigung des Geräts an einer Wand umfassen.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper aus zwei identischen Profilteilen besteht, die auf der Seite der Befestigungswand durch wenigstens ein gemeinsames Querteil vereinigt sind.

509828/0666