DE2653077C2 - Schalter - Google Patents

Description

F i g. 4 das Beispiel gemäß F i g. 3, jedoch in geöffneter Stellung des Schalters.

Gemäß F i g. 1 besteht der Schalter, in welchem die Kombination aus Impulsantrieb und Stoßdämpfer Anwendung findet, aus einer in axialer Richtung verschiebbaren Antriebsstange 10, auf der ein beweglicher Haupt-Kontakt 16 und ein Kolben 14 gefestigt sind. Die Antriebsstange dringt in eine Betätigungsvorrichtung 12 ein. Der bewegliche Haupt-Kontakt 16 kommt in Schließstellung des Schalters in elektrisch leitende Verbindung πια zwei festen Kontakten 18, 20. Eine auf die Antriebsstange 10 aufgeschobene und axial gegenüber dieser frei verschiebbare Scheibe 22 bildet zusammen mit einem den Kolben 14 mit etwas Spiel umfassenden zylinderförmigen Rand den Zylinder 64 eines Stoßdämpfers. Scheibe samt Zylinder sind hier nur symbolisch angedeutet Die vom Kolben 14 wegweisende Seite der Scheibe 22 liegt einer in Isoliermaterial 26 eingebetteten Spule 24 gegenüber, wie dies im einzelnen in F i g. 3 dargestellt ist Eine zwischen dem Kolben 14 und der Scheibe 22 angeordnete Feder 68 drückt die Scheibe 22 gegen die Spule 24. Der Kolben 14 selbst wird durch Federn 28, die auf den Kontakten 18,20 abgestützt sind, in dem Zylinder 64 gegen den Boden der Scheibe 22 gedrückt Eine nicht gezeichnete Kondensatorenbatterie speist die Spule 24. Bei einer Entladung werden in der Scheibe 22 Wirbelströme induziert, die ein elektrodynamisches Abstoßen der Scheibe 22 durch Thomson-Effekt bewirken. Die Scheibe 22 drückt dadurch den auf ihr liegenden Kolben 14, die Antriebsstange 10 und den Haupt-Kontakt 16 in Öffnungsrichtung des Schalters (F ig. 4).

Die Betätigungsvorrichtung 12 weist gemäß F i g. 1 eine Verriegelungsvorrichtung 30 zu der Antriebsstange 10 auf. Diese Verriegelungsvorrichtung 30 bildet den Erfindungsgegenstand in zweckmäßiger Weise weiter. Abgeflachte Teile 38 der Antriebsstange 10 wirken zusammen mit Blockier-Rollen 40, 42. Diese sind in Ausnehmungen 48,50 mit Keilflächen 34,36 eines Teiles 32 derart angeordnet, daß sie die Antriebsstange 10 in der offenen Lage zu sperren vermögen. Druck-Federn und Stößel 44, 46; 52, 54 drücken die Rollen 40, 42 in die Klemmlage; eine unerwünschte Verschiebung der Betätigungsstange 10 in die Schließstellung der Kontakte 16, 18,20 wird durch Klemmwirkung vermieden. In die entgegengesetzte, der Kontaktöffnung entsprechenden Richtung kann sich die Antriebsstange 10 hingegen frei bewegen. Die Verriegelungsvorrichtung 30 kann durch einen elektrodynamischen Auslöser mit einer Spule 60, einer Scheibe 58 und einem Druck-Stößel 56 gelöst werden. Die Teile des Auslösers sind in die Betätigungsvorrichtung 12 so eingebaut, daß bei einem Ansprechen des Auslösers durch eine Stromentladung in die Spule 60 der Stößel 56 die Blockier-Rollen 40, 42 entgegen der Kraft der Federn 44,46 in die entriegelnde Lage stößt.

Die Betätigungsvorrichtung 12 arbeitet in folgender Weise. Aus der in Fig.3 gezeigten Schließstellung der Kontakte 16, 18, 20 heraus wird eine Schnellöffnung durch eine Stromentladung in die Spule 24 bewirkt. Die zurückgestoßene Scheibe 22 verschiebt den Kolben 14, so gelt aber es wird die Scheibe 22 durch die Feder 68 in ihre Ausgangslage an der Spule 24 zurückgedrückt

Um den Schalter zu schließen, wird die Spule 60 gespeist ζ. Β. durch einen Kondensatorentladungsstrom. Dadurch drückt die abgestoßene Scheibe 58 mit dem Stößel 56 die Rollen 40, 42 entgegen der Kraft der Federn 44,46 in den erweiterten Teil der Ausnehmungen 48, 50. Die freigegebene Antriebsstange 10 wird durch die Federn 28 in Schließrichtung der Kontakte 16,18,20 gedrückt Am Ende der Schließbewegung dringt der Kolben 14 in den Zylinder 64 ein und bremst plötzlich die bewegten Teile ab. Die Bremskraft wird durch die Durchmesserdifferenz zwischen Kolben 14 und Zylinder 64 bestimmt Die Scheibe 22 bildet somit einerseits einen Teil des elektrodynamischen Betätigungsorganes und andererseits den Boden des Stoßdämpfers. Der große Querschnitt der Scheibe 22 ermöglicht ein schnelles Abbremsen über eine kurze Strecke mit einfachen Mitteln.

Der allgemeine Aufbau eines solchen Schalters ist aus F i g. 1 entnehmbar. Danach sind stromführende Leiter 62,66 zu den Kontakten 18,20 hin rechtwinklig abgebogen und umrahmen somit die Betätigungsvorrichtung 12 auf beiden Seiten. Ferner sind Seitenflächen 74 zu ersehen, die vom Schalterchassis ausgehend zwischen der elektrodynamischen Betätigungsvorrichtung 12 und einer Löschkammer 86 sich erstrecken; Löschkammer und Abbrennkontakte sind jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung.

Die Haupt-Kontakte 16 können gemäß F i g. 2 in vorteilhafter Weise in mehrere bewegliche Kontakte 16', 16" unterteilt sein, die jeweils gegen die entsprechenden feststehenden Haupt-Kontakte gedrückt werden.

Die bereits erwähnte Löschkammer ist auf der von den Anschlußfahnen 70, 72 wegweisenden Seite des Chassis 104 angeordnet (F i g. 1). Die Löschkammer umgibt mit ihren zwei Seiten-Flanschen 100, 102 die Abbrennkontakte 76, 78, 80. Die Steuerstange 90 durchdringt das Chassis 104 und trägt einen gasabgebenden Zapfen 106. Dieser liegt wiederum an der Rückseite der Abbrennkontakte 76 an. Der quadratförmige Zapfen 106 füllt fast vollständig den Raum zwischen den feststehenden Kontakten 78, 80 und den Flanschen 100, 102 aus, die mit gaserzeugendem Material 108,110 überzogen sind (F i g. 2). Der Zapfen 106 schließt den Eingang der Löschkammer 86 ab; der durch die Wirkung des Lichtbogens auf das gaserzeugende Material 108, 110 gebildete Gasdruck bläst den Lichtbogen in die Löschkammer 86. Der Zapfen 106 sorgt für ein Gaspolster um den Abbrennkontakt 76. Das Gaspolster füllt den durch diesen letzteren befreiten Raum aus. Hierdurch wird jeder den Lichtbogen ansaugende Unterdruck vermieden. Das Gas begleitet den Lichtbogen und sorgt für dessen Beblasung.

Bezugszeichen

10 Antriebsstange

12 Betätigungsvorrichtung

14 Kolben

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entgegen der Kraft der Federn 28 in die offene Lage. In dieser Richtung ist die Verriegelungsvorrichtung 30 nicht wirksam. Aber sofort nach Verschwinden der Rückstoßkraft und Beginn einer Schließbewegung der Antriebsstange 10 wird die Verriegelungsvorrichtung 30 durch Selbstklemmung der Blockier-Rollen 40, 42 wirksam. Der Schalter ist in seiner offenen Lage verrie-

18 Kontakt, fester

20 Kontakt, fester

22 Scheibe

24 Spule

26 Isoliermaterial

28 Federn

30 Verriegelungsvorrichtung

32 Teil 34 Keilfläche 36 Keilfläche 38 abgeflachte Teile 40 Blockier-Rolle 42 Blockier-Rolle 44 Feder 46 Feder 48 Ausnehmung 50 Ausnehmung 52 Stößel 54 Stößel 56 Druck-Stößel 58 Scheibe 60 Spule 62 stromführender Leiter 64 Zylinder 66 stromführender Leiter 68 Feder 70 Anschlußfahne 72 Anschlußfahne 74 Seitenfläche 76 Abbrennkontakt 78 Abbrennkontakt 80 Abbrennkontakt 86 Löschkammer 90 Steuerstange 92 Leerlauf 98 Feder Flansch Flansch Chassis Zapfen gaserzeugendes Material gaserzeugendes Material

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

10

15

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Claims (2)

1 2 den. Die wirksame Öffnungsfläche des Ringspaltes än- Patentansprflche: dert sich in Abhängigkeit von der Stellung des einen Teilkolbens. Dieser mehrteilige Dämpfungskolben dient

1. Schalter mit einem beweglichen Kontakt und an ausschließlich der Beeinflussung der Schaltstiftge-Stromleiter angeschlossenen festen Kontakten, ei- 5 schwindigkeit

ner Löschkammer und einer elektrodynamischen Auch aus der GB-PS 5 50 924 ist lediglich ein für ein Betätigungsvorrichtung zum beweglichen Kontakt Schaltgerät bestimmter, vorzugsweise mit öl betriebemit einer Spule zur Erzeugung eines mechanischen ner Dämpfer bekannt, der als Bestandteil von ÜberSteuerimpulses und einer gegenüber der Spule an- strom-Schutzschaltern für Motoren beispielsweise den geordneten beweglichen Scheibe, die bei einer io Schalter nur dann ansprechen lassen soll, wenn ein zu Stromentladung in die Spule durch Thomson-Effekt hoher Strom zu lange Zeit fließt Hierzu hat der Dämpzurückgestoßen wird, dadurch gekenn- fer-Kolben ein einstellbares Zweirichtungsventil, das zeichnet, daß diese Scheibe (22) den Kolben bei Beanspruchung des Kolbens in einer Bewegungsoder den Zylinderboden eines in dem zwischen der richtung diesem eine andere Geschwindigkeit ermög-Scheibe (22) und dem beweglichen Kontakt (16) lie- is licht, als bei Beanspruchung in der anderen Richtung, genden Betätigungsgetriebe geschalteten Stoß- Ein Hinweis, wodurch dem Schaltgestänge seine Bewedämpfers bildet, daß in Schließstellung der Kontakte gung aufgezwungen wird, ist nicht entnehmbar.
(16; 18,20) Kolben (14) und Zylinderboden (Scheibe Aufgabe der Erfindung ist es, einen dauerhaften und 22) anliegen, um die Scheibenbewegung in Ofnungs- betriebssicheren, strombegrenzenden und schnellwirrichtung direkt auf den beweglichen Kontakt (16) zu 20 kenden Schalter mit funktionsgerechter Antriebsdämpübertragen, und daß in Öffnungsstellung der Kon- fung anzugeben. Die Lösung ist im Patentanspruch 1 takte (16; 18,20) sich der Kolben (14) und der Zylin- definiert Ein besonderer erzielter Vorteil besteht darin, derboden (Scheibe 22) in getrennter, gegeneinander daß die bewegten Teile des Schalters durch ein in eine verriegelter Lage befinden und die gedämpfte Richtung wirksames Getriebe mit der Betätigungsvor-Schließbewegung der beweglichen Kontakte nach 25 richtung verbunden sind, um den mechanischen Steuer-Entriegelung in an sich bekannter Weise durch Fe- impuls in Öffnungsrichtung direkt an die bewegten Teile derkraft erfolgt der Kontakte zu übertragen, und daß dieses Getriebe

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- einen in entgegengesetzter, d. h. in Schließrichtung der zeichnet, daß die den beweglichen Kontakt (16) des Kontakte wirksamen Stoßdämpfer der bewegten Teile Schalters in der Öffnungslage sperrende Verriege- 30 aufweist Das Schließen der Kontakte erfolgt somit gelungsvorrichtung (30) mit der elektrodynamischen dämpft

Betätigungsvorrichtung (12) in einem Block verei- Dieser Stoßdämpfer besteht aus einem Kolben und

nigt ist einem Zylinder, wobei der Kolben oder der Zylinderboden als leitende Platte dient und gegenüber einer Spule

35 der elektrodynamischen Betätigungsvorrichtung angeordnet ist

Für den erzielten Vorteil ist wesentlich, daß die für

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit einem be- einen »Impulsantrieb« erforderliche »Scheibe« in Dopweglichen Kontakt und an Stromzuführungsleiter ange- pelausnutzung zugleich Bestandteil eines »Stoßdämpschlossenen feststehenden Kontakten entsprechend 40 fers« ist. Hierbei kann die »Scheibe« sowohl als »Zylindern Oberbegriff des Patentanspruches 1. derboden« als auch als » Kolben« des Stoßdämpfers die-

Ein Schalter der gattungsbildenden Art ist aus der nen. Diese vereinfachende Doppelausnutzung hat nicht

FR-PS 22 47 118 bekannt, die einen Schalter beschreibt, nur geringeren Material- und Fertigungsaufwand zur

bei dem die schnelle Kontaktöffnung eine beträchtliche Folge sondern ergibt auch ein günstigeres Verhältnis

Strombegrenzung bewirkt. Die schnellen Kontaktbe- 45 bewegter Massen.

wegungen bewirken jedoch beim Schließen ein Zurück- Im Patentanspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausgestal-

prellen der Kontakte und ein Erscheinen von Lichtbö- tung angegeben.

gen, welche die Kontaktflächen vorzeitig verschleißen Die verschiedenen Bestandteile der Betätigungsvorlassen, richtung, insbesondere der Thomson-Effekt-Antrieb, die

Aus der DE-OS 20 12 487 ist ferner ein elektrodyna- 50 Verriegelungsvorrichtung mit dem Auslöser und der

mischer Impulsantrieb, insbesondere für Vakuumschal- Stoßdämpfer sind in einer Einheit zusammengefaßt und

ter, mit je einer, in der Schaltkammer angeordneten in dem Raum zwischen den stromführenden Leitern an-

Primär- und Sekundärspule bekannt. Diese Spulen sind geordnet. Auf diese Weise können die Anschlußfahnen

speziell in Hinblick auf ihre Funktion gestaltet. Bei einer der Klemmen von der Löschkammer entfernt angeord-

Fortbildung dieses Impulsantriebes ist auch eine Ab- 55 net sein, und jeder Pol bildet einen Modul, der nach

dämpfung der Bewegung der beweglichen Elektrode einem Baukastensystem an andere Pole zur Bildung ei-

angegeben; die Dämpfung erfolgt jedoch auf elektrody- nes mehrphasigen Schalters kuppelbar ist.

namischem Wege. Ein Beispiel der Erfindung ist im folgenden anhand

Des weiteren offenbart die DE-AS 1198 908 eine: der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Flüssigkeitsdämpfungspumpe zur Steuerung der Schalt- eo F i g. 1 einen Mittellängsschnitt durch den Schalter Stiftgeschwindigkeit beim Ausschalten von elektrischen mit schematisch dargestellter Kombination von Impuls-Leistungsschaltern, wozu in dem Druckgehäuse des antrieb und Stoßdämpfer;

Schalters ein zweiteiliger Bremskolben verschiebbar F i g. 2 einen vergrößerte Ausschnitt aus F i g. 1 mit

angeordnet ist. Das Besondere hierbei besteht darin, einem Ausführungsbeispiel der Kontakte;

daß ein Teilkolben mittels eines eine Druckfeder durch- 65 F i g. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der

setzenden Bolzens in der mit dem anderen Teilkolben Kombination gemäß Fig. 1 mit zusammenwirkenden

fest verbundenen Kolbenstange gleitend geführt ist, um Teilen in Schließstellung des Schalters, in vergrößerter

einen selbsttätig druckveränderlichen Ringspalt zu bil- Darstellung und