DE2837032A1 - Elektrische schalteinrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
ZELLHNTIN
ZWE1BRÜCKENSTR. 15 ' λ

Rischskij elektromaschino- 24. August 1978

stroitelnyj sawod RZ/Os

Riga/UdSSR P 74 940

ELEKTRISCHE SCHALTEINRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf den Elektro« apparatebau, insbesondere auf eine elektrische Schalteinrichtung»

Die vorgeschlagene Erfindung kann in Gleichstrom-Leistungskreisen als ein Schaltkontaktsystem mit Zv;angslöschung des Lichtbogens Anwendung finden, das unter der Einwirkung eines äußeren Antriebs, u· zw, eines ai3chanischen₉ elektromagnetischen, pneumatischen oder eines anderen, funktioniert«

die

Bekannt sind Schalteinrichtungen (siehe GB-Patentschrift

Nr, 998482 ) mit einer doppelten Stromkreisunterbrechung mittels eines beweglichen brückenartigen Schaltstückes, Das Gehäuse der Schalteinrichtung ist durch zwei parallel angeordneten flachen Wände . aus einem lichtbogen- und verschleißfesten Isolierstoff gebildet. Zwischen den Wänden sind im unteren Teil der Schalteinrichtung feste Schaltstücke be-

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festigt, die die Form einer Halbwindung mit einem verlängern ten Bade aufweisen,, das gleichzeitig als Stronzuführ-^ng und Anschluß diente

Die festen Schaltstücke sind mit herausragenden zylindrischere Kontaktteilen ausgestattet« Im oberen Teil ist zwischen den Wänden ein Kunststoffanschlag für eine zylindrische Kontakts cb"* erobere der angebracht, wobei das andere Federende gegen das bewegliche Schaltstück drückte, Der Anschlag dient gleichzeitig als Abstandsstück zwischen den landen« Im Innenraum der Einrichtung bewegt sich längs der in den Wänden vorgesehenen Nuten unter der Wirkung der Kontaktfeder eine Kunst= stoffbrücke₉ die den beweglichen Kontakt festhält und gleichseitig su seiner Führung dient_o

Di© Kontaktoberfläche des bevieglichan Üchalbstückes ist gleichmäßig ohne Vorsprünge und ¥ertiefung©n ausgeführte

Die Traverse ist trennbar ausgeführt und besteht aus zwei symmetrischen Teilen₀ -Der obere Teil der Traverse usfaßt di© kontaktfeder_s der mitt-lere Teil d®s bewegliche Schaltstück und der untere die Rolle do3 /jatriebs der Schalteinrichtung,» In der Halb'windung des festen Schaltstückes ist ein zusammen·= gesetzter zylindrischer Dauermagnet angeordnet_s der mit seinen Polen durch die Öffnungen in den Wänden durchgeführt ist_o An den Stirnseiten dea Magnetes sind mit Hilf© eines längs der Magnetachse verlaufenden Nietes Polschuhe angebracht ₉ die das äußere Magnetfeld der Lichtbogenlöschung erzeugen_o Die Schalteinrichtung ist mit vier äieten aus einem nichtmagneti—

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sehen Werkstoff zusammengebaut und stellt eine unlösbare Konstruktion dar_#

Da in jaden: der zwei Kontaktpaare, u. zw_# einem beweglichem und einem unbeweglicnen Schaltstück, eine zylindrische und eine geradlinige Kontaktoberfläche sich berühren, wird ein Paar einen Linienkontakt und das zweite einen Kandpimktkcntakt bzw. beide Paare werden Randpunktkontakte bilden» Bei einer Unterbrechung des elektrischen ötronikrei— ses entsteht mindestens an einem Kontaktpaar ein Lichtbogen, der sich am seitlichen Kontaktrand bewegt, w^s zu einem erhöhten Kontakt^-"verschleiß führt.

Dadurch, daß die Feder unmittelbar am beweglichen Schaltstück angeordnet ist, werden die Längsabmessung und die Masse des beweglichen Schaltetüofces vergrößert.

Außerdem umfaßt die Traverse die Kontaktfeder und weist an äußeren Teil Ansätze auf, die in die ϋίμϋβη der Gehäusewände eingreifen. Das führt ebenfalls zu einer Vergrößerung der Außenmaße der Schalteinrichtung.

Während de3 Betriebes der Einrichtung erfolgt der elektrische Verschleiß des f_fc=sten und des beweglichen Scbaltstückss an den Brennstellen de3 Lichtbogens. Bei der gegebe- nen Ausbildung der Kontaktoberflächen, bei der nur der feste Kontakt einen herausragenden Teil besitzt, wird der Kontaktwerkstoff des beweglichen Schaltstückes nicht vollständig ausgenutzt.

Die Befestigung des Anschlages im Gehäuse erschwert die

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Bedienung der Schalteinrichtung im Betrieb.

Eer vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung zu entwickeln, bei der durch eine Änderung der Konstruktion des beweglichen Kontaktes und der Traverse eine J^rhöhung der Verschleißfestigkeit der Einrieb.—

eine eine

tongs/Verminderung ihres Eaumbedarfes und/Vereinfachung ihrer Konstruktion ermöglicht werden»

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daJ3 in der Schalteinrichtung mit einem Gehäuse, in dem ein festes und ein bewegliches Schaltstück, ein Lichtbogenlöschsysteia, das die erwünschte Richtung der Lichtbogenbewegung gewährleistet, eine das bewegliche Schaltstück führende Traverse, ein Anschlag und eine zwischen der ^r£ravers@ und dem Anschlag angeordnete Kontaktfeder des beweglichen Schaltstückes untergebracht sind, erfindungsgemäß die Kontaktoberfläche des beweglichen Schaltstückes aus seinem Körper an der der Richtung der Lichtbogenbewegung abgewandten Seite hervorsteht.

vorteilhaft

3s ist / , die Zone der Kontaktgabe des beweglichen und des festen Schaltstückes in die Richtung zu vorlagern, die der Richtung der Lichtbogenbewegung entgegengesetzt ist«

Vorzugsweise sind die Kontaktoberflächen des beweglichen und des festen Schaltstückes zylindrisch ausgebildet und so angeordnet, daß sich ihre Achsen kreuzen.

der
In Einklang mit/gestelltar Aufgabe ist es vorteilhaft

einen Teil der Traverse des beweglichen Schaltstückes inner-

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halb der Kontaktfeder anzuordnen.

Bs stellte sich ferner als vorteilhaft heraus, die Traverse in Form eines Keils mit einer Vertiefung an seiner Spitze auszubilden, urd das bewegliche Schaltstück mit einem ia die Vertiefung der traverse eingreifenden Vorsprung auszustatten.

Im folgenden wird die vorgeschlagene Erfindung an Hand konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, Bs zeigen:

#ig. 1 die Gesamtansicht der Schalteinrichtung nach der Erfindung;

Pig, 2 das feste und das bewegliche Schaltstück der Schalteinrichtung nach der Erfindung;

Fig, 3 die schematische Anordnung der Kontaktoberflächen des beweglichen und des festen Schaltstückes nach der Erfindung.

Das Gehäuse der Schalteinrichtung ist aus zwei flachen Wänden 1 (Fig. 1) aus lichtbogenfestem Isolierstoff gebildet« Zwischen den Wänden 1 sind in Nuten feste Schaltstück© 2 angebracht, die J-fÖrmig ausgebildet sind und deren verlängerte Seite gleichzeitig als Stromableitung und Anschlußelement der Schalteinrichtung dient. Die Kontaktoberfläche der festen Schaltstücke 2 ist in Form eines Zylindersegments ausgeführt. Die festen Schaltstücke 2 sind mit Hilfe von Dauermagneten 3 fixiert, die in einem Baum untergebracht sind, der durch den gebogenen Teil der festen Schaltstücke 2 gebil-

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det ist_r und deren Pole . durch die Bohrungen in den Wänden 1 an deren äußere Seiten herausgeführt sind_a An die Pole der Magnete 3 stoßen Polschuhe 4 an₀

Schaltstück

Das brückenartige bewegliche / 5 ist V»föriaig ausgebildete In mittleren Teil des beweglichen Schaltstückes 5 ist ein Vorsprung 6 vorgesehen^ τ/elcher in die entsprechende

einer
Vertiefung / Traverse 7 eingreift _ΰ deren unterer !Teil keil« fcrmig ausgeführt ist_s wodurch das bewegliche Schaltstück 5 und die Traverse 7 gelenkig verbunden werden₀ Auf das beweg= liehe Schaltstück 5> wirkt im Punkt C ein Steuerelement (auf Figo nicht dargestellt)_o

Die Traverse 7 ist mit ihrem oberen Teil innerhalb der Kon= taktfeder 8 angeordnet welche mit einem Ende gegen die Fläch© der Traverse 7 und mit dem anderen in einer ringförmigen Vertiefung gelagerten Ende gegen einen Anschlag 9 drückt und die erforderliche Kontaktkraft sicheresteilt_o Der Anschlag 9 dient gleichzeitig als Distanzstück sswischen den Wänden 1 _ΰ als

3?ührung für dit Traverse 7 und als Anschlag für die Kontaktfeder 8₀ Der Anschlag 9 wird im Zwischenraum der Wände 1 mittels federnder Halter 10 fixiert; _o

An Lichtbogenlöschspitzen der festen 2 und des beweglichen Schaltstückes 5 sind Lichtbogenlöschplatten 11 angeordnet_o Das aus den Lichtbogenlöschplatten 11₈ den Dauermagneten 3 und den Polschuhen 4· bestehende Lichfbogenlöschsystem gewährleistet eine durch Pfeil 12 angedeutete Richtung der Lichtbogenbewe= gungo

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Die Kontaktoberfläche 12 (Fig. 2) des beweglichen Schaltstückes 5 steht aus dem Körper des Schaltstückes 5 an der der Eichtung 12 der Lichtbogenbewegung abgekehrten Seite hervor η Die Zone 14- der Kontaktgabe der Kontaktoberflächen 13 und 15 des beweglichen bzw, festen Schaltstückes 5 und 2 ist an die Seite verlagert, die der Eichtung 12 der Lichtbogen-"bewegung abgekehrt ist,

Tie Kontaktoberflächen 13 und 15 (^ig· 3) des beweglichen 5 und des festen Schaltstückes 2 sind zylindrisch ausgeführt und so angeordnet, daß sich ihre Achsen 16 und 17 kreuzen.

Die Einrichtung funktioniert folgenderweise«Die Schalteinrichtung hat zwei Schaltstellungen: "Ein" und "Aus", In der Schaltstellung "Ein" ist das bewegliche Schaltstück durch die 'traverse 7 dank der Kraft der Kontaktfeder 8 (Fig. 1) an die festen Schaltstücke 2 angedrückt, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

Zur Überführung der Schalteinrichtung in die Aus-Stellung muß nan an das bewegliche Schaltstück 5 im Punkt ¹¹C" mit Hilfe eines Steuerelementes eine äußere Kraft anlegen, die zum Zusammendrücken der Kontaktfeder 8 und zur Verstellung des beweglichen Schaltstückes 5 auf eine bestimmte Entfernung von den festen Schaltstücken ausreicht. Dabei entsteht ein Lichtbogen zwischen den Kontaktflächen 12 und 15 (Fig. 2) der Schaltstücke 5 und 2, Indem das Magnetfeld des Lichtbogens mit dem orientierten Magnetfeld des Löschsysteins zusammenwirkt, welches durch den Dauermagnet .3 (Fig. 1) und die Polschuhe 4· er-

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zeugt wird, bildet ©s eine Kraft, die den Licht "bogen in der .Ffeilrichtung 12 herausschleudert« An den Enden der Schaltstücke 5 und 2 wird der Lichtbogen auseinandergezogen, trifft auf die Lichtbogenlöschplatten 11 und erlischt»

Beim Aufheben der ami beweglichen Schaltstück 5 im Punkt C angreifenden äußeren Kraft bewegt ach das bewegliche Schaltstück 5 ait der Traverse 7 unter der Wirkung der Kontaktfeder 8 gegen die festen Schaltstücke 2. Am Ende des Hubes des beweglichen Schaltstückes 5 berühren sich die Kontaktoberflächen

Stromkreis 13 und 15 (Fig« 2), wodurch der geschlossen wird.

Da die Kontaktoberfläche 13 des beweglichen Schaltstückes 5 nur an der Seite aus dem Körper des Schaltstückes 5 hervorsteht, die entgegengesetzt zu der Kichtung 12 der Lichtbogenbewegunt; ist, iot dar elektrische Verschleiß des Schaltstückes 5 wesentlich geringer, weil das Schaltstück 5 keine scharfen bänder aufweist, die auf die Bewegung des Lichtbogens hemmend wirken könnten.

Die Verlagerung der Zone 14 (Fig, 2) der Kontaktgabe des beweglichen und des festen Schaltstückes 2 und 5 ermöglicht eine Verlängerung der Lebensdauer des beweglichen Schalt-

maximale
Stückes 5» da der/elektrische Verschleiß der Schaltstücke 2

, _ . , „ ... , rr .1.-IJ-T- erfindungsgemäß

und $ xn der Zone 14 der Kontaktgabe erfolgt, und /

an diesem Abschnitt der Querschnitt des beweglichen Schaltist
Stückes 5 dadurch vergrößert, daß die Kontaktoberfläche 13

an dieser Stelle aus seinem Körper hervorsteht.

Die zylindrische Form der Kontaktoberflächen 13 und 15

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(Pig. 3) der festen und des beweglichen Schaltstücke 2, 5 bildet eine Zone 14 (Fig. 2) der Kontaktgabe, die von den.Bändern der Schaltstücke 2 und 5 gleich entfernt ist. Das führt dazu, daß der Lichtbogen in der Mitte der Sähaltstücke 2 uxid 5 und nicht etwa an ihren Händern entsteht, brennt und wandert₀ Außerdem gehen der bewegliche und die festen Schaltstücke 5 und 2 bei dieser Ausführungsform der Kontaktoberflächen 15» 15 (Fig· 3) und des Vorsprunges des beweglichen Schaltstückes 3 in der Sichtung der Lichtbogenbewegung auf einen gewissen Winkel auseinander. Das ermöglicht beim öffnen . der Schaltstücke 2 und 5 und der Löschung des Lichtbogens eine Verminde= rung der Dauer des unbeweglichen Zustandes der Lichtbogenfußpunkte, was zu einer Verringerung des elektrischen "Verschleißes der Schaltstücke 2 und 5 führt.

Die Anordnung der Traverse 7 (Fig. 1) innerhalb der Kontakt= feder 8 und die Ausbildung der Traverse 7 in Form eines Keils mit einer Vertiefung, die die gelenkige Verbindung der Traverse 7 mit dem beweglichen Schaltstück 5 sicherstellt, gewährleistet die nötige Verlagerung der Zone 14 dar Kontaktgabe und verringert den Kaumbedarf der Schalteinrichtung. Die Anwendung des brückenartigen beweglichen Schaltstückes 5 ermöglicht es außerdem, die gleichzeitige..öffnung und Schließung der Schaltstücke 5 und 2 zu ereichen,

Die Befestigung des Anschlages 9 mittels dar federnden Halter 10 ermöglicht die Dämpfung des beweglichen Schaltstückes 5 im Zeitpunkt der Ausschaltung der Schalteinrichtung und erleichtert die Bedienung der Einrichtung während des Betriebes.

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Claims (5)

1. 24. August 1978 PATENTANWÄLTE
   ZELLENTIN RZ/Os

   ZWEIBRÜCKEN STR. 15 FAlWl'iUiÖPEÜCHE 2837032

   artnn \λ Γι μ ημ t= M ο P Λ+· ^TO

   8OOO MÜNCHEN 2

   / 1. J Schalt einrichtung, die ein Gehäuse, in dem ein .festes und ein "bewegliches Schaltstück unteingebracht sind, ein Licht bogenlöschsystem, welches die erwünschte Richtung der Lichtbot;ezibewegung gewährleistet, eine das bewegliche Schaltstück führende Traverse, einen Anschlag und eine zwischen der !traverse und dem Anschlag angeordnete Kontaktfeder des beweglichen Schaltstückes enthält, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktoberfläche (13) des beweglichen SchaItstückes (5) aus seinem Körper an der der Richtung der Lichtbogenbev/egung (12) abgekehrten Seite hervorsteht«
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zone (14) der Kontakt— gäbe des beweglichen (5) und des festen Schaltstückes (2) zum Vorsprung"der Kontaktoberfläche (13) des beweglichen Schaltstückes (5) hin verlagert ist,

   oder
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 / 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktoberflächen (13, 15) des beweglichen (5).und des festen

   (2) Schaltstückes zylindrisch ausgebildet und so angeordnet sind, daß sich ihre Achsen (16, 17) kreuzen,
4. 4* Schalteinrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der 2raverse(7) zur Verlagerung der Zone (14) der Kontaktgabe zum Vorsprung der Kontaktoberfläche (13) des

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   (5) hin innerhalb der Kontaktfeder (8) angeordnet ist·
5. 5. Schalteinrichtung rtaöh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Traverse (7) zur Verlagerung der Zone (14) der Kontaktgabe zum Vorsprung der Kontaktoberfläche (1j5) des beweglichen Schaltstückes (5) hin in Form eines Keils mit einer Vertiefung an seiner Spitze ausgebildet ist, während das bewegliche Schaltstück (5) einen Vorsprung (6) aufweist, welcher in die Vertiefung der Traverse (7) eingreift*.

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