DE3030702C2 - Elektromagnetisches Schütz mit einem beweglichen Kontaktbrückenträger - Google Patents

Description

solvierten Schaltvorgängen ein Abrieb an den Gleitflächen unvermeidbar ist.

Bei Isolierstoffen auf thermoplastischer Basis sind die Schwierigkeiten hinsichtlich des Nachschwundes wesentlich geringer (der Nachschwund liegt hier bei 1 °/o oder noch weniger), außerdem sind auch die Gleiteigenschaften der Thermoplaste weitaus günstiger als dieses bei Duroplasten der FaIHs¹, hingegen ist ihre thermische Beständigkeit vergleichsweise sehr ungünstig.

Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, einen Kontaktbrückenträger der genannten Art aus Isoliermaterialien zweierlei Qualität zusammenzufügen (DE-GM 70 44 212). In diesem speziellen Bedarfsfalle allerdings galt es, an den Klontaktbrückenträger (in dieser Veröffentlichung »Gleitstück« genannt) sogenannte Hilfsgleitstücke aufzuschnappen. Als auf den Kontaktbrückenträger aufschnappbares und zur Aufnahme der Hilfsgleitstücke mit elastisch verbiegbaren Halterungen ausgestattetes Teil findet hier eine Art Zwischenstück aus thermoplastischem Isolierstoff Verwendung, welches mit dem aus duroplastischem, d. h. also thermisch beständigem Material bestehenden Kon!v:ktbrückenträger zusammengefügt wird. Eine Lösung für die Vermeidung von Abrieb am Hauptgleitstück nach einer größeren Anzahl von Schalthandlungen wird in dieser Veröffentlichung nicht angesprochen.

Letzteres findet Berücksichtigung in der DE-OS 24 02 432. Hierin wird die Zusammensetzung eines Kontaktbrückenträgers aus zwei Teilen vorgeschlagen, deren eines, welches die Kammern zur Aufnahme der Kontaktbrücken enthält, aus einem lichtbogenfesten Werkstoff (also beispielsweise aus einem Duroplast) bestehen soll, wohingegen das andere Teil aus einem Kunststoff besteht, welcher zur Führung des gesamten Kontaktbrückenträgers mit guten Gleiteigenschaften ausgestattet ist... also beispielsweise aus einem Thermoplast. Als nachteilig bei einer derartigen Zusammensetzung eines Kontaktbrückenträgers erweist sich hierbei der bereits angesprochene große Nachschwund beim lichtbogen festen Teil. Durch die erwähnten maßlichen und eventuell sogar formlichen Veränderungen des aus lichtbogenfestem Material bestehenden Teiles können leicht Montageschwierigkeiten auftreten, zumal dieses Teil mit tief hineinreichenden Ausnehmungen zur Aufnahme von Zwischenwandungen versehen ist. Als weiterer Nachteil ist die Tatsacht zu nennen, daß der insgesamt vergleichsweise großflächige Kontaktbrükkenträger lediglich an seiner einen Querseite mit schmalen Gleit- und Führungsmitteln versehen ist, nämlich nur in demjenigen Bereich, der vom zweiten Teil, dessen Werkstoff gute Gleiteigenschaft besitzt, gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die geschilderten Schwierigkeiten und die genannten Nachteile bekannter Konstruktionen zu beheben oder wenigstens zu mindern, das heißt also einen preiswürdigen und dennoch allen Anforderungen weitgehend gerecht werdenden Kontaktbrückenträger der eingangs genannten Art für Schütze zu schaffen, welcher ohne Werkstoffbeeinträchtigung auch höhere Schaltleistungen zu beherrschen und ebenso eine hohe Anzahl von Schaltungen ohne nennenswerten Abrieb an seinen Gleitführungen zu bestehen vermag.

Erfindungsgemäß wird eine Lösung dieser Aufgabe durch einen Kontaktbrückenträger erzielt, dessen Gestalt und Ausmaße vom zweiten, aus thermoplastischem Material bestehenden Isolierstoffteil bestimmt sind una bei dem die ausgebildeten Fenster für die Kontaklbrükkenanordnung mit rahmenartigen, die ersten Isolierstoffteile bildenden Auskleidungen aus duroplastischem Material ausgestattet sind. Ein derartiger Kofitaktbrükkenträger ist hinsichtlich seiner äußeren Abmessungen weitgehend form- und auch maßstab)! und weist gleichzeitig die genannten guten Gleiteigenschaften aufgrund seines Werkstoffes auf. In denjenigen Bereichen jedoch, in denen er besonderen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, werden diese Belastungen von den genannten Auskleidungen aus duropiastischem Material so weit ίο aufgefangen, daß Verformungen des thermoplastischen Isolierkörpers des eigentlichen Kontaktbrückenträgers infolge der Lichtbogeneinwirkung mit hinreichender Sicherheit vermieden werden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgeis dankens ist in dem Vorschlag zu sehen, in jedem der Fenster im Kontaktbrückenträger, die also der Kontaktbrückenanordnung dienen, eine gesonderte Auskleidung aus duroplastischem Isolierstoff einzufügen und hierin selbsthaftend oder einrastend zu halten, wodurch auch eine Auswechselung in K»sonderen Bedarfsfällen möglich wäre. Eine derartige? Ausbildung bietet den zusätzlichen Vorteil, je nach den zu erwartenden Schaltleistungen sogar unterschiedliche Auskleidungen einfügen zu können und — wie eben bereits ausgeführt — diese auch noch auswechseln zu können. Besondere Hinweise können hierbei noch durch farblich unterschiedliche Auskleidungen gegeben werden. Auch der erforderliche Montageaufwand ist bei dieser genannten Gestaltung gering zu halten.

Noch kostengünstiger allerdings stellt sich eine andere vorgeschlagene Ausgestaltungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens dar, wonach die aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden Auskleidungen in den genannten Fenstern stellenweise vom thermoplastisehen Isolierstoff des Kontaktbrückenträgers unverlierbar umspritzt werden. Hierdurch ist zwar eine Auswechslung dieser Auskleidungen nicht mehr möglich, dafür aber bietet diese Ausgestaltung e'en bereits erwähnten Vorteil der noch preisgünstigeren Herstellung ebenso aber auch den Vorteil eines besonders festen iv.d unverlierbaren Sitzes dieser Auskleidungen im Kontaktbrückenträger.

Einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge wird vorgeschlagen, die aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden Auskleidungen in den genannten Fenster für die Kontaktbrückenanordnung über Verbindungsstege miteinander zu verbinden, so daß sie ein einziges Montageteil bzw. ein einziges in das Werkzeug für den Kontaktbrückenträger einzulegendes Einsatzteil bilden. Aus dem eben Gesagten ist also zu entnehmen, daß ein solcher Montagevorteil sowohl für diejenige Ausführung zutreffen kann, narh welcher die Auskleidungen auswechselbar bleiben, als auch für die andere Ausbildung, wonach die Auskleidüngen in das M.uerial des Kontaktbrüatenträgers mit eingespritzt werden. Zwar ist ein solches, insgesamt also mehrere zusammengefaßte Auskleidungen enthaltendes Teil für sich etwas aufwendiger, für den Montagüvorgang bzw. füi das Einlegen dieses Teiles in ein Werkzeug für die Herstellung des Kontaktbrückenträgers stellt sich jedoch jeweils nur ein einziges Teil dar.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfi.idungsgedankens ist schließlich in dem Vorschlag zu sehen, von den aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden Auskleidungen daran angeformte Trennwandungen ausgehen zu lassen, die in montierter Lage etwa senkrecht zur Erstreckungsebene des Kontaktbrückenträgers und darüber hinaus zwischen den einzelnen Kon-

taktbrücken und mit diesen zusammenwirkenden Festkontaktstücken stehen. Auf diese Weise wird nicht nur eine zusätzliche elektrische Isolation zwischen den einzelnen sich bildenden Lichtbogenkammern erzielt, sondern darüber hinaus auch noch eine zusätzliche Abschirmung des aus Thermoplast bestehenden Kontaktbrückenträgers.

Schließlich wird vorgeschlagen, bei nicht fest eingespritzten, also einschnappbaren Auskleidungen diese Teilbarkeit des Kontaktbrückenträgers für eine zusätzliche Funktion zu nützen, nämlich diese rahmenartigen Auskleidungen so auszubilden, daß sie in zwei zueinander um 180 Winkelgrade verdrehte Lagen in den Kontaktbrückenträger einfügbar sind, um auf diese Weise der entsprechenden Kontaktstelle wahlweise entweder eine öffner- oder eine Schließerfunktion auf einfache Weise geben zu können.

Anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispicics und der nachfolgenden Beschreibung hierzu soll der Erfindungsgegenstand veranschaulicht und näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Sicht auf einen mit einem beweglichen Magnetanker verbundenen Kontaktbrückenträger und

Fig.2 einen Schnitt durch diesen Kontaktbrückenträger, dessen Verlauf in F i g. 1 angedeutet und mit den Ziffern H-II gekennzeichnet ist.

F i g. 1 veranschaulicht eine Sicht auf die wesentliche Erstreckungsebene eines Kontaktbrückenträgers 10 eines im übrigen nicht dargestellten elektromagnetischen Schützes. Lediglich die Verbindung dieses Kontaktbrükkenträgers 10 mit einem nach unten hin abgebrochen dargestellten Magnetanker 11 eines Magnetsystems ist angedeutet, und zwar erfolgt diese Verbindung über vom Kontaktbrückenträger 10 ausgehende Laschen 12 und 13 und mittels einem nicht näher gezeigten Halteglied, welches diese Laschen 12 und 13 sowie den Magneiankcr 1J durchdringt.

Der Kontaktbrückenträger 10 besteht aus thermoplastischem Material und weist fensterartige Ausbrüche 14 bis 17 zur Aufnahme von (nicht eingezeichneten) Kontaktbrücken auf. In diesen Ausbrüchen 14 bis 17 sind nun rahmenartige Auskleidungen 18 bis 21 aus duroplastischem Material angeordnet. Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist handelt es sich bei den Auskleidungen 18 und 21 um kleinere, einen nur einfachen Rahmen bildenden Teile, bei den Auskleidungen 19 und 20 hingegen um größere Glieder, welche etwa in der Rahmenmitte zusätzliche Stege 22 und 23 aufweisen und auf diese Weise eine Art Doppelrahmen oder auch einen zweikammerigen Rahmen bilden, im Gegensatz zu den genannten einkamwerigen Rahmen 18 und 21.

Erwähnt sei noch, daß in den in der Figur nach links und nach rechts weisenden Seitenflächen 24 und 25 des Kontaktbrückenträgers 10 Führungsnuten eingeformt sind, von denen diejenige in der rechten Seitenfläche 25 durch einen stellenweisen Aufbruch des Kontaktbrükkenträgers 10 angedeutet und mit der Ziffer 26 versehen ist

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den gesamten Kontaktbrückenträger 10, dessen Verlauf in der F i g. 1 angedeutet und mit H-II markiert ist Nicht angedeutet in dieser Darstellung ist der Magnetanker 11. und zwar um die Lasche 13 zu seiner Halterung aus seitlicher Sicht zu zeigen. Diese Lasche 13 (ebenso wie die mit ihr korrespondierende Lasche IZ die in der Fig.! sichtbar ist) ist am eigentlichen Kontaktbrückenträger 10 angeformt und bildet mit ihm ein einstückiges Teil. Erkennbar aus dieser Schnittdarstellung ist weiterhin die rahmenartige Auskleidung 20 im fensterartigen Ausbruch 16 sowie der Steg 23 in dieser Auskleidung 20.

Aus dieser F i g. 2 ist nun auch zu entnehmen, daß die rahmenartige Auskleidung 20 auf ihrer in der Darstcllung nach oben weisenden Seite eine nockenartige Anformung 27 aufweist, welche in eine korrespondierende Vertiefung des Kontaktbrückenträgers 10 einrastet, und daß sie an ihrer in der Darstellung nach unten weisenden Seite eine kleine Ausnehmung enthält, in welche eine noekenartige Anformung 28 am Kontaktbrückentri"'cr 10 eingreift. Auf diese Weise ist eine sichere und aucn Erschütterungen standhaltende Halterung der rahmenartigcr. A.-'-Wcidupj 20 im Kontaktbrückenträger

10 gewährleistet.

Bcmerkcnswer, ist nc'h, daß von den rahmenartigen Auskleidungen 18 bis 21, ulso auch von der in der F i g. 2 dargestellten rahmenartigen Auskleidung 20. dünne Trennwandungen 29 und 30 ausgehen, welche dazu dienen, die einzelnen sich bildenden Schaltkammern voneinander abzuschirmen.

Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht, daß der eigentliche Kontaktbrückenträger 10, welcher bekanntermaßen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. nämlich nicht zuletzt im Bereich seiner Führungsnuten 26 und seiner Verbindungen mit dem Magnetanker

11 über die Laschen 12 und 13, vollständig aus thermoplastischem Material hergestellt werden kann, ohne thermisch '"herlastet zu werden. In den Bereichen, in welchen thermische Beanspruchungen auftreten, also in

ίο den fensterartigen Ausbrüchen 14 bis 17, wird der Kontaktbrückenträger von den rahmen.Ttigen Auskleidungen 18 bis 21 abgeschirmt. Eine zusätzliche Abschirmung gegen thermische Einflüsse wird durch die genannten Trennwandungen 29,30 erzielt.

J5 Wie bereits eingangs des Beschreibungsteiles ausgeführt, sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen denkbar und dem Erfindungsgedanken unterordenbar. insbesondere zum Beispiel dahingehend, die einzelnen rahmenartigen Auskleidungen 18 bis 21 über Verbindungsstege miteinander so zu koppeln, daß sie sich in der Montage als einstückiges Teil darstellen. Auch ist es möglich, die einzelnen rahmenartigen Auskleidungen 18 bis 21 oder, wie eben gesagt, ein alle vier Auskleidungen umfassendes einstückiges Teil im Spritzwerkzeug für den Kontaktbrückenträger 10 aufzunehmen und mit der thermoplastischen Materialmasse eben des Kontaktbrückenträgers 10 im Bereich des Rahmenäußeren zu umspritzen.

Auch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die rahmenartigen Auskleidungen 18 bis 21 farblich anders auszubilder, als den Kontaktbrückenträger 10. Hierdurch können nicht nur Belastungsbereiche für die rahmenartigen Auskleidungen (nämlich durch Wahl unterschiedlicher Farben für die Auskleidungen) signalisiert werden.

sondern darüber hinaus werden auch die thermisch besonders beständigen Räume innerhalb des elektromagnetischen Schaltschützes bzw. im Bereich der Kontaktbrückenträger 10 besonders anschaulich kenntlich gemacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Schütz mit einem beweglichen, sich aus wenigstens einem lichtbogenfesten, der Halterung von Kontaktbrücken dienenden ersten Isolierstoffteil aus duroplastischem Material und aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden, als Gleitstück ausgebildeten zweiten Isolierstoffteil aus thermoplastischem Material zusammensetzenden Kontaktbrückenträger, in dessen wesentlicher Erstreckungsebene Fenster zur federnden Anordnung der Kontaktbrücken ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Gestalt und Ausmaße des Kontaktbrückenträgers (10) vom zweiten, aus thermoplastischem Material bestehenden Isolierstoffteil bestimmt sind und die darin ausgebildeten Fenster (14 ... 17) für die Kontaktbrükkenanordnung mit rahmenartigen, die ersten Isolierstoffteile bildenden Auskleidungen (18 ... 21) aus duroplastischignt Material ausgestattet sind.

2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kontaktbrückenträger (10) in jedes der Fenster (14 ... 17) für die Kontaktbrückenanordnung eine gesonderte rahmenartige Auskleidung (18 ... 21) aus duroplastischem Isolierstoff eingefügt, dort selbsthaftend oder einrastend gehalten und bei Bedarf auswechselbar ist.

3. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden Auskleidungen(18.. .21) in den Fenstern (14 ... 17) für die iContaktbrückenanordnung im Kontaktbrückenträger (10) siillenw^se von dessen thermoplastischem Isolierstoß unverlierbar umspritzt sind.

4. Schütz nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen, aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden rahmenartigen Auskleidungen (18 ... 23) in den Fenstern (14 ... 17) für die Kontaktbrückenanordnung über Verbindungsstege miteinander verbunden sind und zusammen ein einziges Montageteil bzw. ein einziges in das Werkzeug für den Kontaktbrückenträger einzulegendes Einsatzteil bilden.

5. Schütz nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden rahmenartigen Auskleidungen (18 ... 21) daran angeformte Trennwandungen (29, 30) ausgehen, die in mit dem Kontaktbrückenträger (10) montierter Lage etwa senkrecht zu dessen Erstreckungsebene zwischen den einzelnen Bereichen für die Kontaktbrücken und mit diesen zusammenwirkenden Festkontaktstücken stehen.

6. Schütz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenartigen Auskleidungen (18 ... 21) für die Fenster (14 ... 17) im Kontaktbrückenträger (10) andere Einfärbungen als dieser Kontaktbrückenträger aufweisen.

7. Schütz nach einem der Ansprüche 1.2.4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmefHiftigen Auskleidungen des Kontaklbrückenträgers in diesen in zwei zueinander um 180Winkclgradc verdrehte Lagen einfügbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schütz mit einem beweglichen, sich aus wenigstens einem lichtbogenfesten, der Halterung vcn Kontaktbrücken dienenden ersten Isolierstoffteil aus duroplastischem Material und aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden, als Gleitstück ausgebildeten zweiten Isolierstoffteil aus thermoplastischem Material zusammensetzenden Kontakibrückenträger, in dessen wesentlicher Erstreckungsebene Fenster zur federnden ίο Anordnung der Konlaktbrücken ausgebildet sind.

Notwendigerweise aus isolierendem Material bestehende bewegliche Kontaktbrückenträger in elektromagnetischen Schützen sipH recht unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, nämlich zunächst einmal mechanisehen Belastungen in ι ο ge der Erschütterungen beim jeweiligen Schaltvorgang, wobei noch hinzukommt, daß die Kontaktbrückenträger innerhalb ihres Bewegungsspielraumes in aller Regel einer gewissen Führung bedürfen, wodurch wenigstens stellenweise Reibungikräfte am Kontakibrückenträger angreifen; außerdem aber sind die Kontaktbrückenträger auch thermischen Belastungen unterworfen, nämlich insbesondere im Bereich der Kontaktbrücken und der damit zusammenwirkenden Festkontaktteile. Diese thermischen Beanspruchungen wirken sich bereits beim Einschaltzustand des Schützes aus, wenn über die genannten Kontaktteile höhere Ströme fließen, und sie werden - zwar nur kurzzeitig, jedoch ganz erheblich — verstärkt während eines jeden Ausschaltvorganges, bei dem nämlich zwisehen den sich öffnenden Koniaktteilen ein Lichtbogen auftritt. Diese Lichtbcgeneinwirkung ist um so mehr zu beachten, je höher die zu erwartenden Spannungen und Ströme, die es zu schalten gilt, sind.

Entsprechend den geschilderten Belastungen ist nun die Wahl des Isolierstoffes für den Kontaktbrückenträger zu treffen. Da eine Keramik-Ausführung für den Kontakibrückenträger infolge der auftretenden schlagartigen Erschütterungen und der damit verbundenen Bruchgefahr praktisch nicht in Frage kommt, bietet sich zunächst die Verwendung einsr KaU^reBmassc (beispielsweise auf »Araldit«-Basis) an. welche gute thermische Eigenschaften aufweist, hinreichende Gleiteigenschaftcn hat und — was bei der Konstruktion ebenfalls mit berücksichtigt werden muß — keinen oder höchstens einen sehr geringen sogenannten Nachschwund zeigt. Als Nachschwund bezeichnet man diejenigen maßlichen Veränderungen, denen ein Kunststoffteil nach einer Zeil der Ablagerung, insbesondere durch Ausdünstungen, unterworfen ist. Derartige Kaltpreßmassen haben allerdings den sehr großen Nachteil, ungewöhnlich teuer gegenüber anderen Isolierstoffen zu sein, so daß sich die Verwendung solcher Kaltpreßmassen bei Schützen innerhalb eines bestimmten Leistungsund auch Preisniveaus praktisch verbietet. Weitaus preisgünstiger gestalten sich Isolierstoffe mit duroplastischcn Eigenschaften. Diese vermögen den auftretenden thermischen Belastungen durchaus in hinreichendem Maße standzuhalten, allerdings weisen diese Materialien einen relativ großen Nachschwund, nümlieh in der Größenordnung von 3% oder gar mehr, auf. Dieses führt leicht zu Maß- und Formveränderungen, die nicht in jedem Falle vorausberechenbar sind, so daß — will man eine größere Ausschußquote vermeiden diese Veränderungen bei der Bemessung angrenzender b-> Teile berücksichtigt werden müssen. Außerdem kommt hinzu, d;iU flic duroplaslisehcn Isolierstoffe keine günstigen Gleileigcnschaftcn haben und somit nach einer lungeren Dauer bzw. nach einer gewissen Anzahl von ab-