DE3215919A1 - EXPLOSION-PROTECTED OR FLASH-PROTECTED ELECTRICAL SWITCHGEAR - Google Patents

EXPLOSION-PROTECTED OR FLASH-PROTECTED ELECTRICAL SWITCHGEAR

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DE3215919A1 DE19823215919 DE3215919A DE3215919A1 DE 3215919 A1 DE3215919 A1 DE 3215919A1 DE 19823215919 DE19823215919 DE 19823215919 DE 3215919 A DE3215919 A DE 3215919A DE 3215919 A1 DE3215919 A1 DE 3215919A1
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Description

BROWN, BOVE. R I " & CIE AKTIENGESELLSCHAFTBROWN, BOVE. R I "& CIE AKTIENGESELLSCHAFT

Mannheim 21. April 19ß2Mannheim April 21, 1923

Mp.-Nr. 542/82 ZPT/P4 - Pt/Sd 10Mp. No. 542/82 ZPT / P4 - Pt / Sd 10

Explosionsgeschütztes oder schlagwettergeschütztes elektrisches Schaltgerät Explosion-proof or firedamp-proof electrical switching device

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
20The invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
20th

In der Vergangenheit sind explosionsgeschützte Schalter mit 3 Polen dadurch hergestellt worden, daß ein nicht explosionsgeschützter Schalter mit seinen 3 Polen, also in seiner Gesamtheit, in einen druokfesten Raum mit einem großen Volumen eingesetzt worden ist, um durch das große Volumen Überschläge zwischen den einzelnen Polen oder Rückzündungen wegen der ionisierten Löschgase zu vermeiden. Man ist in der Vergangenheit davon ausgegangen, daß derartige große Volumina innerhalb eines druckfesten Raumes zur ausreichenden Entionisierung bzw. Vermischung der Löschgase mit nicht ionisiertem Gas erforderlich war. Die Folge davon waren insbesondere für Schalter mit hoher Schaltleistung großvolumige Metallgehäuse, mit entsprechenden Durchführungen für die Betätigung der einzelnen Schalterpole, weshalb derartigeIn the past, explosion-proof switches with 3 poles have been manufactured in that one is not explosion-proof switch with its 3 poles, i.e. in its entirety, in a pressure-proof room A large volume has been used to cause flashovers between the individual poles due to the large volume or to avoid reignition due to the ionized extinguishing gases. In the past it was assumed that such large volumes within a pressure-tight space for adequate deionization or Mixing of the extinguishing gases with non-ionized gas was necessary. The consequence of this were in particular for Switches with high switching capacity, large-volume metal housings, with corresponding bushings for the Actuation of the individual switch poles, which is why such

Mp.-Nr. 542/82 >-Mp. No. 542/82> -

Schaltgeräte mit hoher Leistung sehr teuer und aufwendig waren. Eigenständig druckfeste Polkammern sind in der Vergangenheit nur für Schalter geringer Leistung ent- ° wickelt worden.Switching devices with high performance were very expensive and complex. Independently flameproof pole chambers are in the past less on power switch corresponds ° has been wound.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz hoher Schaltleistung der Herstellungsaufwand gering gehalten ist und mit dem ein deutlich verkleinertes druckfestes Volumen erzielt werden kann.The object of the invention is to create an electrical switching device of the type mentioned, in which Despite the high switching capacity, the manufacturing cost is kept low and with a significantly reduced size pressure-resistant volume can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch dieThis object is achieved according to the invention by the

kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. 15Characteristic features of claim 1. 15

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the invention can be found in the subclaims.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, einen dreipoligen Schalter herzustellen, bei dem die einzelnen Pole jeweils in einem druckfesten Raum untergebracht sind. Derartige Schaltgeräte, insbesondere also Schütze und dergleichen, benötigen im Vergleich zu den bekannten Schaltern einen sehr kleinen druckfesten Raum, nämlich nur den Raum zur unmittelbaren Aufnahme der Kontaktstellen und der Kontaktbrücke zusammen mit den Lichtbogenlöschhilfen, die entweder als Stifte aus gasabgebendem Material oder als Lichtbogenlöschblechpakete ausgebildet sind.
30With the solution according to the invention it is possible to produce a three-pole switch in which the individual poles are each housed in a pressure-tight space. Such switching devices, in particular contactors and the like, require a very small pressure-resistant space compared to the known switches, namely only the space for the immediate accommodation of the contact points and the contact bridge together with the arc extinguishing aids, which are designed either as pins made of gas-emitting material or as arc-extinguishing sheet stacks are.
30th

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schaltgerät,Fig. 1 is a view of an inventive design Switching device,

Mp.-Nr. 542/82 £. S -Mp. No. £ 542/82. S -

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie A-B,Fig. 2 is a sectional view according to section line A-B,

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie C-D der Fig. 1 und3 shows a sectional view according to section line C-D of FIGS. 1 and

Fig. 4 eine Ansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ähnlich der Ansicht gemäß der Fig. 1.FIG. 4 shows a view of a further exemplary embodiment of the invention, similar to the view according to FIG of Fig. 1.

Ein elektrisches Schaltgerät besteht aus insgesamt drei erfindungsgemäß ausgebildeten und einander zugeordneten Schaltpolen, von denen der eine Schaltpol in der Fig. 1 dargestellt und mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Schaltpol besitzt ein Gehäuse 12, das, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, einen nach einer Seite hin offenen
Raum 14 aufweist, in dem die Kontaktstellen 16 und 18
liegen. Beide Kontaktstellen besitzen einen FestkontaktAn electrical switching device consists of a total of three switching poles designed according to the invention and assigned to one another, of which one switching pole is shown in FIG. 1 and denoted by the reference number 10. The switching pole has a housing 12 which, as can be seen from FIG. 3, is open on one side
Has space 14 in which the contact points 16 and 18
lie. Both contact points have a fixed contact

ZO 20 und 22, mit denen an einer Kontaktbrücke 24 angebrachte bewegliche Kontakte 26 bzw. 28 zusammenwirken,
um die Kontaktstellen 16 bzw. 18 zu bilden. An der Kontaktbrücke ist auf der Seite, an der sich die beweglichen Kontaktstücke 26 und 28 befinden, ein Führungs-ZO 20 and 22, with which movable contacts 26 and 28 attached to a contact bridge 24 cooperate,
to form the contact points 16 and 18, respectively. On the contact bridge on the side on which the movable contact pieces 26 and 28 are located, there is a guide

stift 30 befestigt, der in der Bohrung 32 einerPin 30 attached, the one in the bore 32

Führungsbuchse 34 geführt ist, welche Führungsbuchse 34 mittels eines ringförmigen Vorsprunges 36 im Gehäuse 12 formschlüssig gehalten ist. Der Führungsstift durchgreift das Gehäuse 12 und ragt auf der gegenüberliegenden Seite in eine halbkreisförmige Ausnehmung 38, die in nicht weiter dargestellter Weise ein Nockenrad aufnehmen kann, welches Nockenrad mittels einer durch eine öffnung 40 hindurchgreifenden Antriebswelle verdreht werden
kann, wodurch der Führungsstift 30 und damit die Kon-Guide bushing 34 is guided, which guide bushing 34 is held in a form-fitting manner in the housing 12 by means of an annular projection 36. The guide pin extends through the housing 12 and protrudes on the opposite side into a semicircular recess 38, which can accommodate a cam wheel in a manner not shown, which cam wheel can be rotated by means of a drive shaft reaching through an opening 40
can, whereby the guide pin 30 and thus the con-

taktbrücke 24 in Pfeilrichtung F bewegt werden können.clock bridge 24 can be moved in the direction of arrow F.

Mp.-Nr. 542/82 / Mp. No. 542/82 /

Nachzutragen ist noch, daß das Gehäuse 12, bzw. der Schalterpol 10 mit einem identisch ausgebildeten Schalterpol .10 durch spiegelbildliche Zuordnung beider zueinander zu einem zweipoligen Schalter kombiniert werden kann. Um einen dreipoligen Schalter zu bilden, würde dann auf die obere Fläche, also auf diejenige obere Fläche, die in der Fig. 1 sichtbar ist, in gleicher Ausrichtung ein dritter Schaltpol und auf der symmetrisch zur Mittelachse M-M liegenden Seite durch einen "Leerschalter" bzw. durch ein "Leergehäuse" ergänzt. Wenn zwei Schalterpole sich gegenüberliegend angeordnet sind, dann bilden die beiden Öffnungen 40 der beiden gegenüberliegenden Schalterpole eine kreisförmige Öffnung, und die beiden Räume 38 ebenfalls einen kreiszylindrischen oder kreisringartigen Raum, in welchen Räumen bzw. Öffnungen die Schalterwelle und die Nockenscheibe geführt sind.It should be added that the housing 12, or the switch pole 10 with an identically designed switch pole .10 can be combined to a two-pole switch by mirror-image assignment of the two to one another can. To form a three-pole switch, the upper surface would then be used, i.e. the upper one Area that is visible in Fig. 1, a third switching pole in the same orientation and symmetrical on the the side lying on the central axis M-M is supplemented by an "empty switch" or by an "empty housing". if two switch poles are arranged opposite one another, then form the two openings 40 of the two opposite ones Switch poles have a circular opening, and the two spaces 38 also have a circular cylindrical opening or circular ring-like space, in which spaces or openings the switch shaft and the cam disk are led.

Im Inneren des Raumes 14 ist auf der der Kontaktbrücke gegenüberliegenden Wand eine Vertiefung 42 vorgesehen, in der eine Schraubendruckfeder 44 eingesetzt ist, die sich mit ihrem anderen Ende, durch einen Zapfen 46 an der Kontaktbrücke 24 geführt, abstützt. Diese Schraubendruckfeder 44 dient zur Aufbringung der Kontaktkraft zwischen den beiden Kontaktstücken 26/20 bzw. 28/22.Inside the space 14 is on the contact bridge opposite wall a recess 42 is provided, in which a helical compression spring 44 is used, the other end of which is connected by a pin 46 the contact bridge 24 guided, supported. This helical compression spring 44 is used to apply the contact force between the two contact pieces 26/20 and 28/22.

In nicht weiter dargestellter Weise sind die beiden Festkontaktstücke mit im Inneren des Gehäuses 12 verlaufenden Schienen (nicht dargestellt) verbunden, die aus dem Gehäuse herausgeführt in Anschlußstücken 48 und 50 enden, an denen die Zu- bzw. Abführungsleitungen zu dem Schalterpol angeschlossen werden können.In a manner not shown, the two fixed contact pieces are in the interior of the housing 12 Rails (not shown) connected, which led out of the housing in connecting pieces 48 and 50 ends, to which the feed and discharge lines to the switch pole can be connected.

Beidseitig zu den Kontaktstellen 16 bzw. 18, d.h. inOn both sides to the contact points 16 and 18, i.e. in

Mp.-Nr. 542/82 f -n _Mp. No. 542/82 f -n _

Lichtbogenlaufrichtung, Pfeilrichtung F1 bzw. F2, sind Lichtbogenlöschblechpakete 52 und 54 angeordnet. Diese Lichtbogenlöschb]echpakete sind in üblicher Weise ausgebildet und besitzen, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, Lichtbogenlöschbleche 56, die in Abstand zueinander mittels Halteplatten 58 und 60 gehalten sind. Diese Halteplatten bestehen in an sich bekannter Weise aus einem Kunststoff, bspw. einem Elektropapier. Die obere Halteplatte (Ansicht Fig. 1) besitzt beidseitig Ausformungen 62 und 64 (natürlich die oberen Halteplatten beider Lichtbogenlöschblechpakete), die in entsprechenden Rücksprüngen 66 und 68 im Gehäuse aufgenommen sind. Auf diese Weise werden die Lichtbogenlöschblechpakete 52 und 54 im Gehäuse gehalten.Arc running direction, arrow direction F1 or F2, arc splitter stacks 52 and 54 are arranged. These Arc extinguishing packets are designed in the usual way and, as can be seen from FIG. 3, have Arc extinguishing plates 56 which are held at a distance from one another by means of holding plates 58 and 60. These retaining plates consist in a manner known per se of a plastic, for example an electrical paper. The upper retaining plate (View of Fig. 1) has formations 62 and 64 on both sides (of course the upper retaining plates of both Arc extinguishing plate packs), which are received in corresponding recesses 66 and 68 in the housing. on in this way the arc splitter stacks 52 and 54 are held in the housing.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, wie der Raum 14 druckfest gekapselt ist. Man erkennt in der Fig. 2 und 3, daß sich der Raum 14 nach oben hin, also zu seiner öffnungsseite hin, erweitert (Erweiterung 70). Auf diese Weise wird eine Stufung 72 gebildet, die um die öffnung bzw. den Raum 14 ganz am Umfang herum läuft. In die Stufung 72 wird eine Abdeckplatte 74 eingelegt, die den Raum 14 nach oben hin abschließt.From FIGS. 2 and 3 it can be seen how the space 14 is pressure-resistant is encapsulated. It can be seen in FIGS. 2 and 3 that the space 14 extends towards the top, that is to say towards its opening side down, extended (extension 70). In this way, a step 72 is formed which surrounds the opening or the space 14 runs all the way around the circumference. A cover plate 74 is inserted into the step 72, which covers the space 14 closes at the top.

Auf die Abdeckplatte 74 wird eine Metallplatte 76 aufgelegt, dessen Umriß größer ist als der Umriß der Erweiterung 70, so daß sich die Platte 76 im Randbereich, also bei 78 elastisch verformt. Dadurch wird die Abdeckplatte 74 kraftschlüssig gegen die Stufung 72 gedrückt. Anschließend wird der noch verbleibende Raum der Erweiterung 70 mit Gießharz 80 ausgegossen, so daß die Oberfläche 0-0 bündig mit den übrigen Gehäusebereichen abschließt. Mittels der Platte 74, der Platte 76 und dem Gießharz 80 wird der Raum 14 druckfest verschlossen.A metal plate 76 is placed on the cover plate 74, whose outline is larger than the outline of the extension 70, so that the plate 76 is in the edge area, thus elastically deformed at 78. As a result, the cover plate 74 is pressed against the step 72 in a force-locking manner. Then the remaining space of the extension 70 is filled with casting resin 80, so that the surface 0-0 is flush with the other housing areas. By means of the plate 74, the plate 76 and the Cast resin 80, the space 14 is sealed pressure-tight.

·""- 32 1 59 Ί· "" - 32 1 59 Ί

Mp.-Nr. 542/82 ψ^ Ό _Mp. No. 542/82 ψ ^ Ό _

Damit erhält man einen druckfest gekapselten Pol mit . zwei Kontaktstellen, denen jeweils eine aus einem Lichtbogenlöschblechpaket gebildete Lichtbogerilöschhilfe zugeordnet ist, welcher Pol mittels eines Antriebs über den Führungsstift 30 geschaltet werden kann und der mit anderen, identisch ausgebildeten Polen zu einem zwei- oder mehrpoligen Schalter hoher Schaltleistung zusammengesetzt werden kann.
10This gives you a flameproof pole. two contact points, each of which is assigned an arc extinguishing aid formed from an arc splitter stack, which pole can be switched by means of a drive via the guide pin 30 and which can be combined with other, identically designed poles to form a two-pole or multi-pole switch with high switching capacity.
10

In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Man erkennt in identischer Weise die beiden Kontaktstellen, die sich in einem Raum 74 befinden, der im Prinzip dem Raum 14 gleicht, wobei lediglich im Bereich der Lichtbogenlöschhilfe Unterschiede in der Raumgestaltung bestehen. Anstatt zwei Lichtbogenlöschbleche vorzusehen, sind beidseitig zu der Ebene E-E, in der die Berührungsflächen der Kontaktstellen 16 und 18 liegen, aus Fibermaterial bestehende Stifte 77, 79 bzw. 81, 82 in den Raum 74 fest eingesetzt. Die Stifte 77 bis 82 bestehen aus Fibermaterial, einem bei Einwirkung eines Lichtbogens gasabgebendem Material. Auf diese Weise wird in ähnlicher Form wie bei der Anordnung gemäß der Fig. 1 ein zwischen den beiden Kontaktstücken der Kontaktstellen 16 und 18 entstehender Lichtbogen ohne weiteres gelöscht.Another embodiment of the invention is shown in FIG. One recognizes in an identical way the two contact points, which are located in a space 74, which in principle resembles space 14, wherein There are only differences in the room design in the area of the arc extinguishing aid. Instead of two Arc extinguishing plates are to be provided on both sides of the plane E-E, in which the contact surfaces of the contact points 16 and 18, pins 77, 79 and 81, 82 made of fiber material are firmly inserted in the space 74. The pins 77 to 82 are made of fiber material, a gas that emits gas when an arc is applied Material. In this way, in a similar form to the arrangement according to FIG. 1, one between the two Contact pieces of the contact points 16 and 18 easily extinguished arcing.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 kann dann für relativ hohe Schaltleistungen, die der Fig. 4 für kleinere Schaltleistungen verwendet werden, beide Ausführungen für Schaltleistungen, die oberhalb derjenigen liegen, die in an sich bekannter Weise ausgebildeten druckfesten Gehäusen ohne Lichtbogenlöschhilfe angenommen werden. Die eigentliche Löschkammer ist dann aus strömungstechnischen Gründen mit zwei Ausbauchungen 84 bzw. 86, 88The arrangement according to FIG. 1 can then be used for relatively high switching capacities, that of FIG. 4 for smaller switching capacities are used, both versions for switching capacities above those in Flameproof housings formed in a known manner can be assumed without an arc extinguishing aid. the The actual extinguishing chamber is then for fluidic reasons with two bulges 84 and 86, 88

Mp.-Nr. 5M2/82 /ΓMp. No. 5M2 / 82 / Γ

und 90 versehen, welche zum einen dem Lichtbogen-Plasma einen bestimmten Strömungsverlauf erteilen und die zum . anderen eine optimale Führung bzw. Leitung der Lichtbo-5 gengase um die Fiberstifte 77 bis 82 zu bewirken.and 90 provided, which on the one hand give the arc plasma a specific flow path and the on the one hand. other optimal guidance or direction of the electric arc 5 gengase the Fiber pins 77 to effect up to the 82nd

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Claims (8)

Mp.-Nr. 542/82 <βΓMp. No. 542/82 <βΓ AnsprücheExpectations (^/Explosionsgeschütztes oder schlagwettergeschütztes Schaltgerät rait wenigstens einer Kontaktstelle mit einem Festkontaktstück und einem bewegbaren Kontaktstück, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens einen Kontaktstelle (16, 18) eine Lichtbogenlöschhilfe (52, 54; 77, 79, 81, 82) zugeordnet ist und daß die wenigstens eine Kontaktstelle mit der Lichtbogenlöschhilfe in einem gemeinsamen druckfesten Raum (14) angeordnet ist.(^ / Explosion-proof or firedamp-proof switching device rait at least one contact point with a fixed contact piece and a movable contact piece, characterized in that the at least one contact point (16, 18) is assigned an arc extinguishing aid (52, 54; 77, 79, 81, 82) and that the at least one contact point with the arc extinguishing aid is arranged in a common pressure-tight space (14). 2. Schaltgerät mit zwei mittels einer Kontaktbrücke zur Halterung zweier beweglicher Kontaktstücke verbindbaren Festkontaktstücken zur Bildung eines Schalterpoles bspw. für ein Schütz in explosionsgeschützter Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktstellen, (16, 18) denen jeweils eine Lichtbogenlöschhilfe (52, 54; 77, 79,'81, 82) zugeordnet ist, in dem druckfesten Raum angeordnet sind*2. Switching device with two connectable by means of a contact bridge for holding two movable contact pieces Fixed contact pieces to form a switch pole, e.g. for a contactor in explosion-proof design, characterized in that both contact points (16, 18) each have an arc extinguishing aid (52, 54; 77, 79, '81, 82), are arranged in the pressure-tight room * 3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kontaktbrücke (24) ein Führungsstift (30) befestigt ist, der aus dem druckfesten Raum (14, 74) mit Bildung eines Spaltes (32) herausgeführt ist, wobei der Führungsstift mittels einer Antriebs-Nockenscheibe betätigbar ist.3. Switching device according to claim 2, characterized in that that a guide pin (30) is attached to the contact bridge (24), which comes from the pressure-tight space (14, 74) is led out with the formation of a gap (32), the guide pin by means of a drive cam disk is actuatable. 4. Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche,4. Switching device according to one of the preceding claims, OO1RQ1QOO1RQ1Q Mp.-Nr. 542/82 ^ - oz ι οα ι αMp. No. 542/82 ^ - oz ι οα ι α dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtbogenlöschhilfe jeweils ein Lichtbogenlöschblechpaket (52, 54) vorgesehen ist.
5characterized in that an arc extinguishing plate pack (52, 54) is provided as an arc extinguishing aid.
5 5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktstelle (16, 18) wenigstens ein Element (77 bis 82) aus gasabgebendem5. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that each contact point (16, 18) at least one element (77 to 82) made of gas-emitting Material zugeordnet ist.
10Material is assigned.
10 6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig zur Verbindungsebene (E-E), in der die Berührungsflächen der beiden Kontaktstücke (22, 24; 20, 26) liegen, parallel zur Verbindungsebene (E-E) und senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kontaktbrücke (24) verlaufende, aus gasabgebendem Material bestehende Stifte (77 bis 82) im druckfesten Raum (74) befestigt sind.6. Switching device according to claim 5, characterized in that on both sides to the connection plane (E-E), in which the contact surfaces of the two contact pieces (22, 24; 20, 26) lie parallel to the connection plane (E-E) and perpendicular to the direction of movement of the contact bridge (24) made of gas-emitting material Pins (77 to 82) are fastened in the pressure-tight space (74). 7. Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte aus Fibermaterial gebildet sind. ' ■7. Switching device according to claim 6, characterized in that that the pins are formed from fiber material. '■ 8. Schaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte in taschenartigen Ausformungen (84, 86, 88, 90) liegen.8. Switching device according to claim 7, characterized in that the pins are in pocket-like formations (84, 86, 88, 90) lie.
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