DE39226C - Elektrischer Hilfs- resp. Schaltapparat mit Multiple-Oberflächen-Contact - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei elektrischenBeleuchtungsanlagen, Galvanoplastik als auch bei Anlagen zur elektrischen Kraftübertragung kommen Apparate zur Anwendung, welche den Zweck erfüllen sollen, den Strom in eine bestimmte Leitung einbezw. umzuschalten.

Die bei diesen Apparaten angewendeten ■Contactstücke müssen der jeweiligen Stromstärke, welcher sie als Leiter dienen sollen, genau entsprechend berechnet sein, wobei angenommen wird, dafs die Contactflächen des übertragenden und des empfangenden Stückes sich genau decken bezw. auf einander passen. Dafs aber die Herstellung solcher Flächen in der Praxis unmöglich, ebenso, dafs dieselben sich nur in einem Punkte bezw. einer Geraden berühren, ist allgemein bekannt. Vorausgesetzt, es wäre gelungen, zwei mathematisch genau auf einander passende Flächen herzustellen, so wird es nach kurzem Gebrauch stets vorkommen, dafs der Contact mangelhaft wird, und zwar dadurch, dafs infolge von Funkenbildung zwischen beiden Flächen letztere uneben werden. Infolge dessen nimmt der Uebergangswiderstand stetig zu, der Apparat wird warm, ein bedeutender Energieverlust tritt ein, was besonders bei Beleuchtungsanlagen durch die Abnahme der Intensität und Schwankungen im Licht wahrgenommen werden kann.

Ferner konnten Apparate, die beispielsweise auf 100 Ampere berechnet waren, wohl einem Strom von geringerer Intensität als Leiter dienen, was nichts weniger als rationell ist, jedoch stellte sich bei Anwendung eines solchen zur Ueberleitung gröfserer Stromintensität stets der Uebelstand heraus, dafs der Apparat warm wurde und ein Energieverlust resultirte.

Man war daher gezwungen, den verschiedenen Stromstärken entsprechende specielle Apparate zu construiren, so dafs bei gröfseren Installationen verschiedene Modelle zur Anwendung kommen mufsten.

Zur Vermeidung dieser Uebelstände ist nachstehend beschriebener Apparat construirt worden:

Angenommen, der in Fig. 1 a dargestellte Kupfer- oder Messingstab A von 1 qcm Querschnittgenüge dazu, einen Strom von 100 Ampere leiten zu können.

Der eigentliche Contact würde aber nur einmal im Punkte bezw. in der Fläche α stattfinden und eine Abnutzung oder ein bedeutender Uebergangswiderstand in α sich bemerkbar machen.

Theilt man nun diesen Stab in zwei gleiche Stäbe von je 0,5 qcm Querschnitt und läfst dieselben in einander greifen, wie Fig. 1 b angiebt, so wird hierdurch die Berührungsoberfläche um das Dreifache vergröfsert. Selbst bei der Annahme, dafs der Contact auch hierbei kein vollkommener, so ist jedoch der Uebergangswiderstand ein bedeutend geringerer als bei einer einzigen Contactfläche, da die auf den drei Contactflächen eventuell entstehenden Uebergangswiderstände neben einander geschaltet sind und demnach im ungünstigsten Falle nur Y₃ des früheren Widerstandes wären.

Bei einer nochmaligen Theilung des Stabes auf 0,25 qcm Querschnitt erhält man sieben Contactflächen; es wird also der Gesammtwiderstand um das Siebenfache reducirt, vorausgesetzt, dais auch bei dieser Construction noch immer kein vollkommener Contact hergestellt wäre.

Es ist jedoch der Contact ein bedeutend besserer, da zwischen den einzelnen federnden dünnen Contactstreifen eine vollkommenere Berührung stattfinden kann, als bei den bisher gebräuchlichen dicken und massiven Contactstücken.

■ Durch die Anwendung derartig getheilter Contactstücke wird fernerhin vermieden, dafs der eigentliche mit einer Handhabe versehene Ein- bezw. Ausschalter sich aus den Contactflächen des überleitenden Contactstückes löst, was speciell bei dynamo-elektrischen Maschinen, deren Fundirung eine ungenügende, sehr leicht vorkommen kann.

Durch die Vervielfältigungsmethode der Berührungsflächen wird erreicht, dafs die Schaltbezw. Hülfsapparate für verschiedene Stromintensitäten bedeutend vereinfacht werden und sich in hohem Mafse billiger herstellen lassen.

Nach angestellten praktischen Versuchen hat sich nämlich ergeben, dafs ein Kupfer- bezw. Messingstab von 1 bis 2 mm Dicke und 15 mm Breite, also von 15 bis 30 qmm Querschnitt und einer Contactfläche von 1 qcm genügt, um einem Strom von 20 Ampere Intensität als Leiter dienen zu können, ohne dafs sich der Stab erwärmt oder bedeutender Energieverlust eintritt. Es erhellt daher, dafs zur Leitung von beispielsweise 60 Ampere drei Stäbe von vorstehend genannten Dimensionen genügen würden.

Durch die Anwendung dieser Construction unter dem oben angeführten Verhältnifs und basirend auf das vorstehend erläuterte Princip ist man daher im Stande, Schalt- bezw. Hi apparate zu construireh, welche für jede Stri intensität verwendet werden können, indem 1 einfach im Verhältnifs zur jeweiligen Inten Contactstücke zufügt.

Dieses Princip liefse sich nun besonders die in beiliegender Zeichnung dargestel Apparate übertragen.

Auf diesen Zeichnungen ist Fig. 2 ein I schalter für zwei Richtungen, Fig. 3 ein Qi schnitt dieses Apparates; Fig. 4, 5 und 6 ί Oberansicht bezw. Schnitte eines klei Schalters zum Wechseln des Stromes; Fii ist eine Oberansicht eines Zuschalters be Schalters zum Vermehren des Stromes in zug auf Spannung mit fünf Contactstücl welche sämmtlich nach vorgenannter Anc nung construirt sind und auf demselben Prii beruhen. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt < selben; Fig. 9 ist eine .Unteransicht und Fig. eine Oberansicht eines modificirten Appar zum Wechseln des Stromes; Fig. 11 ist Querschnitt desselben.

Bei allen vorbenannten Apparaten wird du die Anwendung der Multiple - Contactfläc einem bedeutenden Energieverlust vorgebe) der Uebergangswiderstand in hohem M verringert und ein viel sicherer Contact l· gestellt.

Die Apparate lassen sich sowohl bei dynar elektrischen Maschinen als auch bei Accur latoren anwenden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: Bei elektrischen Hülfs- bezw. Schaltappars die Anwendung von getheilten festen Contj stücken in Verbindung mit getheilten bew liehen Contactstücken, welche in einan federn und beliebig vermehrt oder vermine werden können, je nachdem welcher Strc intensität sie als Leiter dienen sollen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.