DE4000206A1 - Trennschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit relativ klein ausgelegten Trennschaltern, wie Leitungstrennschaltern und Erdschluß­ trennschaltern, und insbesondere bezieht sich die Erfin­ dung auf die Auslegung eines derartigen Trennschalters, welcher einen beweglichen Kontakt, der von einer Treiber­ einheit beaufschlagt wird, elektrisch mit einem Verbin­ dungsleiter verbindet, der an einem Gehäuse festgelegt ist.

Die Fig. 13 und 14 zeigen ein Beispiel eines üblichen Drei­ pol-Trennschalters (Leitungstrennschalters). Insbesondere sind die Fig. 13 und 14 Schnittansichten längs des Mittel­ pols zur Verdeutlichung eines Schließzustandes und eines Offenzustandes desselben jeweils.

In Fig. 13 ist mit der Bezugsziffer 1 ein aus Harz gegosse­ nes Gehäuse bezeichnet, mit 2 ein Deckel, mit 3 ein statio­ närer Kontakt, der einteilig mit einem leitungsversorgungs­ seitigen Anschluß 3a ausgelegt ist, wobei der Kontakt 3 an dem Gehäuse 1 mittels Schrauben (nicht gezeigt) befestigt ist, mit 4 ein stationärer Kontakt, der am stationären Kon­ takt 3 vorgesehen ist, und mit 5 ein beweglicher Kontakt bezeichnet, der um eine Achse 7 an einem aus Harz gegosse­ nen Halter 6 schwenkbeweglich gelagert ist. Mit 8 ist ein beweglicher Kontakt bezeichnet, der auf dem beweglichen Kontakt 5 derart vorgesehen ist, daß er dem stationären Kon­ takt 4 gegenüberliegt. Mit 9 ist eine Überlastauslöseein­ richtung (ein Überlastschutzschalter) bezeichnet, der ein Bimetallteil 9a, einen L-förmigen, stationären Leiter 9b, der an dem Bimetallteil 9a angeschweißt ist, einen statio­ nären Magneten 9c, der das Bimetallteil 9a umgibt und einen Anker 9d aufweist, der dem stationären Magneten 9c derart zugewandt ist, daß er eine Schwenkbewegung ausführen kann. Mit 10 ist ein Verbindungsleiter bezeichnet, der in überein­ anderliegender Anordnung auf dem stationären Leiter 9b vor­ gesehen und fest mit dem Gehäuse 1 mit Hilfe einer Schrau­ be 11 verbunden ist. Mit 12 ist ein flexibler Leiter bezeich­ net, dessen beide Enden mit dem beweglichen Kontakt 5 und dem Verbindungsleiter 10 mittels Löten verbunden sind. Mit 13 ist ein verbraucherseitiger Anschluß bezeichnet, der am Gehäuse 1 mit Hilfe einer Schraube 14 befestigt ist. Mit 15 ist ein flexibler Leiter bezeichnet, der als Zwischenverbin­ dung zwischen dem Bimetallteil 9a und dem Anschluß 13 vor­ gesehen ist.

Ferner ist in Fig. 13 mit der Bezugsziffer 16 eine Schaltein­ richtung zum Schwenken des beweglichen Kontakts 5 zusammen mit dem Halter 6 bezeichnet. Die Schalteinrichtung 16 ist normalerweise mittels einer Auslöseeinrichtung 18 verriegelt bzw. selbsthaltend, welche ein Querglied 19 enthält, das sich über die Pole erstreckt. Ein Handhebel 19 ist hin- und herbe­ weglich derart gelagert, daß er nach rechts und links schwenk­ bar ist. Insbesondere ist der Handhebel 19 über eine Schalt­ feder 20 mit der Schalteinrichtung 16 verbunden und hat ein Griffteil 21 an seiner Oberseite. Eine Kontaktfeder 22 ist zwischen dem Halter 6 und dem beweglichen Kontakt 5 derart vor­ gesehen, daß der bewegliche Kontakt 5 in Richtung auf den sta­ tionären Kontakt 3 gedrückt wird.

Die beweglichen Kontakte der rechten und linken Pole (nicht gezeigt) sind rechts und links des beweglichen Kontakts 5 vor­ gesehen. Diese beweglichen Kontakte sind ebenfalls um Achsen an den Haltern in ähnlicher Weise wie das Teil 6 drehbar gelagert, das in Fig. 13 gezeigt ist. Diese Halter der drei pole sind miteinander über eine Schaltwelle bzw. Schaltachse verbunden, die in Lagerausnehmungen drehbar gelagert ist, die in zwischen den Phasen vorgesehenen Trennwänden des Ge­ häuses 1 ausgebildet sind. Ferner ist in Fig. 13 mit der Be­ zugsziffer 23 eine Bogenlöschkammer bezeichnet, die über den Bewegungsbereich des beweglichen Kontakts 8 hinweg vorgese­ hen ist.

Bei dem derart ausgelegten Trennschalter kann der Strom von dem stationären Kontakt 3 über den stationären Kontakt 4, den beweglichen Kontakt 8, den beweglichen Kontakt 5, den flexiblen Leiter 12, den Verbindungsleiter 10, den stationären Leiter 9b, das Bimetallteil 9a und den flexiblen Leiter 15 zu dem Anschluß 13 fließen. Wenn in diesem Fall ein Überstrom von etwa dem Zehn­ fachen des Nennstroms in dem Trennschalter fließt, dann krümmt sich das Bimetallteil 9a in Fig. 13 nach links, wodurch das Querglied 17 mit einer Druckkraft beaufschlagt wird. Als Folge hiervon wird die Schalteinrichtung 16 von der Auslöseeinrich­ tung ausgelöst, so daß der bewegliche Kontakt 5 zusammen mit dem Halter 6 durch die Federkraft der Schaltfeder 20 verschwenkt wird und dieser somit schnell von dem stationären Kontakt 3 ab­ gehoben wird. Bei dieser Betriebsweise bilden sich Lichtbögen zwischen dem stationären Kontakt 4 und dem beweglichen Kontakt 8. Diese werden jedoch in eine Bogenlöschkammer 13 mit Hilfe der induzierten elektromagnetischen Kraft gezogen.

Wenn ein großer Strom, wie ein Kurzschlußstrom, in demTrenn­ schalter fließt, zieht der stationäre Magnet 9c den Anker 9d an. In diesem Fall erfolgt daher der Aufprall auf das Quer­ glied 17 bevor das Bimetallteil 9b gekrümmt ist, so daß be­ wirkt wird, daß der bewegliche Kontakt von dem stationären Kontakt 3 plötzlich und sofort freikommt. Wenn der Trennschal­ ter dadurch geöffnet wird, daß der Bedienungshebel 21 in Fig. 14 nach rechts bei verriegelter Schaltereinrichtung 16 gedreht wird, wird der bewegliche Kontakt 5 durch die Fe­ derkraft der Schaltfeder 20 angehoben, so daß er sich von dem stationären Kontakt abhebt, wie dies in der Zeichnung dar­ gestellt ist. Bei dem üblichen Trennschalter der vorstehend beschriebenen Art ist der bewegliche Kontakt 5, der mittels der Schalteinrichtung 16 verschwenkt wird, elektrisch über den flexiblen Leiter 12 mit dem Verbindungsleiter 10 verbun­ den, der am Gehäuse 1 befestigt ist. Der flexible Leiter 12 wird im allgemeinen von einem Geflecht aus einer Anzahl von Bündeln dünner Kupferdrähte gebildet. Bei der Anwendung des flexiblen Leiters in dem Trennschalter ergeben sich jedoch die folgenden Schwierigkeiten:

• 1) Wenn sich der bewegliche Kontakt 5 verschwenkt, verschwenkt sich auch der flexible Leiter 12. Wenn die Bewe­ gung des flexiblen Leiters 12 vergrößert wird, wird hierdurch auch die Schwenkbewegung des flexiblen Leiters 12 vergrößert, so daß der flexible Leiter 12 aufgrund einer Konzentrierung und einer hierdurch bedingten Metallermüdung brechen kann.
• 2) Um das Brechen des flexiblen Drahtes zu verhindern, sollte dieser nicht so stark bei seiner Schwenkbewegung ver­ formt werden. Zu diesem Zweck ist es wesentlich, einen Raum vorzusehen, der so ausreichend groß ist, daß er aufgenommen werden kann. Hierdurch steigt jedoch notwendigerweise der Nennstrom an, und der flexible Leiter 12 muß in entsprechender Weise mit einem größeren Durchmesser ausgelegt werden. Als Folge hiervon nimmt die Größe des Gehäuses 1 zwangsläufig zu. Somit wird es hierbei schwierig, den Trennschalter hinsicht­ lich den Abmessungen zu verkleinern.
• 3) Dem beweglichen Kontakt 5 wird ein Widerstand durch den flexiblen Leiter 12 entgegengesetzt, wenn dieser eine Schwenkbewegung bei einem Schaltvorgang ausführt. Dieser durch den flexiblen Leiter bedingte Widerstand hängt von dem Verbindungszustand des flexiblen Leiters mit den dazugehöri­ gen Teilen und von der Schaltfrequenz des Trennschalters oder der Schalthäufigkeit desselben ab, wodurch der Kontaktdruck der Kontakte 4 und 8 und die Bewegungsgeschwindigkeit des be­ weglichen Kontakts 5 nachteilig beeinflußt werden.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zielt die Erfindung darauf ab, einen Trennschalter bereitzustellen, bei dem der bewegliche Kontakt elektrisch mit dem stationärseiti­ gen Verbindungsleiter ohne die Verwendung eines flexiblen Lei­ ters verbunden ist, wodurch sich die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit einer üblichen Auslegung eines Trennschalters überwinden lassen.

Ferner bezweckt die Erfindung, einen Trennschalter bereitzu­ stellen, bei dem die vorstehend angegebene elektrische Ver­ bindung zwangsläufig erhalten wird.

Ferner soll nach der Erfindung ein Trennschalter bereitge­ stellt werden, bei dem sich der bewegliche Kontakt leicht und einfach an dem Halter anbringen läßt.

Auch soll nach der Erfindung ein Trennschalter bereitgestellt werden, bei dem die elektrisch angeschlossenen Teile eine ver­ längerte Standzeit haben.

Nach der Erfindung wird hierzu ein Trennschalter bereitgestellt, bei dem ein beweglicher Kontakt mittels eines Halters aus elek­ trisch isolierendem Material gehalten wird, der über eine Schaltachse bzw. Schaltwelle an einem Gehäuse drehbar gelagert ist, bei dem der bewegliche Kontakt durch eine Schalteinrich­ tung derart angetrieben wird, daß er sich um die Schwenkachse zusammen mit dem Halter schwenken kann, um einen Schaltvor­ gang auszuführen, und bei dem nach der Erfindung der beweg­ liche Kontakt gleitbeweglich und elektrisch mit einem Verbin­ dungsleiter verbunden ist, der an dem Gehäuse festgelegt ist.

Um zu ermöglichen, daß der bewegliche Kontakt gleitbeweglich und elektrisch mit dem Verbindungsleiter nach der Erfindung verbunden werden kann, hat der Verbindungsleiter ein Paar Arme an dem Verbindungsende, über die der Verbindungsleiter elek­ trisch mit dem beweglichen Kontakt derart verbunden ist, daß der bewegliche Kontakt zwischen den Armen liegt, und es ist ein Paar von Federn auf beiden Seiten der Arme derart vorge­ sehen, daß die Arme gegen die Seitenwände des beweglichen Kon­ takts gedrückt werden.

In diesem Zusammenhang haben die Arme des Verbindungsleiters Abschnitte in der Nähe der Kontaktflächen der Arme mit dem be­ weglichen Kontakt in einer solchen Weise, daß die Abschnitte einander gegenüberliegen und der Abstand zwischen denselben kleiner als jener zwischen den Kontaktflächen ist, so daß die darin induzierte elektromagnetische Kraft effektiver genutzt werden kann, um den Kontaktdruck dazwischen zu erhöhen.

Der bewegliche Kontakt ist an einem Halteteil mit Eingriffs­ stücken angebracht, die durch Zuschneiden einer dünnen Platte gebildet werden, und das Halteteil ist dann mittels Preßsitz in einem Halter in einer Ausnehmung vorgesehen, die Eingriffs­ stufen entsprechend den Eingriffsstücken hat. Hierdurch wird die Montage des Trennschalters erleichtert.

Die Kontaktflächen werden durch die Reibungswärme erwärmt, die bei der Gleitbewegung erzeugt wird, oder durch die Joule'sche Wärme erwärmt, die erzeugt wird, wenn der Strom durch dieselben geht. Wenn die Kontaktflächen aus einem üblichen elektrisch leitenden Material, wie Kupfer oder einer Kupfer­ legierung bestehen, so werden diese schnell durch die Erwär­ mung oxidiert, wodurch der Kontaktwiderstand ansteigt. Hier­ durch nimmt die Belastbarkeit bzw. die Stromstärke ab. Um die Oxidation der Kontaktflächen hierbei zu verhindern, und um die Belastbarkeit der letztgenannten unverändert beibehalten zu können, wird im allgemeinen die folgende Methode angewandt: Die Gleitkontaktflächen werden mit Silber (Ag) plattiert.

Es hat sich jedoch bei von den Erfindern durchgeführten Ver­ suchen gezeigt, daß, wenn ein belastungsloser Schaltvorgang (bei dem die Kontaktflächen ohne Stromdurchgang eine Gleitbe­ wegung ausführen) wiederholt ausgeführt wird, die Silberschich­ ten auf den Kontaktflächen abgetragen werden, so daß das Grund­ metall, Kupfer, freiliegt, und wenn ein großer Strom zu unter­ brechen ist (wobei der Strom durch die Kontaktflächen fließt) die Silberschichten erschmolzen werden und hierdurch das Kupfer freigelegt wird.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden,sind nach der Erfindung die Gleitkontaktflächen wenigstens eines der beweglichen Kon­ takte und des Verbindungsleiters mit einem Silber-Kohlenstoff­ verbindungsmaterial plattiert.

Bei dem Trennschalter nach der Erfindung sind der bewegliche Kontakt und der Verbindungsleiter in Gleitkontakt miteinander, so daß sie elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Hierdurch wird die Schwierigkeit überwunden, daß der flexible Kontakt brechen kann, und es ist nicht erforderlich, einen Raum für den flexiblen Leiter in dem Gehäuse vorzusehen. In diesem Fall ist das über den Verbindungsleiter an dem beweg­ lichen Kontakt anliegende Bremsmoment, wenn der letztgenannte eine Schaltbewegung ausführt (d. h. wenn der bewegliche Kon­ takt sich um die Verbindungsachse der Halter schwenkt) das Produkt aus der Reibungskraft an den Kontaktflächen und dem mittleren Drehradius der kleinen Kontaktbereiche. Daher ist der Einfluß des Bremsmomentes auf den Kontaktdruck und die Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes gering, der an dem Ende des beweglichen Kontaktes vorgesehen ist, der wesentlich länger als der mittlere Drehradius ist. Zu­ sätzlich bleibt die vorstehend genannte Reibungskraft im wesentlichen unverändert konstant, bis die Gleitkontaktflä­ chen eingeschliffen oder verschweißt sind.

Bei dem Trennschalter nach der Erfindung hat der Verbindungs­ leiter ein Paar Arme, die an dem Verbindungsende ausgebildet sind, über das der Verbindungsleiter elektrisch mit dem be­ weglichen Kontakt derart verbunden ist, daß die Arme einander zugewandt sind und der bewegliche Kontakt zwischen den Armen gehalten ist. In diesem Fall ist der Kontaktbereich zweimal so groß wie in dem Fall, bei dem nur eine Seite des bewegli­ chen Kontakts in Kontakt mit dem Verbindungsleiter ist. Fer­ ner wirkt die elektromagnetische Anzugskraft, die zwischen den Strömen induziert wird, die in den beiden Armen in die­ selbe Richtung fließen, derart, daß die Arme gegen den be­ weglichen Kontakt wirksamer gedrückt werden. Wenn in diesem Fall die Arme des Verbindungsleiters derart ausgelegt sind, daß sie nach innen gekrümmte Abschnitte in der Nähe der Kon­ taktflächen der Arme mit dem beweglichen Kontakt derart ha­ ben, daß der Abstand zwischen dem nach innen gedrückten Ab­ schnitt kleiner als jener zwischen den Kontaktflächen ist, dann läßt sich die vorstehend angegebene elektromagnetische Anzugskraft effektiver zur Erhöhung des Kontaktdruckes nut­ zen. Der Kontaktdruck kann zwangsläufiger dadurch konstant gehalten werden, daß man auf beiden Seiten der Arme Druckfe­ dern vorsieht, um dieselben gegen den beweglichen Kontakt anzudrücken.

Der bewegliche Kontakt wird mittels des Halters auf die nachstehend beschriebene Weise gehalten. Zum einen ist der bewegliche Kontakt fest mit einem Halteteil mit Eingriffs­ stücken verbunden, die durch Zuschneiden einer dünnen Plat­ te gebildet werden, und dann wird das Halteteil mittels Preß­ sitz in einen Halter über eine Ausnehmung eingesetzt, die Eingriffsstufen entsprechend den Eingriffsstücken hat. In die­ sem Fall läßt sich der bewegliche Kontakt in Kombination mit dem Halter in einem Arbeitsgang anordnen, wodurch sich die Montage des Trennschalters erleichtert.

Auch wurden Untersuchungen im Hinblick auf das Freilegen des Grundmetalls, Kupfer, auf die nachstehend beschriebene Weise vorgenommen. Der Grund dafür, daß die Silberschicht abgetra­ gen und das Grundmetall, Kupfer, freigelegt wird, wenn wie­ derholt belastungslos ein Schaltvorgang ausgeführt wird, bei dem der bewegliche Kontakt in Gleitberührung mit dem Verbin­ dungsleiter ist, ist darin zu sehen, daß die Silberschichten, die auf dem beweglichen Leiter und dem Verbindungsleiter aus­ gebildet sind, wechselseitig aneinander reiben. Ferner ist ein weiterer Grund für das Freilegen der Kupferschicht, wenn ein großer Strom zu unterbrechen ist, darin zu sehen, daß die Silberschichten auf dem beweglichen Kontakt und dem Verbin­ dungsleiter sich miteinander verschweißen. Wenn im letztgenann­ ten Fall die miteinander verschweißten Teile bei der Ausfüh­ rung einer Gleitbewegung brechen, werden die Kontaktflächen rauh und man erhält daher einen unzufriedenstellenden elek­ trischen Kontakt, aus dem resultiert, daß eine weitere Erwär­ mung durch den Strom auf eine höhere Temperatur auftritt, so daß die Silberschichten noch leichter erschmolzen werden und sich verschweißen können.

Diese Schwierigkeit läßt sich dadurch überwinden, daß man dün­ ne, filmartige Schichten auf den Gleitkontaktflächen unter Verwendung eines Verbundmaterials ausbildet, welches man da­ durch erhält, daß Kohlenstoff (C)-Teilchen in einer Silber­ matrix dispergiert werden. Wie an sich bekannt ist, ist Koh­ lenstoff ein ausgezeichnetes Schmiermittel. Es geht aber keine Schweißverbindung mit Silber ein. Somit kann das Silber- Kohlenstoff-Verbundmaterial das Auftreten von Scheuerer­ scheinungen bei dem wiederholten Ausführen eines belastungs­ losen Schaltvorganges vermeiden. Ferner können bei der Un­ terbrechung eines hohen Stroms die Schichten, die auf den Kontaktflächen mit dem Verbundmaterial ausgebildet sind, er­ schmolzen werden, aber sie verschweißen sich nicht mitein­ ander. Somit bleiben in beiden Fällen die Gleitkontaktflächen glatt, und es ist demzufolge ein ausreichendes Stromaufnahme­ vermögen vorhanden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Kontakts und diesem zugeordneter Teile gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung eines beweglichen Kontakts und diesem zugeord­ neter Teile gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung des Mittelpols eines Trennschalters, der mit einem beweglichen Kontakt und den zugeordneten Teilen entsprechend Fig. 1 ausgestattet ist, wobei der Mittelpol geschlossen ist,

Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung des Mittelpols im offenen Zustand,

Fig. 5A, 5B und 5C eine Draufsicht, Seitenansicht und Rück­ ansicht jeweils zur Verdeutlichung eines beweglichen Kontakts und diesem zugeord­ neter Teile gemäß einer dritten bevorzug­ ten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Draufsicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile eines Halters, der den beweglichen Kontakt in Fig. 5 hält,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII- VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht zur Verdeut­ lichung der Anordnung umfassend den Halter in Fig. 6 und den beweglichen Kontakt in Fig. 5,

Fig. 9A eine vergrößerte Seitenansicht zur Ver­ deutlichung eines Verbindungsleiters in Fig. 5,

Fig. 9B eine Schnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 9A,

Fig. 10A eine Rückansicht zur Verdeutlichung des beweglichen Kontakts und des Verbindungs­ leiters, welcher in Fig. 5C gezeigt ist,

Fig. 10B ein vergrößertes Diagramm zur Verdeut­ lichung eines Teils B in Fig. 10A,

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Änderungen einer elektromagnetischen Abstoßungskraft und einer elektromagnetischen Anzugskraft bei einem Kurzschlußstrom an einem Kon­ taktabschnitt in Fig. 10

Fig. 12 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines Mittelpols eines Trennschalters, der einen beweglichen Kontakt gemäß Fig. 5 hat, wobei der Pol geschlossen ist,

Fig. 13 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeut­ lichung des Mittelpols eines üblichen Trennschalters, bei dem der Mittelpol ge­ schlossen ist, und

Fig. 14 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeut­ lichung des Mittelpols im Offenzustand.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachste­ hend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 11 näher beschrie­ ben. In diesen Figuren sind jene Teile, die im Zusammenhang mit Fig. 13 erläutert wurden und einen üblichen Trennschalter zeigten, daher mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Beschreibung des der Erfindung zugrundeliegenden Grundprinzips. Insbesondere zeigt diese Fig. 1 eine persPektivische Ansicht eines beweg­ lichen Kontakts des Mittelpols bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. Die bewegliche Kontakt­ einrichtung 31 wird von einer ausgestanzten Kupferplatte ge­ bildet und hat einen beweglichen Kontakt 32, der an einem Ende mittels Flammen angeschweißt ist. Ein Verbindungsleiter 33 ist einteilig mit dem Bimetallteil 9a ausgelegt und hat eine Durchgangsöffnung 34, in die eine Schraube (nicht ge­ zeigt) eingesetzt ist, um den Verbindungsleiter 33 an dem Gehäuse 1 zu befestigen. In diesem Fall ist es nicht erfor­ derlich, den Leiter 9b (in Fig. 13 gezeigt) zum Fixieren des Bimetallteils 9a vorzusehen. Der Verbindungsleiter 33 hat ein Paar Arme 33a auf beiden Seiten, die einander zugewandt liegen. Die Arme 33a halten federnd nachgiebig den Endab­ schnitt der beweglichen Kontakteinrichtung 31. In anderen Wor­ ten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Arme in Gleitkontakt mit der beweglichen Kontakteinrichtung 31 sind. Die bewegli­ che Kontakteinrichtung 31 und die Arme 33a haben Durchgangs­ öffnungen (nicht gezeigt), die zueinander fluchten und in die ein Schaft bzw. eine Achse 35 eingesetzt ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Eine Ausnehmung 36a zur Aufnahme der beweglichen Kontaktein­ richtung 31 ist in einem aus Harz gegossenen Halter 36 ausge­ bildet. Beide Enden der Achse 35 sind in die Seitenwände der Ausnehmung 36a jeweils passend eingesetzt. Insbesondere sind Schraubenfedern oder Druckfedern 37 auf der Achse 35 auf beiden Seiten der Arme 33a derart angebracht, daß die inneren Wände der Arme 33a gegen die Seitenwände der beweglichen Kon­ takteinrichtung 31 gedrückt werden. Der Halter 36 ist über Schaltachsen 38, die einteilig mit den Haltern der rechten und linken Pole ausgebildet sind, verbunden. Die Halter sind an dem Gehäuse 1 über die Schaltachsen 38 frei beweglich gela­ gert. Wenn sie durch die Schalteinrichtung 16 angetrieben werden, wird die bewegliche Kontakteinrichtung 31 um die Ver­ bindungsachse 38 verschwenkt, und zugleich werden die rechten und linken beweglichen Kontakteinrichtungen (nicht gezeigt) , die von den Haltern (nicht gezeigt) getragen werden, ebenfalls um die Verbindungsachse 38 geschwenkt.

Die Überlastauslöseeinrichtungen 9 bei dem üblichen Trenn­ schalter, der in Fig. 13 gezeigt ist, und bei dem Trennschal­ ter nach der Erfindung, der in Fig. 1 gezeigt ist, sind als direkt erwärmbare Teile derart ausgelegt, daß der Strom an dem Bimetallteil 9a selbst anliegt. Jedoch gibt es auch ei­ ne Überlastauslöseeinrichtung, bei der eine indirekte Er­ wärmung erfolgt und bei der der Strom an einem Heizleiter anliegt, so daß die hierdurch erzeugte Wärme auf das damit in Verbindung stehende Bimetallteil übertragen wird. Fig. 2 zeigt einen Trennschalter, der eine derartige Überlastaus­ löseeinrichtung hat, und der eine zweite bevorzugte Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung darstellt. Die zweite bevorzug­ te Ausführungsform nach der Erfindung stimmt im wesentlichen mit jener nach Fig. 1 überein, abgesehen davon, daß der Ver­ bindungsleiter 33 einteilig mit einem Heizleiter 39 ausge­ bildet ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Schnittansichten zur Verdeutlichung des Trennschalters, der die bewegliche Kontakteinrichtung 31 und den Verbindungsleiter 33 hat, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. In Fig. 3 ist der Trennschalter geschlossen. In Fig. 4 ist er offen. Bei dem Trennschalter fließt der Strom von der stationären Kontakteinrichtung 3 über den stationären Kon­ takt 4, den beweglichen Kontakt 8 zu der beweglichen Kon­ takteinrichtung 31 und er kann direkt zu dem Verbindungslei­ ter 33 fließen, da die Seitenwände der beweglichen Kontakt­ einrichtung 31 in Gleitberührung mit den Innenwänden der Arme 33a sind. Dann fließt der Strom durch das Bimetallteil 9a und den flexiblen Leiter 15 zu dem Anschluß 13. Eine Kontakt­ feder 40, die von einer Druckfeder gebildet wird und zwischen dem Gehäuse 1 und der beweglichen Kontakteinrichtung 31 ein­ gesetzt ist, ist derart ausgelegt, daß sie die bewegliche Kon­ takteinrichtung 31 in Richtung auf den stationären Leiter 3 drückt. Hierdurch wird ein geeigneter Kontaktdruck auf die bewegliche Kontakteinrichtung 31 ausgeübt. Die weiteren Aus­ legungseinzelheiten und die Arbeitsweise stimmen mit jenen des zuvor beschriebenen, üblichen Trennschalters, überein.

Die Fig. 5 bis 9 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungs­ form nach der Erfindung, die zweckmäßiger als die ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen ausgelegt ist, die voranstehend beschrieben wurden.

Fig. 5 zeigt eine bewegliche Kontakteinrichtung und einen Verbindungsleiter, die in Gleitkontakt miteinander gehal­ ten sind. Insbesondere stellen die Fig. 5A, 5B und 5C je­ weils eine Draufsicht, bei der ein oberer Teil einer Kupfer­ platte 44 (die nachstehend näher beschrieben wird) teil­ weise weggelassen ist, eine Seitenansicht, bei der eine Sei­ tenplatte der Kupferplatte teilweise an der Vorderseite weg gelassen ist, und eine Rückansicht zur Verdeutlichung der einzelnen Bauteile dar. In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 41 die bewegliche Kontakteinrichtung bezeichnet, die von ei­ ner ausgestanzten Kupferplatte gebildet wird. Mit 42 ist ein beweglicher Kontakt bezeichnet, der an dem Ende der bewegli­ chen Kontakteinrichtung 41 mittels einer Flamme angeschweißt ist. Mit 43 ist der Verbindungsleiter bezeichnet, der durch Biegen einer Kupferplatte gebildet wird. Mit 44 ist ein U- förmiges Halteteil bezeichnet, das von einer dünnen, elasti­ schen Stahlplatte durch Biegen gebildet wird, und mit 45 ist eine aus einer Stahlplatte hergestellte Klaue bezeichnet. Die Klaue 45 bildet eine Strombegrenzungseinrichtung.

Der Verbindungsleiter 43 hat ein Grundteil 43a mit einer Durchgangsöffnung 46 und er ist mit dem Trennschaltergehäuse 1 mittels einer Schraube fest verbunden, die in die vorge­ sehene Durchgangsöffnung 46 eingesetzt ist. Ein Paar Arme 43b, die von dem Grundteil 43 nach oben verlaufen, sind derart vorgesehen, daß sie einander gegenüberliegen. Die Arme 43b sind, wie in Fig. 5 gezeigt, in einem solchen Maß gebogen, daß der Abstand dazwischen geringfügig kleiner als die Dicke der beweglichen Kontakteinrichtung 41 ist, so daß sie federnd nachgiebig den hinteren Endabschnitt der beweg­ lichen Kontakteinrichtung 41 halten, der im eingespannten Zustand dazwischen eingesetzt ist. Dies bedeutet, daß ein Gleitkontakt mit den Seitenwänden der beweglichen Kontakt­ einrichtung 41 vorhanden ist. Wie zusätzlich in Fig. 5A gezeigt ist, ist in dem Grundabschnitt 43a ein Schlitz 43c ausgebildet, der ausgehend von einem linken Ende in Fig. 5A zu einem benachbarten Abschnitt der Durchgangsöffnung 46 längs der Mittellinie derselben derart eingeschnitten ist, daß die Arme 43b sich leicht in Querrichtung verformen kön­ nen.

Die bewegliche Kontakteinrichtung 41 und die Arme 43b ha­ ben Durchgangsöffnungen, die zueinander fluchten und in die eine Achse 47 relativ lose eingesetzt ist. Die Federn 49 und 49, die Druckfedern umfassen, sind auf der Achse 47 un­ ter Zwischenlage von Unterlagscheiben 48 und 48 auf beiden Seiten der Arme 43b jeweils angebracht. Dann sind die beiden Enden der Achse 47 mit den Seitenwänden des Halteteils 44 beispielsweise durch Verstemmen verbunden. Somit ist die be­ wegliche Kontakteinrichtung 41 um die Achse 47 schwenkbar, und die Arme 43b werden in geeigneter Weise gegen die beweg­ liche Kontakteinrichtung 41 gedrückt.

Fig. 9A ist eine Seitenansicht des Verbindungsleiters 43, und Fig. 9B ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 9A. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, sind ringförmige Vor­ sprünge 43d um die Durchgangsöffnungen 50 ausgebildet, in die die Achse 47 eingesetzt ist, so daß die ringförmigen Vor­ sprünge in Kontakt mit der beweglichen Kontakteinrichtung 41 sind. Dies bedeutet, daß der Kontaktbereich der beweglichen Kontakteinrichtung 41 mit den Armen 43b auf die kleinen ring­ förmigen Vorsprünge begrenzt ist. Daher ist das an der be­ weglichen Kontakteinrichtung 41 durch die Reibungskraft an­ liegende Bremsmoment klein, und der Kontaktdruck ist günsti­ ger. Selbst wenn zusätzlich der Schaltvorgang wiederholt vor­ genommen wird, werden der bewegliche Kontakt und die Arme stabil in Kontakt miteinander gehalten, da der Kontaktbe­ reich stabil ist.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 5 ist die Klaue 5 mit Hilfe des Halteteils 44 um eine Achse 51 drehbar gelagert. Die beiden Enden derselben sind fest mit den Seitenwänden des Halteteils auf ähnliche Art und Weise wie bei der voranste­ hend beschriebenen Achse 47 verbunden. Die Klaue 45 ist ei­ ne gabelförmig ausgebildete, harte Komponente, die in der Nähe der Achse 51 in Form des Buchstabens "U" gebogen ist. Die Klaue 45 hat eine Stufe 45a, welche mit einem Bolzen 52 zusammenarbeitet, der in die bewegliche Kontakteinrichtung 41 derart eingebettet ist, daß er sich an beiden Seiten von der beweglichen Kontakteinrichtung 41 wegerstreckt. Ein Paar Zugfedern 53 ist als Zwischenverbindung zwischen dem oberen Endabschnitt der Klaue und dem oberen Endabschnitt des Halte­ teils derart vorgesehen, daß die Klaue gegen den Bolzen 52 immer gedrückt wird. Andererseits wird die bewegliche Kontakt­ einrichtung 41 durch die Feder 53 über den Bolzen 52 derart mit einer Druckkraft beaufschlagt, daß er sich um die Achse 47 in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 5B derart dreht, daß ein Drehmoment an die bewegliche Kontakteinrichtung 41 ange­ legt wird. Wenn der Trennschalter zusammengesetzt ist (was nachstehend näher beschrieben wird, wird die bewegliche Kon­ takteinrichtung 41 in Richtung auf die stationäre Kontakt­ einrichtung 3 durch das Drehmoment gedrückt. Somit hat die Feder 53 auch die Funktion einer Kontaktfeder.

Das Halteteil 44 hat Eingriffsstücke 44a und 44b, die dadurch gebildet werden, daß die obere und die seitlichen Plattensei­ ten jeweils eingeschnitten werden. Die Anordnung aus der be­ weglichen Kontakteinrichtung 41 und dem Verbindungsleiter 43 ist mit den Eingriffsstücken 44a und 44b am Halter befestigt. Der Halter wird nachstehend näher beschrieben.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Halter des Mittelpols, und Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 7. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Halter 54 der drei Pole miteinander über die Schaltwelle 55 verbunden. Die Interphasentrennteile 55a sind einteilig mit der Schalt­ welle 55 ausgebildet. Die Halter 54 sind an der Verbindungs­ welle 55 drehbar gelagert, die in Lagerausnehmungen der Zwischenphasentrennwände 1a (mit gebrochener Linie mit zwei Punkten und Strichen dargestellt) des Gehäuses 1 passend eingesetzt. Vertiefungen 54 sind an beiden Seitenwänden des Halters 54 des Mittelpols ausgebildet, um die Bahnen einer offenen-geschlossenen Einrichtung zu verbinden.

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung ist an dem Halter 54 wie in Fig. 7 gezeigt angebracht. Eine Ausnehmung 56 ist in dem Halter 54 derart ausgebildet, daß die Anordnung in den Halter von hinten her eingeschoben werden kann. Ein Fen­ ster 57 ist in der Vorderwand des Halters ausgebildet. Die bewegliche Kontakteinrichtung 41 wird in das Fenster 57 der­ art eingeführt, daß sie zur Ausführung eines Schaltvorganges schwenkbar ist. Paßflächen 56a sind in den rechten und lin­ ken Wänden der Ausnehmung 56 mit einer dem Halteteil 44 ent­ sprechenden Breite ausgebildet. Die vorderen Ränder 56b der Paßflächen 56a sind ähnlich zu der Kontur der Vorderwand des Halteteils 44 ausgelegt. Eine Stufe 56c ist in der oberen Wand der Ausnehmung 56 unter Zuordnung zu den Eingriffs­ stücken 44a vorgesehen. Zusätzlich sind Stufen 56d in den rechten und linken Wänden der Ausnehmung derart ausgebildet, daß sie längs des unteren Teils des vorderen Rands 56b der Paßfläche verlaufen.

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung wird im den Halter derart gedrückt, daß die Eingriffsstücke 44a und 44b des Halte­ teils 44 federnd nachgiebig nach innen verformt werden, bis die Vorderwand des Halteteils 44 gegen die Vorderkanten 56b der Paßflächen der rechten und linken Wände anliegt. In diesem Betriebszustand stellen sich die Eingriffsstüc­ ke 44a und 44b durch die Federkräfte zurück und arbeiten mit den Stufen 56c und 56d jeweils zusammen, so daß sie festgelegt sind, wie dies in den Fig. 7 und 8 in einer per­ spektivischen Darstellung gezeigt ist, welche den Halter 54 mit der auf die vorstehend beschriebene Weise befestig­ ten beweglichen Kontakteinrichtung 41 zeigen. Es sind jedoch Durchgangsöffnungen 54b vorgesehen, um Stifte zum Anschluß der Bahnen der offenen-geschlossenen Einrichtung einzufüh­ ren.

Fig. 12 ist eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung des Mittelpols des Trennschalters, der geschlossen ist, wo­ bei der Halter 54 die in Fig. 5 gezeigte Anordnung im zu­ sammengebauten Zustand hält. Das Grundteil 43a des Verbin­ dungsleiters 43 und das Bimetallteil 9a überlappen einander und sind fest mit dem Gehäuse 1 verbunden. In dem in Fig. 12 gezeigten Zustand wird der Verbindungsleiter 41 durch An­ drücken in Richtung auf die stationäre Kontakteinrichtung 3 gedrückt, so daß der Verbindungsleiter 41 geringfügig ge­ dreht wird, um sich um die Achse 47 in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Auf diese Bewegung hin wird die Klaue 45 um den Bolzen 52 entgegen der Feder 53 verdreht, so daß sie sich um die Achse 51 dreht. Als Folge hiervon erhält man einen Kontaktdruck zwischen den Kontakten 4 und 42 aufgrund der Tatsache, daß von der Feder 53 entgegen Uhrzeigerrichtung in Fig. 12 auf die bewegliche Kontakteinrichtung 41 ein Drehmoment aufgebracht wird.

Der Halter 54 und die bewegliche Kontakteinrichtung 41 in dem Trennschalter sind um die Mittelachse A (Fig. 7) der Verbindungswelle 55 drehbar. Die Mittelachse B der Welle 47 jedoch ist um einen Abstand r von der Mittelachse A der Verbindungswelle 55 verschoben, und daher wird die Welle 47 um die Achse A mit dem Radius r gedreht. Um zu ermöglichen, daß sich die Welle 47 auf diese Weise drehen kann, sind die Durchgangsöffnungen 50, in die die Achse der Welle 47 ein­ gesetzt ist, länglich ausgebildet, wie dies in Fig. 9A ge­ zeigt ist. Wie zuvor angegeben ist, ist die Mittelachse B der Welle 47 um einen Abstand r von der Mittelachse A der Verbindungswelle 55 verschoben, so daß die bewegliche Kon­ takteinrichtung 41 geringfügig vor und zurück (in Fig. 12 in Richtung nach links und rechts) bewegt wird. Folglich werden die Kontakte 4 und 42 gleitbeweglich verschoben, um eine Oxidation der Kontaktflächen derselben zu vermeiden.

Eine Strombegrenzungsunterbrechung durch die Wirkung der Klaue 45 wird nachstehend kurz beschrieben. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, umfaßt die stationäre Kontakteinrichtung 3 einen Leiter­ abschnitt 3b, der parallel zu dem Leiter der beweglichen Kontakteinrichtung 5 ist. Wenn der Strom in dem Leiterab­ schnitt 3b und der beweglichen Kontakteinrichtung 31 durch die Kontakte 4 und 42 fließt, ist der Strom in dem Leiter­ abschnitt 3b und in der beweglichen Kontakteinrichtung 31 in unterschiedliche Richtungen gerichtet, so daß eine elektro­ motorische Abstoßungskraft dazwischen induziert wird. Als Folge hiervon wird die bewegliche Kontakteinrichtung 31 der­ art gedrückt gehalten, daß sie von der stationären Kontakt­ einrichtung wegbewegt ist.

Wenn ein großer Strom, wie ein Kurzschlußstrom, in dem Trenn­ schalter fließt und die bewegliche Kontakteinrichtung 41 die in Fig. 5B gezeigte Lage einnimmt, wird die bewegliche Kon­ takteinrichtung 41 so stark angetrieben, daß sie die Klaue 45 entgegen der Federkraft der Federn 53 überläuft und in Uhrzeigerrichtung um die Achse bzw. Welle 47 geschwenkt wird, so daß bewirkt wird, daß der Bolzen 52 auf der Wand 45b (Fig. 7) der Klaue 45 läuft. Als Folge hiervon bewirkt die Federkraft der Federn 53, daß die bewegliche Kontakt­ einrichtung schnell von der stationären Kontakteinrichtung wegbewegt wird, bevor ein Schaltvorgang erfolgt. Somit steigt die Bogenspannung plötzlich an, so daß die sogenannte "Stromgrenzunterbrechung" vorgenommen wird. Fig. 7 zeigt das Resultat der Strombegrenzungsunterbrechung, die vorge­ nommen wurde.

Wenn andererseits bei dem in Fig. 10A gezeigten Fall die be­ wegliche Kontakteinrichtung 41 in Gleitkontakt mit dem Ver­ bindungsleiter 43 ist, fließt Strom durch mehrere Kontakt­ stellen P im Kontaktbereich, wie dies in Fig. 10B gezeigt ist, die eine vergrößerte Ansicht zur Verdeutlichung eines B-Abschnitts in Fig. 10A ist. Wie mit den Pfeilen (i) in Fig. 10B angedeutet ist, wird der Strom so zusammengeführt, daß er durch den Kontaktpunkt P geht, und nach dem Durchgang durch den Kontaktpunkt P ist der Stromverlauf divergierend. Dies bedeutet, daß der Stromfluß vor dem Durchgang durch den Kontaktpunkt P eine unterschiedliche Richtung zu dem Strom­ fluß nach dem Durchgang durch den Kontaktpunkt P hat. Somit wird eine elektromagnetische Abstoßungskraft erzeugt, die zwischen der beweglichen Kontakteinrichtung 41 und den Armen 43b des Verbindungsleiters 43 wirkt.

Die Stärke F₁ der elektromagnetischen Abstoßungskraft er­ gibt sich aus folgender Gleichung:
F₁ = Σ 5 I_j ² × 10^-2 (kg) (j = 1 bis n)
wobei I_j (kA) der durch einen Kontaktpunkt P gehende Strom und n die Anzahl der Kontaktstellen P ist.

Die elektromagnetische Abstoßungskraft F₁ steigt abrupt an, wenn der durch den Trennschalter gehende Strom ansteigt, und somit steigt der durch jeden Kontaktpunkt P gehende Strom an. Als Folge hiervon wird die Federkraft der Federn 49 herabgesetzt, so daß die Anzahl der Kontaktstellen P demzufolge kleiner wird, wodurch der durch die restlichen Kontaktstellen P gehende Strom äußerst groß wird. Somit kann eine Bogenbildung oder ein Verschweißen an den restli­ chen Kontaktstellen auftreten.

Wenn daher die bewegliche Kontakteinrichtung 41 in Gleitkon­ takt mit dem Verbindungsleiter 43 ist, ist die anlegbare Kurzschlußstromstärke auf einen gewissen Wert begrenzt. Der Grenzwert kann durch Verstärken der Federkraft der Federn 49 erhöht werden. Diese Vorgehend weise ist jedoch mit einer Schwierigkeit behaftet, die darin zu sehen ist, daß die be­ wegliche Kontakteinrichtung 41 normalerweise sich mit einer geringen Geschwindigkeit infolge der Tatsache bewegt, daß die Reibungskraft ansteigt. Diese Schwierigkeit kann durch die im folgenden beschriebene Methode überwunden werden. Wie in Fig. 5C und Fig. 9B gezeigt ist, haben die Arme 43b Abschnitte 58 in der Nähe der Kontaktabschnitte der Arme 43 mit der beweglichen Kontakteinrichtung 41, welche derart ausgelegt sind, daß der Abstand zwischen den Abschnitten 58 kleiner als der Abstand zwischen den Kontaktabschnitten ist. Die Wirkung der Abschnitte 58 wird nachstehend unter Bezug­ nahme auf Fig. 10A näher beschrieben.

Es wird angenommen, daß der Abschnitt 58 der Arme eine Länge von l hat und daß diese in einem Abstand S voneinander ange­ ordnet sind. Ferner wird angenommen, daß ein Strom von I(kA) in jedem Arm 43b fließt. Die Ströme I, die in den Armen 43b fließen, haben dieselbe Richtung. Somit wird die folgende elektromagnetische Anzugskraft F₂ zwischen den Armen 43b in­ duziert:
F₂ = 2,04 k l/S : I² (wobei k konstant ist).

Wenn der Abstand S derart bestimmt ist, daß die elektromagne­ tische Anziehungskraft F₂ größer als die vorstehend angege­ bene elektromagnetische Abstoßungskraft F₁ ist, dann läßt sich die anlegbare Kurzschlußstromstärke erhöhen, wobei die Feder­ kraft der Federn 49 unverändert bleibt. Fig. 11 ist eine gra­ phische Darstellung zur Verdeutlichung der Änderungen der elektromagnetischen Abstoßungskraft F₁ und der elektromagne­ tischen Anziehungskraft F₂ in Abhängigkeit von dem durch den Trennschalter gehenden Kurzschlußstrom. Zusätzlich wird eine Kontaktkraft, die in Fig. 10A gezeigt ist, zu einer Kraft ge­ richtet, die man durch ein Federungsvermögen der Feder 49 und des Verbindungsleiters 43 erhält.

Wie in Fig. 9B gezeigt ist, dienen die kreisförmigen Vorsprün­ ge 43c, die an den Kontaktabschnitten der Arme 43b ausgebil­ det sind, als Distanzstücke, um die Arme 43 von der bewegli­ chen Kontakteinrichtung 41 in Abständen anzuordnen, wodurch somit der Abstand zwischen den in Gegenrichtungen fließenden Strömen vor und nach dem Kontaktbereich vergrößert wird. Als Folge hiervon wird die elektromagnetische Abstoßungskraft F₁ weiter herabgesetzt.

Es ist erwünscht, daß wenigstens eine der Gleitkontaktfläche der beweglichen Kontakteinrichtung und des Verbindungsleiters mit einer Verbindung aus Silber (Ag) und Kohlenstoff (C) plat­ tiert ist, um die Schwierigkeit zu überwinden, daß die Kon­ taktflächen sich abschleifen oder verschweißen, wenn der Trenn­ schalter wiederholt im belastungslosen Zustand betätigt wird oder wenn eine Starkstromunterbrechung vorgenommen wird. Hier­ durch wird das elektrische Leistungsverhalten des Trenn­ schalters verbessert.

Versuchsbeispiele des Trennschalters wurden hergestellt, bei denen die bewegliche Kontakteinrichtung 41 und der Verbin­ dungsleiter 43, wie in Fig. 5 gezeigt, auf die vorstehend be­ schriebene Weise plattiert sind. Die Trennschalter wurden hergestellt und gemäß nachstehenden Angaben getestet.

Versuchbeispiel 1 - Eine dünne Schicht aus Ag - 6% C (Volu­ men %) wurde auf der beweglichen Kontakteinrichtung 41 und dem Verbindungsleiter 43 mit einer Dicke von 7 µm mittels Elektroplattieren aufgebracht. In diesem Fall hatten die in den Silberteilchen dispergierten Kohlenstoffteilchen ei­ nen Großdurchmesser von 0,5 bis 2 1 m und 0,2 bis 0,5 µm.

Versuchsbeispiel 2 - In ähnlicher Weise wurde eine dünne Schicht aus Ag - 3%C (Volumen %) auf der beweglichen Kon­ takteinrichtung 41 und dem Verbindungsleiter 43 mit einer Dicke von 7 µm mittels Elektroplattieren aufgebracht. In diesem Fall hatten die in den Silberteilchen dispergierten Kohlenstoffteilchen einen Hauptdurchmesser von 0,8 bis 5 µm und 0,3 bis 1 µm.

Als ein Vergleichsbeispiel wurde eine dünne Schicht aus Ag auf der beweglichen Kontakteinrichtung und dem Verbindungs­ leiter mit einer Dicke von 7 µm mittels Elektroplattieren aufgebracht.

Diese beweglichen Kontakteinrichtungen und Verbindungsleiter wurden zur Bildung von Trennschaltern eingesetzt. Es wurden ein belastungsloser Schalttest und ein Test mit einer Stark­ stromunterbrechung mit den so hergestellten Trennschaltern vorgenommen. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Wie sich aus der Tabelle 1 ergibt, wird bei dem Trennschal­ ter mit der beweglichen Kontakteinrichtung und dem Verbin­ dungsleiter, die ein Ag-C-Verbundmaterial in einer dünnen Schicht aufwiesen, im Vergleich zu dem Trennschalter, der auf übliche Weise mit Ag plattiert war, das Kupfer kaum freigelegt. Obgleich die beiden Versuchsbeispiele beschrie­ ben wurden, sind die Prozentsätze (%) und die Korngröße von C (Kohlenstoff) nicht auf die vorstehend angegebenen Wer­ te beschränkt, da der Effekt nach der Erfindung von den Eigenschaften des Kohlenstoffs abhängt. Die Beschädigung oder das Verschweißen des Gleitkontaktabschnittes hängt von dem Bereich und dem aufgebrachten Flächendruck ab. Somit müssen der Bereich und der Flächendruck berücksichtigt wer­ den, um den Volumenprozentsatz und die Korngröße des Koh­ lenstoffs zu bestimmen. Jedoch wird es nicht bevorzugt, den Volumenprozentsatz höher zu wählen und die Korngröße des Kohlenstoffs (C) übermäßig groß zu wählen, da trotz der Tatsache, daß Kohlenstoff (C) leitend ist, dieser das ei­ nige Hundertfache oder einige Tausendfache an Widerstand im Vergleich zu Silber (Ag) hat. Dieser relativ hohe Wider­ stand beschleunigt die Wärmeerzeugung an dem Gleitkontakt­ abschnitt, so daß die Anschlußtemperatur des Trennschalters sich erhöht.

Bei den voranstehend beschriebenen Versuchsbeispielen wurde die Elektroplattierungsmethode angewandt. Jedoch können die bewegliche Kontakteinrichtung und der Verbindungsleiter auch mit Hilfe von anderen Methoden plattiert werden. Es ist hier­ bei lediglich wesentlich, daß sie mit einem Ag-C-Verbundma­ terial beschichtet werden.

Der Gleitkontaktabschnitt wird an einem Abscheuern oder Ver­ schweißen durch die hierauf ausgebildete Kohlenstoffschicht gehindert. Daher kann man im wesentlichen denselben Effekt dadurch erhalten, daß die dünne Ag-C-Schicht auf einem der Teile umfassend die bewegliche Kontakteinrichtung und den Verbindungsleiter ausgebildet wird. In diesem Fall sollte das jeweils andere Teil mit Silber (Ag) plattiert sein. Da jedoch Kohlenstoff eine Oxidationsverhinderungswirkung hat, braucht die Silberplattierung nicht notwendigerweise vorge­ sehen zu sein. Dies bedeutet, daß im Hinblick auf die elek­ trischen Eigenschaften in manchen Fällen es auch vorkommen kann, daß keine Silberschicht vorgesehen ist. Es ist nicht immer erforderlich, die bewegliche Kontakteinrichtung und die Verbindungsleitung insgesamt mit der dünnen Schicht zu überziehen. Es reicht aus, wenn die Gleitflächen mit dieser dünnen Schicht überzogen sind.

Ferner ist es zweckmäßig, die folgenden harten Teilchen als dritte Teilchen in dem Ag-C-Verbundmaterial zu dispergieren, um die Härte der dünnen Schicht zu erhöhen, so daß man Gleit­ kontaktabschnitte erhält, die verschleißbeständig sind und daher eine lange Standzeit haben. Hierbei handelt es sich um folgende harte Teilchen: SiC, WC, ZrB, Al₂O₃, ZrO₂, Cr₂O₃, TiO₂, R₂O₃, ThO₂, Y₂O₃ × MoO₃, W₂C, TiC, B₄C und CrB₂.

Wie zuvor angegeben ist, läßt sich die bewegliche Kontaktein­ richtung mit dem Verbindungsleiter elektrisch ohne die Ver­ wendung eines flexiblen Leiters bei der erfindungsgemäßen Aus­ legung verbinden. Daher hat der erfindungsgemäße Trennschal­ ter eine hohe Betriebszuverlässigkeit und ausgezeichnete Un­ terbrechungseigenschaften, und er kann hinsichtlich seinen Abmessungen kleiner ausgelegt werden. Der Trennschalter hat eine erhöhte Standzeit dadurch, daß die Gleitkontaktflächen der beweglichen Kontakteinrichtung des Verbindungsleiters mit einem Silber- und Kohlenstoffverbundmaterial nach der Erfin­ dung plattiert sind.

Obgleich die Erfindung voranstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert worden ist, sind selbst­ verständlich zahlreiche Abänderungen und Modifikationen mög­ lich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (5)

1. Trennschalter, bei dem eine bewegliche Kontaktein­ richtung mittels eines Halters aus elektrisch isolierendem Material gehalten ist, die um eine Schaltwelle an einem Gehäuse drehbar gelagert ist, und bei dem die bewegliche Kontakteinrichtung durch eine Schalteinrichtung derart angetrieben ist, daß sie um die Schaltwelle zusammen mit dem Halter zur Ausführung eines Schaltvorganges schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beweg­ liche Kontakteinrichtung (31, 41) gleitbeweglich elektrisch mit einem Verbindungsleiter (33, 43) verbunden ist, der fest am Gehäuse vorgesehen ist.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungleiter (33, 43) ein Paar Arme (33a, 43b) am Verbindungsende hat, über das der Verbindungsleiter (33, 43) elektrisch mit der beweglichen Kontakteinrichtung (31, 41) derart verbunden ist, daß die bewegliche Kontaktein­ richtung (31, 41) zwischen den Armen (33a, 43b) liegt, und daß zwei Federn (37, 40, 49) auf beiden Seiten der Arme (33a, 43b) derart angeordnet sind, daß die Arme gegen die Seitenwände der beweglichen Kontakteinrichtung (31, 41) drückbar sind.

3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (33a, 43b) des Verbindungsleiters (33, 43) nach innen gekrümmte Abschnitte in der Nähe der Kontaktflächen der Arme mit der beweglichen Kontakteinrichtung (31, 41) jeweils derart haben, daß die nach innen gekrümmten Abschnitte ein­ ander gegenüberliegen und der Abstand (S) zwischen den nach innen gekrümmten Abschnitten kleiner als der Abstand zwi­ schen den Kontaktflächen ist.

4. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontakteinrich­ tung (31, 41) an einem Halteteil (44) mit Eingriffsstücken (44a, 44b) festgelegt ist, die durch Einschneiden einer dünnen Platte gebildet werden, und daß das Halteteil (44) mittels Preßsitz in einem Halter (36, 54) mit einer Ausneh­ mung (36a) vorgesehen ist, die Eingriffsstufen (45a, 56c, 56d) entsprechend den Eingriffsstücken derart hat, daß die bewegliche Kontakteinrichtung (31, 41) mittels des Halters (36, 54) gehalten ist.

5. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkontaktflächen wenig­ stens eines der Teile umfassend die bewegliche Kontaktein­ richtung (31, 41) und den Verbindungsleiter (33, 43) mit einem Silber- und Kohlenstoffverbundmaterial plattiert ist.