DE4306011C2 - Einschub-Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einschub- Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Einschub-Leistungsschalter ist bekannt aus DE 86 17 306 U1. Üblicherweise wird die Wartung und Überprüfung eines Schalters, der in einem elektrischen Stromkreis angeordnet ist, durch Entfernen des Schalters von der Schalttafel oder dergleichen durchgeführt. Beim Entfernen eines solchen Schalters ist es notwendig, den elektrischen Strom abzuschalten und aus Sicherheitsgründen den Betrieb zu unterbrechen, da die elektrischen Geräte dann voneinander gelöst werden müssen, wenn der Schalter entfernt wird. Wenn jedoch die elektrische Stromzufuhr in einem großen, elektrischen Stromkreissystem unterbrochen wird, dann beeinflußt des Abschalten die anderen elektrischen Stromkreise, die parallel mit demjenigen geschaltet sind, bei dem der Schalter durchgeprüft wird und dadurch entstehen große Probleme.

Aus diesem Grunde gibt es mehrere Beispiele dafür, daß Schalter, insbesondere solche großer Bauart, wie sie in elektrischen Schaltkreisen verwendet werden, als Einschub-Schalter ausgebildet sind, die aus einem Befestigungsrahmen bestehen, der an einer Konstruktion, wie z. B. einer Schalttafel, befestigt ist, sowie aus einem Unterbrecher-Hauptgehäuse, das am Befestigungsrahmen abnehmbar angeordnet ist. Bei einem Einschub-Schalter kann jedoch die Wartung leicht durchgeführt werden, ohne daß eine Unterbrechung auftritt, da das Hauptgehäuse des Schalters zerlegt werden kann, ohne daß die mit den am Befestigungsrahmen angeordneten Anschlußteilen verbundenen Anschlußleitungen abgeklemmt werden müssen.

Ein Beispiel eines Einschub-Schalters nach dem Stande der Technik ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt, wie es etwa aus JP 59 829 A2 bekannt ist.

Fig. 16 zeigt ein Hauptgehäuse 60 eines Unterbrechers in einem geschlossenen und eingeschalteten Zustand, bei dem einerseits das Hauptgehäuse 60 am Befestigungsrahmen 61 angebracht ist und bei dem andererseits das Hauptgehäuse 60 und der Befestigungsrahmen 61 elektrisch miteinander verbunden sind.

Der Weg des elektrischen Stromes wird durch ein Anschlußteil 62, ein aufschiebbares Kontaktteil 63, ein festes Kontaktteil 64, einen Kontakt 65, einen Kontakt 66, ein bewegliches Kontaktteil 67, einen biegsamen Leiter 68, eine Hauptgehäuseklemme 69, ein aufschiebbares Kontaktteil 70 und ein Anschlußteil 71 gebildet. Die Anschlußteile 62 und 70 sind fest am Rahmen 61 angebracht und sie sind jeweils mit äußeren Leitungen verbunden. Das feste Kontaktteil 64 und die Hauptgehäuseklemme 69 sind am Hauptgehäuse 60 des Unterbrechers befestigt und das bewegliche Kontaktteil 67 ist zum Öffnen und Schließen des Schalters mit Hilfe einer Vorrichtung 72 zum Öffnen und Schließen um eine feststehende Achse verschwenkbar, um den Kontakt 65, der an einem Ende des beweglichen Kontaktteils 67 angebracht ist, auf den Kontakt 65 zu und von ihm wegzubewegen, der seinerseits an einem Ende des feststehenden Kontaktteils angebracht ist. Das bewegliche Kontaktteil 67 ist ferner so konstruiert, daß es den Kontakt 66 mit Hilfe einer Feder 76 auf den Kontakt 65 zu drückt und ferner so, daß in geschlossenem oder aufeinanderliegendem Zustand der Kontakte ein Kontaktdruck und ein Gleiten erzielt werden. Die aufschiebbaren Kontaktteile 63 und 70 sind jeweils auf den einen Enden der feststehenden Kontaktteile 64 und 69 als Anschlußteile auf der Seite des Hauptgehäuses befestigt und sie wirken so, daß sie die Anschlußteile 62 und 71 als Anschlußteile auf der Seite des Befestigungsrahmens mit Hilfe der Federkraft von Kontaktfedern 75 mit den Kontaktteilen 64 und 69 in Verbindung bringen.

Fig. 17 zeigt den Zustand des Unterbrecher-Hauptgehäuses 60, in dem es von einer Verbindungsstellung in eine Unterbrechungsstellung zurückgezogen worden ist. In dieser Stellung sind das feststehende Kontaktteil 64 und das Hauptgehäuse-Anschlußteil 69 als Anschlußteile auf der Seite des Hauptgehäuses jeweils von den Anschlußteilen 62 und 71 auf der Seite des Befestigungsrahmens getrennt und der Schalter befindet sich in einem Zustand, in dem er von der Stromzufuhr und der Belastung abgeschaltet ist.

Bei einem Einschub-Schalter dieser Bauart werden während der Verbindungsstellung und der gelösten Stellung die folgenden Funktionen benötigt:

Als erstes wird in der Verbindungsstellung der erwünschte Kontaktdruck und das erwünschte Gleiten zum Aufrechterhalten eines stabilisierten Kontaktzustands an den Kontaktabschnitten der Anschlußteile auf der Seite des Unterbrechergehäuses und der Anschlußteile an der Seite des Befestigungsrahmens benötigt.

Zweitens ist es in der abgeschalteten Stellung notwendig, die gewünschten Isolierungsabstände zwischen den Anschlußteilen auf der Seite des Unterbrechergehäuses und den Anschlußteilen des Befestigungsrahmens zu erzielen.

Die Erfordernisse in bezug auf die Verbindungsstellung sind beim oberen Anschlußteil bei dem Einschub-Schalter nach dem Stand der Technik durch das Vorsehen von aufschiebbaren Kontaktteilen 63 erfüllt worden. Das heißt, daß in der abgeschalteten Stellung gemäß Fig. 17 der Abstand A der zum Verbinden des feststehenden Kontaktteils 64 und des Anschlußteils 62 durch deren Ergreifen dienenden aufschiebbaren Kontaktteile 63 geringer ist als die Dicke B des Anschlußteiles 62. In der Verbindungsstellung ist der Abstand der aufschiebbaren Kontaktteile gleich der Dicke B. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kontaktdruck durch die Kontaktfeder 75 erzielt.

Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Konstruktion eines solchen üblichen Einschub-Schalters die folgenden Probleme auftreten:

• 1) An den aufschiebbaren Kontaktteilen 63, die eine Verbindung zwischen dem Anschlußteil 62 und dem feststehenden Kontaktteil 64 herstellen, gibt es zwei Kontaktabschnitte 73 und 74 in Serie. Wenn im Schalter ein elektrischer Strom fließt, wird aus diesem Grunde an diesen Kontaktabschnitten und an den aufschiebbaren Kontaktteilen 63 selbst eine Stromwärme erzeugt. Darüber hinaus kann die üblicherweise relativ große Wärme, die an den Schaltkontakten 65 und 66 erzeugt wird, nicht leicht über die üblicherweise relativ kühlen Anschluß-Leitungen, die mit den Anschlußteilen 62 auf der Seite des Befestigungsrahmens verbunden sind, abgeleitet werden. Aus diesem Grunde sind die Temperaturen an allen Abschnitten erhöht und begrenzen den Nennstrom des Schalters.
• 2) Aufgrund des Vorhandenseins der aufschiebbaren Kontaktteile 63 sowie durch die Länge der feststehenden Kontaktteile 64 zum Befestigen der aufschiebbaren Kontaktteile 63 ist die Tiefe des Schalters und damit sein Baumaß relativ groß.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Einschub-Schalter anzugeben, der in der Lage ist, einen erhöhten Nennstrom bei verminderter Stromwärme zu bewältigen, während die Baumaße des Schalters insgesamt durch eine Verkürzung seiner Tiefe verkleinert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Zum Lösen der o.g. Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Einschub-Leistungsschalter mit einem Unterbrecher-Hauptgehäuse mit einem ersten Kontaktteil vorgesehen, das einen zu öffnenden und zu schließenden Kontaktabschnitt sowie eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des ersten Kontaktteiles, einen zweiten Kontaktteil und einem Befestigungsrahmen, der äußere Anschlußteile hat, wobei das zweite Kontaktteil beweglich ist und an seinem einen Ende einen zu öffnenden und zu schließenden Kontaktabschnitt hat, der mit dem ersten Kontaktteil in Berührung bringbar und von ihm trennbar ist und der an seinem anderen Ende einen verschiebbaren Kontaktabschnitt hat, der mit den äußeren Anschlußteilen in Verbindung bringbar ist; wobei dann, wenn das Unterbrechergehäuse sich in eingeschobener Stellung befindet, der verschiebbare Kontaktabschnitt am anderen Ende des zweiten Kontaktteiles und die äußeren Anschlußteile miteinander in Berührung sind.

Bei dem Einschub-Leistungsschalter nach der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem zu öffnenden und zu schließenden Kontaktabschnitt und dem äußeren Anschlußteil jeweils nur ein Leiter und ein Kontaktabschnitt in Serie vorhanden, um diese zu verkleinern. Das heißt, daß ein Leiter das zweite Kontaktteil ist und daß durch das zweite Kontaktteil und das äußere Anschlußteil ein Kontaktabschnitt erzielt wird. Ferner wird der Kontaktdruck, das Gleiten für das zweite Kontaktteil und die äußeren Anschlußteile durch eine Druckfeder erzielt.

Ferner ist beim Einschub-Leistungsschalter nach der vorliegenden Erfindung das zweite Kontaktteil lose gelagert und der Kontaktdruck wird auf den Kontakt zwischen dem zweiten Kontaktteil und dem äußeren Anschlußteil jeweils unabhängig aufgebracht, so daß dann, wenn bei der Berührung an einem Kontaktabschnitt eine Änderung auftritt, eine solche Änderung lediglich den Kontakt am anderen Kontaktabschnitt beeinflußt, so daß die Stabilität aufrecherhalten wird. Der Kontaktdruck und das Gleiten der zu öffnenden und zu schließenden Kontaktteile der ersten und zweiten Kontaktteile wird durch die Druckfeder erzielt.

Bei dem Einschub-Leistungsschalter nach der Erfindung bewegt sich das zweite Kontaktteil dann nicht, wenn der zu öffnende oder zu schließende Kontaktabschnitt geöffnet oder geschlossen wird und wenn das zweite Kontaktteil und das äußere Anschlußteil geöffnet oder geschlossen wird und selbst dann, wenn sich das zweite Kontaktteil verdreht, ist die Bewegung des einen Endes des zweiten Kontaktteiles kurz und die Kontaktstabilität wird aufrechterhalten. Darüber hinaus kann der Kontaktdruck und das Gleiten des zu öffnenden und zu schließenden Kontaktabschnittes bei den ersten und zweiten Kontaktteilen durch eine Druckfeder erzielt werden, die das erste Kontaktteil beaufschlagt.

Bei dem Einschub-Leistungsschalter nach der vorliegenden Erfindung kann dadurch, daß das zweite Kontaktteil und die äußeren Anschlußteile sich an zwei Punkten berühren, der Kontaktwiderstand vermindert und die Erzeugung von Stromwärme begrenzt werden. Wenn ein Kurzschlußstrom fließt, dann ist die elektromagnetische Abstoßungskraft zum Bewirken der Trennung des zweiten Kontaktteiles vom äußeren Anschlußteil proportional zum Quadrat des elektrischen Stromes, so daß der elektrische Strom aufgrund der zwei Punktkontakte so geteilt wird, daß er über jeden der Kontaktpunkte fließt und die Summe der elektromagnetischen Abstoßungskräfte bei jedem Kontaktpunkt ist geringer als die bei einem Kontaktpunkt.

Die Erfindung wird nun anhand beispielsweiser Ausführungsformen beschrieben, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 ist eine Schnitt-Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Einschub-Leistungsschalters (im folgenden auch schubladenartiger Stromkreisunterbrecher genannt), nach der Erfindung, wobei er sich in Ausschaltstellung befindet;

Fig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht des Einschub-Leistungsschalters nach Fig. 1 in eingeschaltetem Zustand;

Fig. 3 ist eine geschnittene Seitenansicht des Einschub-Leistungsschalters nach Fig. 1, wobei das Schaltergehäuse in einem Zustand ist, in dem es in bezug auf den Befestigungsrahmen getrennt ist und in dem der Einschub-Leistungsschalter in ausgeschaltetem Zustand ist.

Fig. 4 ist eine geschnittene Seitenansicht der zweiten Kontaktteileinheit;

Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zweiten Kontaktteileinheit;

Fig. 6 ist eine geschnittene Seitenansicht des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers in Einschaltstellung (der ersten Ausführungsform), wobei das Schaltergehäuse in bezug auf den Befestigungsrahmen in einem herausgezogenen Zustand dargestellt ist.

Fig. 7 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers in Ausschaltstellung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens eingeschoben dargestellt ist;

Fig. 8 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers in Ausschaltstellung nach einer dritten Ausführungsform, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens eingeschoben ist;

Fig. 9 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers in Einschaltstellung nach einer vierten Ausführungsform, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens eingeschoben ist;

Fig. 10 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach einer fünften Ausführungsform in eingeschaltetem Zustand, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens eingeschoben ist;

Fig. 11 ist eine vergrößerte Teilansicht des Kontaktabschnittes zwischen dem zweiten Kontaktteil und dem Verbindungsteil der äußeren Leitung nach der fünften Ausführungsform in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilansicht des Kontaktatschnittes zwischen dem zweiten Kontaktteil und dem Verbindungsteil der äußeren Leitung nach der ersten Ausführungsform;

Fig. 13 ist eine vergrößerte Teilansicht des Kontaktabschnittes nach einer Variante der fünften Ausführungsform;

Fig. 14 ist eine vergrößerte Teilansicht des Kontaktabschnittes nach einer weiteren Variante der fünften Ausführungsform;

Fig. 15 ist eine vergrößerte Teilansicht des Kontaktabschnittes einer weiteren Variante der fünften Ausführungsform;

Fig. 16 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach dem Stand der Technik in eingeschaltetem Zustand, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens eingeschoben ist;

Fig. 17 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach dem Stand der Technik in eingeschaltetem Zustand, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem das Schaltergehäuse bezüglich des Befestigungsrahmens herausgezogen ist.

In den Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen ist eine erste Ausführungsform eines schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Gemäß diesen Zeichnungen besteht der Stromkreisunterbrecher nach der Erfindung im wesentlichen aus einem Befestigungsrahmen 1 einschl. einer spritzgegossenen Isolierung 3 und äußeren Anschlußteilen 4 und einem Unterbrechergehäuse 2 einschl. Kontaktvorrichtungen 5 und einer Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte.

Der Befestigungsrahmen 1 des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der vorliegenden Erfindung ist an einem nicht dargestellten Aufbau befestigt und das Untertbrechergehäuse 2 ist in der Lage, sich in den Zeichnungen horizontal längs von nicht dargestellten Führungsschienen zu bewegen, die am Befestigungsrahmen 1 vorgesehen sind. Die oberen und unteren äußeren Anschlußteile 4, die in der spritzgegossenen Isolierung 3 des Befestigungsrahmens angebracht sind, sind jeweils mit einer Stromquelle und einem Verbraucher verbunden.

Das Unterbrechergehäuse 2 wird durch die Kontaktvorrichtungen 5 und die Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte gebildet, wobei diese Vorrichtung nicht im einzelnen dargestellt ist. Die Kontaktvorrichtungen 5 bestehen aus einem ersten Kontaktteil 8, aus zwei Paaren von zweiten Kontakteinheiten 7 und einer Vorrichtung 9 zum Löschen des Lichtbogens, wobei das erste Kontaktteil 8, die zweiten Kontakteinheiten 7 und die Vorrichtung 9 zum Löschen des Lichtbogens in einem Gehäuse angeordnet sind, das aus den spritzgegossenen Isolierungen 10 und 11 gebildet wird, wobei die zweiten Kontakteinheiten 7 symmetrisch vertikal an der spritzgegossenen Isolierung 11 befestigt sind.

Wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, besteht jede der zweiten Kontakteinheit 7 aus zweiten Kontaktteilen 14, einer ersten Druckfeder 15, einer zweiten Druckfeder 16 und einer Lichtbogenleitschiene 17, die alle in einem spritzgegossenen Isolierungskasten 13 angeordnet sind, der an der spritzgegossenen Isolierung 11 befestigt ist und Einschnitte 12 aufweist. Die zweiten Kontaktteile 14 können entsprechend ihrer Dicke und dem Nennwert des Stromes auch als einzelnes Teil ausgebildet werden. Die zweiten Kontaktteile 14 sind in einer Form ausgebildet, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist und sie sind lose in den Einschnitten 12 eingepaßt, ohne dort oder im spritzgegossenen Isolationskasten 13 befestigt zu sein. Wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, ist im oberen Abschnitt jedes zweiten Kontaktteiles 14 ein Schlitz 18 vorgesehen und durch den Einschnitt 12 und den spritzgegossenen Isolierungsteil 13 sowie durch den Schlitz 18 erstreckt sich ein Schwenkstift 19. Der Durchmesser des Schwenkstiftes 19 ist relativ geringer als die Länge und Breite des Schlitzes 18. Das zweite Kontaktteil 14 kann auf diese Weise innerhalb des Bereichs bewegt werden, die durch seine Außenform durch den Einschnitt 12, den spritzgegossenen Isolationskasten 13 und durch die Umfangskante des Schlitzes 18 durch den Schwenkstift 19 begrenzt wird.

Der Kontaktabschnitt 20 ist in Form eines Bogens oder eines Halbkreises am rechten oberen Ende des zweiten Kontaktteiles 14 als Abschnitt ausgebildet, der im äußeren Anschlußteil 4 in Vertindung tritt. Am unteren, linken Endabschnitt des zweiten Kontaktteiles 14 ist ferner ein zweiter Kontakt 21 befestigt und zwischen dem oberen, linken Endabschnitt des zweiten Kontaktteiles 17 und einem konkaven Atschnitt 22, der im spritzgegossenen Isolierungskasten 13 ausgebildet ist, ist eine erste Druckfeder 15 angeordnet. Der obere Abschnitt des zweiten Kontaktteiles 14 wird aus diesem Grunde nach rechts gedrückt. Zwischen dem unteren, rechten Endabschnitt des zweiten Berührugsteiles 14 und einem konkaven Abschnitt 23, der im spritzgegossenen Isolierungskasten 13 ausgebildet ist, ist eine zweite Druckfeder 16 angeordnet und der untere Abschnitt des zweiten Kontaktteils 14 wird aus diesem Grunde nach links gedrückt.

Gemäß Fig. 1 ist jeweils an beiden Enden des ersten Kontaktteiles 8 der Kontaktvorrichtung 5 des Unterbrechergehäuses 2 ein erster Kontakt 24 vorgesehen, der mit den zweiten Kontakten 21 in Verbindung treten kann. Das erste Kontaktteil 8 ist an einem Ende einer Betätigungsstange 25 angebracht, die aus spritzgegossenem Isolierungsmaterial besteht und in der Lage ist, sich in der Zeichnung horizontal mit Hilfe von nicht dargestellten Führungsteilen zu bewegen. Das andere Ende der Betätigungsstange 25 ist schwenkbar mit einem Hebel 27 verbunden, der auf einer Achse 26 der Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte gelagert ist. Der Hebel 27 ist mit einem Verbindungsglied 28 als Teil der Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte verbunden und der Hebel 27 wird auf diese Weise im Zusammenhang mit der Achse 26 verschwenkt und die Betätigungsstange 25 wird durch die Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte horizontal bewegt.

In den Fig. 1 und 2 ist das Unterbrechergehäuse 2 in einem eingeschobenen Zustand dargestellt und in Fig. 3 in einem herausgezogenen Zustand. Gemäß Fig. 1 und 2 sind dabei die Kontaktabschnitte 20 der zweiten Kontaktteile 14 durch die Federkraft der ersten Druckfedern 15 in Berührung mit den äußeren Anschlußteilen 4 gedrückt, um eine elektrische Verbindung herzustellen. In Fig. 3 sind die äußeren Anschlußteile 4 und die zweiten Kontaktteile 14 voneinander getrennt und elektrisch isoliert.

Es wird nun der Vorgang des Öffnens und Schließens der Kontakte bei dem schubladenartigen Stromkreisunterbrecher nach der Erfindung beschrieben, der so aufgebaut ist, wie dies oben beschrieben ist.

Wenn in Fig. 1 eine üblich aufgebaute Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte als erstes in einen "geschlossenen" Zustand betätigt wird, dann werden die Betätigungsstange 25 und das erste Kontaktteil 8 in den Zeichnungen mit Hilfe des Hebels 27 nach rechts bewegt und die ersten Kontakte 24 berühren die zweiten Kontakte 21, um den Zustand zu erreichen, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch der elektrische Stromkreis geschlossen wird. Gleichzeitig werden die Abschnitte in der Nähe der zweiten Kontakte 21, die an den zweiten Kontaktteilen 14 befestigt sind, jeweils nach rechts gegen die zweiten Druckfedern 16 bewegt. Diese Bewegungsstrecken sind ein Maß für das Gleiten der Kontakte. Diejenigen Abschnitte, die mit den Lichtbogenleitschienen 17 in der Nähe der zweiten Kontakte 21 der zweiten Kontaktteile 14 in Berührung stehen, werden von den Lichtbogenleitschienen 17 getrennt und die halbkreisförmigen Kontaktabschnitte 20 der zweiten Kontaktteile 14 bewegen sich auf dem äußeren Anschlußteil 4 dann leicht, wenn die Kontaktabschnitte die äußeren Anschlußteile 4 berühren.

In Fig. 2 ist der Stromkreisunterbrecher nach der Erfindung in eingeschaltetem Zustand dargestellt; dann, wenn die Vorrichtung 6 zum Öffnen und Schließen der Kontakte in einen "offenen" Zustand gebracht wird, werden die Betätigungsstange 25 und das erste Kontaktteil 8 in der Zeichnung mit Hilfe des Hebels 27 nach links bewegt. Dies führt dazu, daß die ersten Kontakte 24 sich von den zweiten Kontakten 21 lösen und in einen Zustand geraten, wie er in Fig. 1 dargestellt ist; auf diese Weise wird der elektrische Stromkreis geöffnet. Gleichzeitig werden diejenigen Abschnitte, die in der Nähe der zweiten Kontakte 21, die an den zweiten Kontaktteilen 14 befestigt sind, durch die zweiten Druckfedern 16 jeweils nach links bewegt und sie werden dadurch gestoppt, daß sie mit einem Ende der Lichtbogenleitschienen 17 in Berührung kommen.

Während der Vorgänge des Öffnens und Schließens bewegen sich die Berührungspunkte zwischen den Kontaktabschnitten 20 der zweiten Kontaktteile 14 und den äußeren Anschlußteilen 4 ein wenig, obwohl die Abschnitte in der Nachbarschaft der zweiten Kontakte 21, die an den zweiten Kontaktteilen 14 befestigt sind, in horizontaler Richtung bewegt werden. Dies geschieht deshalb, weil die zweiten Kontaktteile 14 lose gelagert sind und weil keines der beiden Enden durch die Bewegung des anderen beeinflußt wird, und zwar aufgrund der getrennten Kräfte, die auf die oberen und unteren Enden der zweiten Kontaktteile 14 einwirken. Selbst wenn die Kontaktpunkte zwischen den Kontaktabschnitten 20 der zweiten Kontaktteile 14 und den äußeren Anschlußteilen 4 geringfügig bewegt werden, werden die Kontaktabschnitte 20 in Form eines Bogens oder eines Halbkreises so ausgebildet, daß sie auf der Kontaktfläche des äußeren Anschlußteiles 4 gleiten können und stabile Kontaktbedingungen aufrechterhalten.

Ferner wird die Herausziehbewegung des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt ausgeführt.

Aus Sicherheitsgründen wird die Herausziehbewegung des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung in einem Zustand durchgeführt, in dem sich der Stromkreisunterbrecher im ausgeschalteten Zustand befindet.

Wenn als erstes die nicht dargestellte Herausziehvorrichtung des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung betätigt wird, dann wird das Unterbrechergehäuse 2 in Fig. 1 nach links bewegt. Bei dieser Bewegung werden die Kontaktabschnitte in der Nähe der zweiten Kontaktteile 14 und der äußeren Kontaktteile 4 durch die Federkraft der ersten Druckfedern 15 jeweils nach rechts bewegt, wobei die Schwenkstifte 19 mit den linksseitigen Kanten der Schlitze 18 der zweiten Kontaktteile 14 in Berührung kommen, um die Bewegungen der zweiten Kontaktteile 14 zu stoppen. Dieser Zeitpunkt ist für die Berührung der beiden Kontaktabschnitte kritisch und diese Bewegung des Stromkreisunterbrechers ist das Gleiten der zweiten Kontaktteile 14 in die Kontaktstellungen. Durch Fortsetzung der Herausziehbewegung des Unterbrechergehäuses 2 werden die notwendigen Isolierungsabstände G zwischen den äußeren Anschlußteilen 4 und den Kontaktabschnitten der zweiten Kontaktteile 14 sichergestellt, so daß die ausgeschaltete Stellung gemäß Fig. 3 erreicht werden kann. In dieser ausgeschalteten Stellung gemäß Fig. 3 ist die Öffnungs- und Schließbetätigung des Unterbrechergehäuses 2 noch möglich und in Fig. 6 sind die Hauptelemente in ihrem eingeschalteten Zustand dargestellt. Die Einschubbewegung erfolgt umgekehrt zur Herausziehbewegung.

In Fig. 7 ist eine zweite Ausführungsform des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Bei der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform werden die Kontaktdrücke der zweiten Kontaktteile 14 in Richtung der Bewegung des Unterbrechergehäuses 2 auf die äußeren Anschlußteile 4 zu bewirkt; bei der zweiten Ausführungsform ist der Stromkreisunterbrecher jedoch so ausgebildet, daß die jeweiligen Kontaktabschnitte 31 der zweiten Kontaktteile 30 durch Kontaktdruckfedern 32 in eine Richtung gedrückt werden, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stromkreisunterbrechers steht. Die Kontaktdrücke werden auf diese Weise in diesen Richtungen relativ zu den äußeren Anschlußteilen 33 ausgeübt, ohne daß in der Verbindungsstellung ein Kontaktdruck in Richtung des Herausziehens des Stromkreisunterbrechers ausgeübt würde.

In Fig. 8 ist eine dritte Ausführungsform des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform sind zwei Kontaktabschnitte zum Öffnen und Schließen beim Gebrauch von zwei Sätzen zweiter Kontakteinheiten vorgesehen; bei der dritten Ausführungsform ist nur ein Kontaktabschnitt zum Öffnen und Schließen vorgesehen, um einen Satz von zweiten Kontakteinheiten zu verwenden. Bei diesem Aufbau der dritten Ausführungsform sind die äußeren Anschlußteile 4 und das obere, zweite Kontaktteil jeweils dasselbe wie die entsprechenden Teile bei der ersten Ausführungsform. Ein erstes Kontaktteil 35, das mit einem ersten Kontakt 34 versehen ist, ist auf einer Achse 36 schwenkbar gelagert und ist über eine Betätigungsstange 37 mit einer nicht dargestellten Vorrichtung zum Öffnen und Schließen verbunden. In einem spritzgegossenen Isolierungskasten 40, der im Unterbrechergehäuse dem unteren, äußeren Anschlußteil 4 zugeordnet ist, ist ein unteres Kontaktteil 39 vorgesehen. An einem Ende des unteren Kontaktteils 39 ist ein biegsamer Leiter 38 befestigt und mit seinem anderen Ende liegt der biegsame Leiter am ersten Kontaktteil 35 an. Der Kontaktabschnitt 42 am anderen Ende des unteren Kontaktteiles 39 hat eine Bogen- oder Halbkreisform und wird durch eine Druckfeder 41 in Richtung auf das äußere Anschlußteil 4 gedrückt. Ferner erstreckt sich ein Schwenkstift 44 durch einen Schlitz 43, der im Mittelabschnitt des unteren Kontaktteiles 39 ausgebildet ist.

Auf diese Weise ist die Betätigung der dritten Ausführungsform im wesentlichen dieselbe wie die der ersten Ausführungsform mit Ausnahme dessen, daß das erste Kontaktteil 35 über die Betätigungsstange 37 durch die Betätigung der Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Kontakte 21 und 34 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn relativ zur Achse 36 verschwenkt wird.

In Fig. 9 ist eine vierte Ausführungsform des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist das zweite Kontaktteil 14 lose im Isolationskosten 13 aufgenommen und lose auf einen Schwenkstift 19 aufgepaßt; in dieser vierten Ausführungsform ist das zweite Kontaktteil 45 schwenkbar auf einer Achse 47 gelagert, die im spritzgegossenen Isolationskasten 46 angeordnet ist. Der zweite Kontakt 48 ist an einem Ende des zweiten Kontaktteiles 45 vorgesehen und der Kontaktabschnitt 49 ist in Bogen- oder Halbkreisform ausgebildet und wird durch die Druckfeder 50 in Richtung auf das äußere Anschlußteil 4 gedrückt. Die ersten Kontakte 52, die in der Lage sind, mit den zweiten Kontakten 48 eine Verbindung herzustellen oder sich von ihnen zu lösen, sind an beiden Enden eines ersten Kontaktteiles 51 vorgesehen und am Mittelabschnitt des ersten Kontaktteiles 51 ist an einer Stelle, die der Befestigungsfläche der ersten Kontakte 52 gegenüberliegt, eine Führungsstange 53 vorgesehen. Die Führungsstange 53 ist in einer Vertiefung 55 gelagert, die in einer Betätigungsstange 54 ausgebildet ist, die mit einer nicht dargestellten Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Kontakte verbunden ist, um das erste Kontaktteil 51 in Richtung der Kontaktaufnahme und der Trennung der ersten und zweiten Kontakte 52 und 48 zu führen. Ferner wird das erste Kontaktteil 51 durch Druckfedern 56 in eine Richtung zur Kontaktaufnahme und zum Trennen der ersten Kontakte 52 und der zweiten Kontakte 48 gedrückt, wobei diese Federn 56 zwischen der Betätigungsstange 54 und dem ersten Kontaktteil 51 angeordnet sind. Die Achsen 47, die die zweiten Kontaktteile 45 schwenkbar lagern, sind in der Nähe der zweiten Kontakte 48 auf der Wirkungslinie der Schließdrücke der Druckfedern 56 angeordnet oder sie liegen in bezug auf eine solche Wirkungslinie leicht in Richtung auf die Kontaktabschnitte 39 zu entfernt.

Um die Wirkung der vierten Ausführungsform zu erläutern, wird im eingeschalteten, geschlossenen Zustand zwischen dem ersten Kontaktanschlag 57, der sich zusammen mit der Betätigungsstange 54 bewegt, und dem ersten Kontaktteil 51 ein Zwischenraum D gebildet. Um die Wirkung der Öffnungsbetätigung durch Betätigen der Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Kontakte zu erzielen, wird die Betätigungsstange 54 nach links bewegt und das erste Kontaktteil 51 wird durch die Druckfedern 56 in seiner geschlossenen Stellung gehalten. Wenn die Betätigungsstange 54 weiter nach links bewegt wird, dann wird das erste Kontaktteil 51, das mit dem ersten Kontaktanschlag 57 in Eingriff ist, zusammen mit der Betätigungsstange 54 weiter nach links bewegt und die ersten Kontakte 52 werden von den zweiten Kontakten 48 getrennt, was zu einem ausgeschalteten Zustand führt. Um als nächstes die Schließbetätigung zu bewirken, wird die Betätigungsstange 54 während der Schließbetätigung zusammen mit dem ersten Kontaktteil 51 nach rechts bewegt und die ersten Kontakte 52 kommen mit den zweiten Kontakten 48 in Berührung.

Eine weitere Bewegung der Betätigungsstange 54 um die Strecke D, nachdem die beiden ersten und zweiten Kontakte 52 und 48 einander berührt haben, vervollständigt die Schließbewegung. Dieser Abstand D ist das Maß für das Gleiten der Kontakte. Bei dieser Schließbetätigung wird die Betätigungskraft, die auf die zweiten Kontaktteile 45 ausgeübt wird, fast vollständig von den Achsen 47 absorbiert, so daß selbst dann, wenn eine Kraft zum Verschwenken der zweiten Kontaktteile 45 aufgebracht wird, ein zufriedenstellender Kontaktzustand zwischen den Kontaktabschnitten 49 und den äußeren Anschlußteilen 4 aufrechterhalten werden kann; dies ist deshalb der Fall, weil die Anwendung der Kraft in eine Richtung erfolgt, die den Kontaktdruck der Kontaktabschnitte 49 erhöht.

Wenn der Stromkreisunterbrecher dann in ausgeschaltetem Zustand herausgezogen werden soll, wird das Unterbrechergehäuse nach links bewegt. Dies kann beispielsweise beim oberen, zweiten Kontaktteil 45 beschrieben werden, was sich dabei im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei die mittleren Abschnitte des zweiten Kontaktteils 45 mit den äußeren Endabschnitten 48 des spritzgegossenen Isolierungskastens 46 in Berührung kommen, um die Schwenkbewegung anzuhalten. Wenn das Unterbrechergehäuse weiter nach links bewegt wird, dann trennen sich die Kontaktabschnitte 49 und die äußeren Anschlußteile 4 voneinander und nehmen einen offenen Zustand an.

In den Fig. 10 bis 15 ist eine fünfte Ausführungsform des schubladendartigen Stromkreisunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Gemäß diesen Zeichnungen sind die zweiten Kontaktteile 100 bei der fünften Ausführungsform mit Vorsprüngen 101 und konkaven Abschnitten 102 versehen, die an äußeren Anschlußteilen 103 zum Aufnehmen der Vorsprünge 101 in ihrer Verbindungsstellung eingeformt sind. Diese Vorsprünge 101 und konkaven Abschnitte 102 sind in Fig. 11 vergrößert dargestellt. Bei einer Seitenansicht kann ersehen werden, daß der Vorsprung 101 halbkreisförmig ausgebildet ist und daß die Öffnung des konkaven Abschnittes 102 trapezförmig so ausgebildet ist, daß die Bodenfläche des Trapez größer ist als der halbkreisförmige Vorsprung 101, so daß der halbkreisförmige Vorsprung an zwei Punkten mit den geneigten Seiten des konkaven Abschnittes 102 in Berührung kommt.

Bei einem Kontakt des Vorsprunges 101 an zwei Punkten ist auf diese Weise der Kontaktwiderstand geringer als bei einer Berührung an nur einem Punkt bei der ersten Ausführungsform und auf diese Weise ist die Wärmeerzeugung so vermindert, daß die Stromkapazität bei gleicher Stromstärke erhöht werden kann.

Dann, wenn ein Strom hoher Stromstärke fließt, wird ferner die Kraft zum Trennen des zweiten Kontaktteils 100 vom äußeren Anschlußteil 103 durch elektromagnetische Abstoßkräfte, die an den Kontaktstellen erzeugt werden, auf Beträge vermindert, die kleiner sind als bei der ersten Ausführungsform. Da die elektromagnetische Abstoßungskräfte dem Quadrat der Stromstärke proportional sind, ist die elektromagnetische Abstoßungskraft F2 für jeden der Kontaktpunkte 1/4 so groß wie die elektrische Abstoßungskraft F bei der ersten Ausführungsform, wenn der Stromfluß (I/2) an beiden Kontaktpunkten gleich ist.

Gemäß Fig. 11 wird unterstellt, daß die elektromagnetische Abstoßungskraft F2 an den beiden Kontaktpunkten, die sich zu einer gemeinsamen Kraft verbinden, die in Richtung des Trennens des zweiten Kontaktteiles 100 vom äußeren Anschlußteil 103 drückt, F1 ist. Die Kraft F1 kann dann durch folgende Formel ausgedrückt werden:

F1 = 2xF2 cos (R/2).

Die elektrische Abstoßungskraft kann durch die folgende Formel dargestellt werden:

F2=1/4 F.

Die zusammengesetzte Kraft kann auf diese Weise durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

F1=1/2 F cos (R/2).

Bei dieser fünften Ausführungsform wird die zusammengesetzte Kraft Fl, die eine Trennung des zweiten Kontaktteiles 100 vom äußeren Anschlußteil 103 bewirkt, auf einen geringeren Betrag zurückgeführt als die Betätigungskraft F, die eine Trennung des zweiten Kontaktteiles 14 von dem äußeren Anschlußteil 4 bei der ersten Ausführungsform bewirkt. Dann, wenn der Winkel B, der zwischen den beiden elektromagnetischen Abstoßungskräften an den beiden Kontaktpunkten erzeugt wird, beispielsweise 120° beträgt, kann die zusammengesetzte Kraft F1 wie folgt ausgedrückt werden:

F1=F2=1/4 F.

Dann, wenn der Winkel R 150° ist, dann kann die zusammengesetzte Kraft wie folgt ausgedrückt werden:

F1=1/2 F2=1/8 F.

Wenn die erste Druckfeder mit derselben Belastung wie die erste Druckfeder 15b bei der ersten Ausführungsform bei der fünften Ausführungsform verwendet wird, kann sie der elektromagnetischen Abstoßungskraft widerstehen, die durch größere Ströme erzeugt wird und auf diese Weise können die Stromflüsse vergrößert werden.

Obwohl bei der fünften Ausführungsform, wie sie in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, der Endabschnitt des Vorsprunges des zweiten Kontaktteiles 100 halbkreisförmig ausgebildet ist, kann das Kontaktteil auch mit zwei bogenförmigen Abschnitten ausgebildet sein, wie dies bei dem zweiten Kontaktteil 105 in Fig. 13 der Fall ist oder mit zwei linearen Abschnitten, die am Vorsprung des zweiten Kontaktteiles 106 gemäß Fig. 14 ausgebildet sind, wobei das äußere Anschlußteil 107 mit zwei bogenförmigen oder gerundeten Abschnitten ausgebildet ist, die mit den linearen Abschnitten gemäß Fig. 14 in Berührung treten; das äußere Anschlußteil 107 kann auch mit zwei bogenförmigen oder gerundeten Abschnitten versehen sein, die mit dem Vorsprung des zweiten Kontaktteils 108 gemäß Fig. 15 in Berührung kommen. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann das zweite Kontaktteil mit einem konkaven Abschnitt versehen sein und das äußere Anschlußteil kann mit Vorsprüngen versehen sein in Umkehrung der Kontaktteile, wie sie in den Fig. 11, 13, 14 und 15 dargestellt sind.

Dadurch, daß für wenigstens einen Kontaktpunkt zwei Punktkontakte zwischen dem zweiten Kontaktteil und dem äußeren Anschlußteil vorgesehen sind, können Temperaturanstiege vermieden werden und die elektromagnetische Abstoßungskraft zum Trennen des zweiten Kontaktteiles von dem äußeren Anschlußteil kann weiter begrenzt werden; dabei kann die elektromagnetische Abstoßungskraft vorzugsweise durch das Vorsehen von bogenförmigen oder gerundeten Abschnitten wenigstens am zweiten Kontaktteil oder am äußeren Anschlußteil sowie durch das Sicherstellen begrenzt werden, daß die Tangentenlinie an jedem der Berührungspunkte keinen rechten Winkel mit der Bewegungsrichtung des Schaltkreisunterbrechers während des Hereinschiebens oder des Herausziehens bildet.

Wie dies oben erwähnt ist, bestehen bei dem schubladenartigen Stromkreisunterbrecher nach der vorliegenden Erfindung die leitenden Teile und die Anschlußteile für die Kontaktvorrichtungen aus sehr wenigen Einzelteilen, was dazu führt, daß die Stromwärme, die durch den Fluß des elektrischen Stromes erzeugt wird, vermindert wird und daß die Wärme, die bei den zu öffnenden und zu schließenden Kontaktatschnitten erzeugt wird, leicht in die Drahtabschnitte entweichen kann, um die Wärmemenge im Innern des Stromkreisunterbrechers zu vermindern; auf diese Weise wird es möglich, daß der Nennwert des Stromes auf einen größeren Wert eingestellt werden kann. Ferner kann die Tiefe des schubladenartigen Stromkreisunterbrechers vermindert werden, um das Gesamtvolumen der Vorrichtung zu vermindern und um die Zahl der benutzten Teile zu vermindern.

Auf diese Weise kann ein schubladenartiger Schaltkreisunterbrecher hergestellt werden, der einen geringen Leistungsverlust, kleine Baumaße, große Kapazität und verminderten Rohstoffaufwand aufweist, so daß Steuertafeln und Schalträume in ihrer Größe vermindert werden können.

Claims (7)

1. Einschub-Leistungsschalter mit
einem Schaltergehäuse (2), in dem ein antreibbarer erster Kontaktteil (8, 35, 51) mit erstem Kontaktteil (24, 34, 52), ein zweitem Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105, 106, 108) mit zweiten Kontakt (21, 48) und eine Antriebsvorrichtung (6) zum in Kontakt bringen des ersten Kontaktteiles (8, 35, 51) mit dem zweiten Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105) und zum Trennen desselben angeordnet sind,
einem Befestigungsrahmen (1) mit elektrischen Anschlußteilen (4, 33, 103, 107, 109) für die Aufnahme des Schaltergehäuses (2),
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105,106, 108) in einer Kontakteinheit (7) beweglich gelagert ist und sein den elektrischen Anschlußteilen (4, 33, 103, 107, 109) zugewandter Kontaktabschnitt (20, 31, 49) durch Verfahren des Schaltergehäuses (2) in die Einschubstellung mit den elektrischen Anschlußteilen (4, 33, 103, 107, 100) in Verbindung bringbar ist und dann auf diesen gleiten kann.

2. Einschub-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105, 106, 108) durch eine Feder (15, 32, 50, 104) in eine Richtung gedrückt wird, in der es mit den elektrischen Anschlußteilen (4, 33, 103, 107, 109) Kontakt aufnimmt.

3. Einschub-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 100, 105, 106, 108) lose gelagert ist und durch eine Feder (16) an seinem einen Ende in Richtung auf Berührung mit dem ersten Kontaktteil (8, 35) gedrückt wird.

4. Einschub-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (45) an einem Ende in der Nähe des zu öffnenden und zu schließenden Kontaktabtschnittes gelagert ist und daß das erste Kontaktteil (51) durch eine Druckfeder (56) in Richtung auf eine Berührung mit dem einen Ende des zweiten Kontaktteils gedrückt wird.

5. Einschub-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105, 106, 108) und das elektrische Anschlußteil (4, 33, 103, 107, 109) so aufgebaut sind, daß sie sich in der Verbindungsstellung an mehreren Punkten miteinander berühren.

6. Einschub-Leistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105, 108) einen halbkreisförmig gebogenen Vorsprung aufweist und das elektrische Anschlußteil (103) mit einem konkaven Abschnitt (102) versehen ist, in den der Vorsprung (101) dann eingreift, wenn das Schaltergehäuse in eingeschobener Position ist.

7. Einschub-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil (14, 30, 45, 100, 105, 106, 108) aus mehreren Teilen besteht und so ausgebildet ist, daß jedes der zweiten Kontaktteile die elektrischen Anschlußteile (4, 33, 103, 107, 109) an mehreren Punkten berührt.