DE4340137A1 - Schaltanordnung zur Umpolung hoher elektrischer Gleichströme - Google Patents
Schaltanordnung zur Umpolung hoher elektrischer GleichströmeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Umpolung hoher
elektrischer Gleichströme, die von einem Paar von Eingangsanschlüssen
über zwei bewegliche Kontaktbrücken zu einem Paar von Ausgangsan
schlüssen fließen.
Aus der DE-AS 10 83 385 ist ein Drehschalter zur Stromumpolung bekannt,
bei dem die stationären Gegenkontakte auf einer Kreisringfläche und die be
weglichen Kontakte auf einer drehbaren Isolierscheibe angeordnet sind. Bei
dieser bekannten Konstruktion war es schwierig, eine gleichmäßige Strom
verteilung und dementsprechend einheitliche Stromdichten an den Kontakt
flächen in jeder der beiden Schaltpositionen zu erreichen. Außerdem ist die
ser Drehschalter speziell für Handbetätigung ausgebildet, so daß er praktisch
nicht oder doch nur mit hohem Aufwand in eine automatisierte Sys
temsteuerung integrierbar ist.
Bekannt sind auch Umpoler, die unter Verwendung sogenannter Messerkon
takte aufgebaut sind. In jeder Schaltposition greift eine bewegliche Kontakt
zunge zwischen zwei im wesentlichen stationäre Gegenkontakte ein. Diese
Konstruktion hat den Vorteil, daß die Kontaktflächen zwischen der Kontakt
zunge und den beidseitigen Gegenkontakten beim Öffnen und Schließen
eine Relativbewegung zueinander ausführen und sich dabei selbst reinigen.
Die Kontaktdrücke und demzufolge die über den Messerkontakt fließenden
Ströme sind jedoch begrenzt; die in der Praxis benötigten hohen Gleich
ströme von mehrere 1000 A können über Messerkontakte nur dann geschal
tet werden, wenn eine Kontaktbank mit einer relativ großen Anzahl parallel
geschalteter Messerkontakte verwendet wird. Der damit verbundene Auf
wand, die Störanfälligkeit und der Verschleiß sind hoch, so daß sich derartige
Umpoler in der Praxis nicht durchsetzen konnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung der ein
gangs genannten Art so zu verbessern, daß die Umschaltung bei unterbro
chenem Strom mit geringem Aufwand durchgeführt und eine gleichmäßige
Stromverteilung und zuverlässige Kontaktgabe über die Kontaktflächen ge
währleistet sind. Dabei soll die Schaltanordnung grundsätzlich auch ohne
größeren Aufwand in automatisierte programmgesteuerte Systeme inte
grierbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontakt
brücken an einem linear beweglichen Schieber befestigt und als zweiarmige
parallele Traversen ausgebildet sind, wobei der erste Arm jeder Traverse mit
einem Eingangsanschluß und der zweite Arm jeweils mit einem Ausgangsan
schluß verbindbar ist; daß die Arme beider Traversen jeweils in den Raum
zwischen zwei stationäre Gegenkontakte eingreifen, wobei ein Arm jeder
Traverse zwischen zwei gleichnamige Pole und der andere Arm zwischen
zwei ungleichnamige Pole eingreift; daß zwischen jedem der Kontaktarme
und jedem stationären Gegenkontakt Kontaktelemente vorgesehen sind, über
welche der Kontaktbrückenstrom fließt; und daß wenigstens eine Kolben-
Zylinder-Vorrichtung zur Umsteuerung des Schiebers in die beiden Endstel
lungen vorgesehen und so ausgelegt ist, daß die in jeder Endstellung in die
Strompfade ein gebundenen vier Kontaktelemente zwischen den Traversen
armen und den Gegenkontakten in eine die sichere Kontaktgabe gewährlei
stende Kontaktanlage gedrängt werden.
Das translatorische Bewegungsspiel des Schiebers ermöglicht den Einsatz
besonders einfach ausgebildeter Kolben-Zylinder-Vorrichtungen, deren
Schub- bzw. Zugkräfte axial in das Schiebersystem eingeleitet werden. Vor
zugsweise finden dabei Pneumatikzylinder mit kurzem Hub, jedoch großem
Durchmesser Verwendung, damit hinreichend hohe Kräfte für die sichere
Kontaktgabe aller Kontaktelemente in jeder Schaltstellung zur Verfügung ste
hen.
Alle Traversen und Gegenkontakte können aus Hohl-, I-, oder Rechteckprofi
len aus massivem Kupfer oder einem anderen elektrisch gut leitenden Mate
rial bestehen. Derartige Profile sind im Handel erhältlich und können durch
einfaches Ablängen in die für den jeweiligen Einsatzfall geeignete Form ge
bracht werden.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Schieber an beiden Enden
mit je einer einseitig beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Vorrichtung verbun
den, die vorzugsweise pneumatisch betätigbar ist.
Übereinstimmende Flächendrücke an allen vier gleichzeitig wirksamen Kon
taktelementen lassen sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung dadurch erreichen, daß alle Traversenarme gleiche Längen haben und
alle Kontaktelemente auf der Stromeingangsseite ebenso wie alle Kontakt
elemente auf der Stromausgangsseite auf einer zur Schieber-Bewegungs
achse parallelen Betätigungsachse ausgerichtet sind. Diese symmetrische
Ausbildung sorgt selbst dann für eine einheitliche Verteilung der Kontakt-
Flächendrücke, wenn der Schieber mit einem gewissen Bewegungsspiel
geführt ist.
Der Schieber selbst besteht aus isolierendem Material.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch die Schaltachse der
neuen Schaltanordnung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-
III in Fig. 1; und
Fig. 4a, 4b und 4c schematische Darstellungen der erfindungs
gemäßen Schaltanordnung, in denen zusätzlich das
Schaltbild einer elektropneumatischen Schaltung zur Un
terbrechung des Gleichrichter-Primärstromkreises beim
Umpolvorgang in drei verschiedenen Stadien des Um
polvorgangs veranschaulicht ist.
Die als ganze mit 1 bezeichnete neue Schaltanordnung hat zwei Eingangs
anschlüsse 11, 12, die im Betrieb mit den Ausgangsanschlüssen eines
Gleichrichters verbunden sind, und zwei Ausgangsanschlüsse 21 und 22,
deren Polung (+ bzw. -) durch Umsteuerung zweier beweglicher Kontakt
brücken 3 und 4 geändert werden kann. Jede Kontaktbrücke 3 bzw. 4 besteht
in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem
Rechteckprofil aus massivem Kupfer, dessen Enden jeweils zwei Tellerfedern
31, 32, 33 und 34 bzw. 41, 42, 43 und 44 als Kontaktelemente tragen. Alle
Tellerfedern bestehen aus einem mechanisch hoch beanspruchbaren Mate
rial, vorzugsweise Beryllium-Bronze, das eine gute elektrische Leitfähigkeit
hat. Die Kontaktbrücken sind, wie insbesondere Fig. 1 zeigt, in einem Schie
ber 5 aus isolierendem Kunststoff gehaltert und als zweiarmige, untereinan
der parallele Traversen ausgebildet. Jeder der Traversenarme greift mit den
beiden an ihm befestigten Tellerfedern 31 . . . 34 bzw. 41 . . . 44 in den Raum
zwischen zwei plattenförmigen stationären Gegenkontakten 35, 36, 37, 38
bzw. 45, 46, 47, 48 ein. Die beiden Gegenkontakte 35 und 36 sind mit dem
einen Eingangsanschluß 11 und die beiden Gegenkontakte 45, 46 mit dem
anderen Eingangsanschluß 12 verbunden. Auf der Ausgangsseite greift jeder
Kontaktarm der beiden Traversen 3 bzw. 4 zwischen zwei ungleichnamige
Pole ein, d. h. das Gegenkontaktpaar 37 und 38 besteht ebenso wie das
Gegenkontaktpaar 47 und 48 aus ungleichnamigen Polen. Die beiden
Gegenkontakte 38 und 47 sind über den Verbindungssteg 40 zusammenge
schlossen und mit dem Ausgangsanschluß 21 verbunden, während die bei
den äußeren Gegenkontaktplatten 37 und 48 mit dem Ausgangsanschluß 22
verbunden sind. Nimmt man an, daß der Eingangsanschluß 11 mit dem posi
tiven Pol und der Eingangsanschluß 12 mit dem negativen Pol der Strom
quelle verbunden sind, so fließt in der in Fig. 1 dargestellten Position des
Schiebers 5 und der Kontakttraversen 3 und 4 Strom diagonal vom Ein
gangsanschluß 11 über den Gegenkontakt 35, die Tellerfeder 31, die Kupfer
traverse 3, die Tellerfeder 33, den Gegenkontakt 37, den Ausgangsanschluß
22, über die Last und zurück über den Ausgangsanschluß 21, den Kontakt
steg 40, den Gegenkontakt 47, die Tellerfeder 43, die Traverse 4, die Teller
feder 41 den Gegenkontakt 45 und den negativen Eingangsanschluß 12. Zu
beachten ist, daß die Tellerfedern 31, 33 bzw. 41, 43 in ihrer stromführenden
Betriebsstellung stärker als dargestellt verformt sind, damit sie beim Fließen
von Strömen in der Größenordnung von mehreren 1000 A mit hinreichendem
Verformungsdruck an den Gegenkontakten 35, 37 bzw. 45, 47 in Anlage
stehen und eine ausreichende Kontaktfläche an allen Stromübergabeberei
chen bieten.
Die Eingangsanschlüsse 11 und 12 und die Ausgangsanschlüsse 21 und 22
sind, wie am deutlichsten in Fig. 2 zu erkennen ist, durch den die Kontakt
brücken bzw. Traversen 3, 4 tragenden Schieber 5 elektrisch voneinander
getrennt. Sie sind über Schrauben (Fig. 2) an einer aus Isoliermaterial be
stehenden Trägerplatte 6 befestigt.
Der Schieber 5 weist einen rechteckigen Kunststoffblock 50 auf, der oben
und unten mit Rechtecknuten zur Aufnahme der Traversen 3, 4 versehen ist.
Jede Rechtecknut ist durch eine Isolierplatte 51 abgeschlossen. Ein metalli
sches Betätigungselement 52 ist in jede Isolierplatte 51 eingesetzt (Fig. 3)
und über Schrauben 53 am Schieber 5 befestigt. Die vorstehenden Enden
dieser Betätigungselemente können beispielsweise zur Auslösung von elek
trischen oder pneumatischen Druckschaltern dienen, welche in einer Pro
grammsteuerung dafür Sorge tragen, daß vor dem eigentlichen Umpolvor
gang der Stromfluß zu den Eingangsanschlüssen 11, 12 von dem den umzu
polenden Strom liefernden Gleichrichter unterbrochen bzw. der Strom nur bei
hinreichendem Druck in dem die Kolben-Zylinder-Vorrichtungen beauf
schlagenden Druckmedium fließen kann. Auf die Isolierplatten 51 wirken je
weils blockartige Schubelemente 70 bzw. 80, die mit dem Kolben 71, 81
zweier kurzhubiger Kolben-Zylinder-Vorrichtungen 7 bzw. 8 verbunden sind.
Die Kolben-Zylinder-Vorrichtungen 7 und 8 sind jeweils einseitig beauf
schlagbar; die Beaufschlagungsmittel sind in der Zeichnung nicht gezeigt.
Die beiden Kolben-Zylinder-Vorrichtungen 7 und 8 und der Schlitten 5 sind an
einem Trägergestell 9 angeordnet, und zwar ausgerichtet auf einer Montage-
und Bewegungsachse 55. Das Trägergestell besteht aus zwei stirnseitigen
Montageplatten 90, einer z. B. als Halterung oder Träger für die die Beauf
schlagung der Kolben-Zylinder-Vorrichtungen steuernden pneumatischen
Schaltelemente verwendbaren Rückplatte 91, mehreren in einem Recht
eckmuster angeordneten Abstandssäulen 92, einer mit einer Führungsnut
94a versehenen Führungsplatte 94, einer die Anschlußfahnen 11 und 21
bzw. 12 und 22 elektrisch voneinander trennenden Isolierplatte 95 und der
Trägerplatte 6. Die Platten 90, 91, 94, 95 und 6 sind aus elektrisch isolieren
dem Material hergestellt. Jeder Montageplatte 90 ist das Gehäuse einer Kol
ben-Zylinder-Vorrichtung 7 bzw. 8 aufgesetzt. Das blockartige Schubelement
70 bzw. 80 durchgreift eine passende Öffnung in der zugehörigen Montage
platte 90 und steht mit der Außenseite des Schiebers 5 bzw. des Betäti
gungselements 52 in Berührung.
Wie am besten in den Axialansichten gemäß den Fig. 1 und 2 zu sehen
ist, ist der Schieber 5 mit dem Block 50 und der Trägerplatte 6 in der vertika
len Führungsnut 94a der Führungsplatte 94 geführt. Der nach außen vorste
hende Teil des Betätigungselements 52 durchgreift eine nutartige Ausspa
rung 96 in der Trägerplatte 6 und der Isolierplatte 95 und kann als Betäti
gungselement für - nicht gezeigte - pneumatische oder elektrisch Steueror
gane dienen. Eine zusätzliche Führungsnut ist zwischen den Anschlußfahnen
11, 12 und 21, 22 ausgebildet.
Die Kolben-Zylinder-Einheiten 7 und 8 sind großflächig und kurzhubig aus
gebildet, so daß sie erhebliche Schubkräfte entfalten und über die Blöcke 70
bzw. 80 auf den Schieberkörper 5 und von diesem über die Kontaktbrücken
traversen 3 und 4 auf die Tellerfedern übertragen. Die auf vier Tellerfedern
(Tellerfedern 31, 33 und 41, 43 in der Schaltstellung gemäß Fig. 1) wirken
den Kräfte sind so groß, daß sie die relativ biegesteifen Tellerfedern jeweils
soweit verformen, daß sowohl am jeweils zugeordneten Gegenkontakt als
auch an der jeweiligen Kontaktbrückentraverse 3, 4 eine hinreichend groß
flächige Anlage erhalten wird. Durch die dabei entstehende Relativbewegung
werden die Übergangswiderstände an den Kontaktflächen minimiert.
Zum Umsteuern der Schieberposition wird der wirksame Zylinder (8 in Fig. 1)
- nach zuvoriger Stromunterbrechung, d. h. Abschaltung des Gleichrichters -
entlastet und der entgegengesetzte Zylinder (7) druckmittelbeaufschlagt.
Über den Kolbenblock 70 bewegt der Kolben 71 den Schieber 5 mit den Tra
versen 3 und 4 in Fig. 1 soweit nach unten, daß die Tellerfedern 32, 34 und
42, 44 in Anlage an die stationären Kontaktplatten 36, 38 und 46, 48 ge
drängt werden, während die zuvor wirksamen Tellerfedern von ihren vier
Gegenkontakten abgehoben werden. Gleichzeitig wird der Kolben 81 der
Kolben-Zylinder-Einheit 8 über den Schieber 5 in das Gehäuse zurückge
drängt. Infolgedessen werden die Eingangsanschlüsse 11 und 12 über die
Kontaktbrücken 3 und 4 den parallelen Ausgangsanschlüssen 21 und 22 zu
geordnet. Aus der Sicht der Last bedeutet dies eine Umpolung; der Aus
gangsanschluß 21 ist mit dem positiven Pol und der Ausgangsanschluß 22
mit dem negativen Pol (Eingangsanschluß 12) verbunden. Da das Umschal
ten - wie erwähnt - stets bei abgeschaltetem Strom erfolgt, sind Lichtbo
genbildungen und Kontaktabbrände praktisch ausgeschlossen. Die symme
trische Anordnung aller gleichzeitig wirkenden Tellerfedern an gleich langen
Traversenarmen sorgt für einheitliche Kontaktdrücke und Übergangswider
stände. Festzuhalten ist auch, daß aufgrund des symmetrischen Aufbaus der
Anordnung insgesamt die Eingangsanschlüsse 11, 12 und die Ausgangsan
schlüsse 21, 22 vertauscht werden können, ohne daß die Funktion hierdurch
beeinträchtigt wird.
Für die vorstehend erwähnte Abschaltung des Stromflusses beim Umschal
ten der Polarität sind unterschiedliche Lösungen möglich. Da die erfindungs
gemäße Schaltanordnung durch die druckmittelbetätigte, und zwar vorzugs
weise pneumatische Kolben-Zylinder-Vorrichtung 7, 8 erfolgt, hat sich als
besonders zweckmäßig eine pneumatisch-elektrische Steuervorrichtung zur
Unterbrechung des Primärstromkreises des Gleichrichters erwiesen. In den
Fig. 4a bis 4c ist eine solche elektro-pneumatische Steuervorrichtung 10
in drei verschiedenen Phasen der Umschaltung der Polarität eines von einem
Gleichrichter kommenden Gleichstroms veranschaulicht.
Die Ansteuerung der Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Vorrichtung 7, 8
erfolgt durch ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil 101, welches die
über eine Leitung 102 von einer nicht gezeigten Druckluftquelle, z. B. einem
einem Kompressor nachgeschalteten Druckluftspeicher zugeführte Druckluft
je nach Schaltstellung entweder (Fig. 4a) in eine Leitung 103 einspeist, wel
che zum Arbeitsraum des in den Zeichnungsfiguren rechts dargestellten Teil
8 der Kolben-Zylinder-Vorrichtung führt, bzw. nach Auslösung der Umschal
tung (Fig. 4c) in eine Leitung 104, welche zum Arbeitsraum des in den Zeich
nungsfiguren links gelegenen Teils der Kolben-Zylinder-Vorrichtung führt.
Gleichzeitig wird die jeweils mit dem anderen Arbeitsraum verbundene Lei
tung 104 bzw. 103 zur Umgebungsatmosphäre entlüftet.
In dem beim Umschalten des Schiebers 5 von den vom Schieber vortreten
den obenerwähnten Betätigungselementen 52 ausgeführten Bewegungshub
ist der Schaltstößel je eines als mechanisch betätigtes Stößelventil ausgebil
deten Schaltventils 105a bzw. 105b angeordnet, von denen das Schaltventil
105a an die Leitung 103 und das Schaltventil 105b an die Leitung 104 ange
schlossen ist. Die Anordnung der normalerweise, d. h. bei nicht eingedrück
tem Schaltstößel durch eine Feder in eine Schaltstellung gespannten Ventils,
in welcher der Anschluß zur Leitung 103 bzw. 104 gesperrt ist, ist so ge
troffen, daß das Betätigungselement 52 an dem Ende des Schiebers 5, wel
ches dem gerade mit Druckluft beaufschlagten Teil der Kolben-Zylinder-Vor
richtung zugewandt ist, den Stößel des zugeordneten Schaltventils eindrückt
und so das Ventil in eine Durchlaßstellung für die anstehende Druckluft um
schaltet. In Fig. 4a ist eine Stellung der Schaltung veranschaulicht, in welcher
der Arbeitsraum des in der Zeichnung rechts liegenden Teils 8 der Kolben-
Zylinder-Vorrichtung 7, 8 über die Leitung 103 mit Druckluft beaufschlagt ist,
so daß der Schieber 5 in die linke Hub-Endstellung geführt worden ist. Dabei
drückt das vom rechten Ende des Schiebers 5 vortretende Betätigungsele
ment 52 den Stößel des Schaltventils 105a ein und öffnet dieses, so daß die
in der Leitung 103 anstehende Druckluft in eine Leitung 106a überströmen
kann, in welcher sie über ein zwischengeschaltetes Abwägeventil 107 und ei
ne diesem nachgeschaltete Leitung 108 einem Druckschalter 109 zugeführt
wird. Die am Druckschalter 109 anstehende Druckluft schaltet dabei einen
normalerweise in der geöffneten Stellung stehenden, im Druckschalter 109
integrierten elektrischen Schalter 109a in die Schließstellung um und verbin
det so zwei elektrische Leitungen 110, 111 des Primärstromkreises eines -
nicht gezeigten - Gleichrichters, dessen Sekundärstrom umgepolt werden
soll. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß nur bei geschlossenem elek
trischen Schalter 109 der Primärstromkreis des Gleichrichters eingeschaltet
und somit sekundärseitig ein Gleichstrom einer bestimmten Polarität ab
nehmbar ist.
Wird nun das Wegeventil 101 so umgeschaltet, daß nunmehr die über die
Leitung 102 anstehende Druckluft in die Leitung 104 eingespeist und somit
der Arbeitsraum des in der Zeichnung links liegenden Teils 7 der Kolben-Zy
linder-Vorrichtung beaufschlagt wird, wird gleichzeitig der Arbeitsraum des
rechts liegenden Teils 8 der Kolben-Zylinder-Vorrichtung über die Leitung
103 und das Wegeventil 101 entlüftet. Der Schieber 5 verschiebt sich also in
der Zeichnung nach rechts, wobei das am rechten Ende des Schiebers vor
gesehene Betätigungselement 52 vom Schaltstößel des Schaltventils 105a
abhebt und das Schaltventil die Verbindung zur Leitung 103 schließt. Wäh
rend des Umschalthubes ist dann vorübergehend keiner der Schaltstößel der
Schaltventile 105a, 105b betätigt, d. h. beide Schaltventile sind geschlossen.
Das Abwägeventil 107 entlüftet dann das Druckventil 109 über die Leitung
108 und die Leitungen 106a und 106b (Fig. 4b), wodurch der elektrische
Schalter 109a sich öffnet. Da somit die Verbindung zwischen den elektri
schen Leitungen 110, 111 unterbrochen wird, wird auch der Primärkreis des
Gleichrichters unterbrochen und auch sekundärseitig kann kein elektrischer
Strom fließen.
Sobald sich der Umschalthub des Schiebers 5 dem Ende nähert, kommt das
Betätigungselement 52 am linken Ende des Schiebers am Schaltstößel des
Schaltventils 105b zur Anlage und Druckluft aus der Leitung 104 strömt über
das dann geöffnete Schaltventil 105b, die Leitung 106b und das Abwäge
ventil 107 in die Leitung 108 und betätigt den Druckschalter 109, wodurch
wiederum der elektrische Schalter 109a geschlossen und somit auch der
Primärstromkreis des Gleichrichters wieder geschlossen wird (Fig. 4c).
Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen
und Weiterbildungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels verwirklichbar
sind, die beispielsweise die Form und das Material der als Tellerfedern be
schriebenen Kontaktelemente betreffen. Grundsätzlich ist lediglich eine sol
che Form zu wählen, welche unter Druckeinwirkung eine Verformung, und
zwar eine elastische Verformung des Kontaktelements zur Folge hat, so daß
beim Schaltvorgang ein gewisse Relativbewegung zwischen den aneinander
zur Anlage kommenden Kontaktflächen resultiert.
Claims (15)
1. Schaltanordnung (1) zur Umpolung hoher elektrischer Gleichströme, die
von einem Paar von Eingangsanschlüssen (11, 12) über zwei bewegliche
Kontaktbrücken (3, 4) zu einem Paar von Ausgangsanschlüssen (21, 22) flie
ßen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktbrücken an einem linear beweglichen Schieber (5) befestigt und als zweiarmige parallele Traversen ausgebildet sind, wobei der erste Arm jeder Traverse mit einem Eingangsanschluß und der zweite Arm jeweils mit einem Ausgangsanschluß verbindbar ist;
daß die Arme beider Traversen (3, 4) jeweils in den Raum zwischen zwei stationäre Gegenkontakte eingreifen, wobei ein Arm jeder Traverse zwischen zwei gleichnamige Pole (35-36, 45-46) und der andere Arm zwischen zwei ungleichnamige Pole (37-38, 47-48) eingreift;
daß zwischen jedem der Kontaktarme und jedem stationären Gegenkontakt ein metallisches Kontaktelement (31 . . . 34, 41 . . . 44) vorgesehen ist, über die der Kontaktbrückenstrom fließt; und
daß wenigstens eine Kolben-Zylinder-Vorrichtung (7, 8) zur Umsteuerung des Schiebers (5) in die beiden Endstellungen vorgesehen und so ausgelegt ist, daß die in jeder Endstellung in die Strompfade eingebundenen vier Kontakt elemente (31, 33, 41, 43) zwischen den Traversenarmen und den Gegenkon takten in eine Kontaktanlage gedrängt werden.
daß die Kontaktbrücken an einem linear beweglichen Schieber (5) befestigt und als zweiarmige parallele Traversen ausgebildet sind, wobei der erste Arm jeder Traverse mit einem Eingangsanschluß und der zweite Arm jeweils mit einem Ausgangsanschluß verbindbar ist;
daß die Arme beider Traversen (3, 4) jeweils in den Raum zwischen zwei stationäre Gegenkontakte eingreifen, wobei ein Arm jeder Traverse zwischen zwei gleichnamige Pole (35-36, 45-46) und der andere Arm zwischen zwei ungleichnamige Pole (37-38, 47-48) eingreift;
daß zwischen jedem der Kontaktarme und jedem stationären Gegenkontakt ein metallisches Kontaktelement (31 . . . 34, 41 . . . 44) vorgesehen ist, über die der Kontaktbrückenstrom fließt; und
daß wenigstens eine Kolben-Zylinder-Vorrichtung (7, 8) zur Umsteuerung des Schiebers (5) in die beiden Endstellungen vorgesehen und so ausgelegt ist, daß die in jeder Endstellung in die Strompfade eingebundenen vier Kontakt elemente (31, 33, 41, 43) zwischen den Traversenarmen und den Gegenkon takten in eine Kontaktanlage gedrängt werden.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktelemente (31 . . . 34, 41 . . . 44) an den Kontaktbrücken (3, 4) befestigt und
die stationären Gegenkontakte (35 . . . 38, 45 . . . 48) in zur Schieber-Bewe
gungsrichtung (55) rechtwinkligen Ebenen angeordnet sind.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Traversen (3, 4) aus metallischen Profilen vorzugsweise Hohl-, I-, oder
Rechteckprofilen aus massivem Kupfer oder einem anderen elektrisch hoch
leitfähigen Material bestehen.
4. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schieber (5) an beiden Enden von je einer einseitig beauf
schlagbaren Kolben-Zylinder-Vorrichtung (7, 8) bewegt wird.
6. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Vorrichtung (7, 8) pneumatisch betätigbar
ist.
6. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Arm jeder Traverse (3, 4) zwischen zwei gleichnamige Pole
(35-36, 45-46) auf der Eingangsseite und zwischen zwei ungleichnamige
Pole (37-38, 47-48) auf der Ausgangsseite eingreift.
7. Schaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bei
den benachbarten ausgangsseitigen Gegenkontakte (38, 47) und die beiden
am weitesten beabstandeten ausgangsseitigen Gegenkontakte (37, 48)
paarweise miteinander und mit einem der Ausgangsanschlüsse (21, 22)
elektrisch verbunden sind.
8. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß alle Traversenarme gleiche Längen haben und alle Kontakt
elemente (31, 32, 41, 42) auf der Stromeingangsseite ebenso wie alle Kon
taktelemente (33, 34, 43, 44) auf der Stromausgangsseite auf einer zur
Schieber-Bewegungsachse (55) parallelen Betätigungsachse ausgerichtet
sind.
9. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontaktelemente als Tellerfedern (31 . . . 34, 41 . . . 44) ausge
bildet sind.
10. Schaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tellerfedern (31 . . . 34, 41 . . . 44) aus Beryllium-Bronze bestehen.
11. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der
umzupolende Gleichstrom von einer vorgeschalteten Gleichrichter-Einheit
geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Primärstromkreis der
Gleichrichter-Einheit während des Umpolvorgangs unterbrechende Steuer
einrichtung (10) vorgesehen ist.
12. Schaltanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung zwei jeweils einer der beiden Hub-Endlagen des linear
beweglichen Schiebers (5) zugeordnete, mit dem die Kolben-Zylinder-Vor
richtung (7, 8) betätigenden Druckmittel beaufschlagbare, normalerweise in
der Schließstellung befindliche Schaltventile (105a, 105b) aufweist, deren
Einlaß an die das Druckmittel der jeweils beaufschlagten Arbeitsräume der
Kolben-Zylinder-Vorrichtung (7, 8) zuführende Leitung (102) angeschlossen
ist, und die in der Hub-Endstellung durch ein mit dem linear beweglichen
Schieber (5) gekoppeltes Betätigungselement (52) in die Öffnungsstellung
umgeschaltet werden, und daß der Auslaß der Schaltventile (105a, 105b) mit
dem Eingang eines einen elektrischen Schalter (109a) betätigenden Druck
schalters (109) verbunden ist, welcher in einen in den Primärstromkreis der
Gleichrichter-Einheit eingeschalteten Schaltkreis in dem Sinne eingeschaltet
ist, daß der Primärstrom nur bei Beaufschlagung des Druckschalters mit
Druckmittel eingeschaltet ist.
13. Schaltanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslässe der beiden von jeweils einem der mit dem linear beweglichen
Schieber (5) gekoppelten Betätigungselemente (52) betätigten Schaltventile
(105a, 105b) an jeweils einen von zwei Einlässen eines Abwägeventils (107)
angeschlossen sind, welches selbsttätig den jeweils druckbeaufschlagten
Einlaß zum Auslaß durchschaltet, der seinerseits mit dem Einlaß des Druck
schalters (109) verbunden ist, und welches den Druckschalter (109) bei
Nichtbeaufschlagung seiner Einlässe mit Druckmittel drucklos stellt.
14. Schaltanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Schalter des Druckschalters in nicht beaufschlagtem Zu
stand geöffnet und bei Beaufschlagung mit Druckmittel geschlossen ist.
15. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltventile mechanisch betätigbare Stößelventile sind,
deren Schaltstößel im Verschiebungsweg der am Schieber (5) starr befestig
ten und von ihm vorstehenden Betätigungselemente (52) angeordnet sind.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01H 1/20 |
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Effective date: 20130601 |