DE468395C - Schaltapparat mit mehreren parallelen oder hintereinandergeschalteten Kontakten - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. NOVEMBER 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 468 KLASSE 21 c GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Zur Unterdrückung des Unterbrechungslichtbogens bei elektrischen Schaltapparaten hat man bereits vorgeschlagen, sogenannte Blasmagnete anzuordnen, in deren Kraftlinienfeld die Unterbrechungsstellen liegen. Hierdurch wird der bei eintretender Unterbrechung des Stromkreises entstehende Lichtbogen zum möglichst raschen Erlöschen gebracht. Andererseits ist es auch bekannt geworden, die Kontakte mit möglichst großer Oberfläche auszustatten, damit sie genügend gekühlt werden und auf diese Weise zu einem raschen Erlöschen des Lichtbogens beitragen.

Außerdem ist bereits vorgeschlagen worden, beliebig viele parallel oder hintereinandergeschaltete Kontakte derart in dem Kraftlinienfeld von Blasmagneten anzuordnen, daß die Kontaktunterbrechungen unter dem unmittelbaren Einfluß der Kraftlinien an mehreren Stellen gleichzeitig erfolgen.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung und Vervollkommnung eines Schalters der letztgenannten Art. Erfindungsgemäß werden die Kontakte, welche zweckmäßig konzentrisch angeordnet sind, durch axiale oder radiale Bewegung in und außer Berührung gebracht, so daß jeder Kontaktgeber zwei gleichzeitig in Tätigkeit tretende Unterbrechungsstellen besitzt. Diese Ausbildung des Schaltapparates hat den Vorteil, daß der etwa entstehende Lichtbogen sich auf eine doppelt so hohe Zahl von Unterbrechungsstellen wie bei den bekannten Ausführungen verteilt und die große Unterteilung des Lichtbogens durch die Vergrößerung der Kontaktfläche eine weit bessere Kühlung gewährleistet. Schließlich hat die Anordnung der Blasmagnete unmittelbar auf den Kontaktbrücken größtmögliche Blaswirkung zur Folge. Diese" Blaswirkung kann noch gesteigert werden, wenn die Kontaktbrücken selbst als Blasmagnete ausgebildet sind. Es ist belanglos, welche von den Kontaktbrücken feststehend und welche beweglich angeordnet sind. Es können selbstverständlich auch +5 beide oder mehrere Kontaktserien mechanisch oder elektrisch in dem Magnetfelde bewegt werden. Bei Schaltapparaten mit radialer Bewegung der Kontaktstücke empfiehlt sich die Anordnung eines konisch ausgebildeten Stiftes, welcher von den Magnetkernen eines Solenoids ο. dgl. bewegt wird und hierbei die Kontaktstücke auseinanderdrückt. Zum Ausgleich etwaiger unregelmäßiger Abnutzungen können die Kontaktstücke federnd ausgebildet oder gelagert sein.

Der Erfindungsgegenstand findet eine äußerst zweckmäßige Verwendung bei Schalt-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Carl Pape in Berlin-Südende.

apparaten in Form von Selbstschaltern o. dgl. Dabei hat, es sich als zweckmäßig erwiesen, die eine der beiden Kontaktbrücken mit einem beweglichen Fußkontakt in Verbindung 5· zu bringen, durch welchen das Kontaktstück beim Herausschrauben des Stöpsels in Schlußlage gebracht wird.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Abb. ι stellt schematisch die Anordnung der Kontakte im Aufriß dar. Abb. 2 und 3 zeigen die Kontakte in Schlußlage bzw. geöffnet im Grundriß. Abb. 4 zeigt ein verändertes Ausführungsbeispiel. Abb. 5 zeigt die bewegliche Ausbildung beider Kontraktbrükken, Abb. 6 zeigt einen Schalter mit radial beweglichen Kontakten im Aufriß, Abb. 7 und 8 den gleichen Schalter im Grundriß geschlossen sowie geöffnet. Abb. 9 bis 12 zeigen die Ausbildung der Kontaktstücke. Abb. 13 bis 16 zeigen den Schalter als in Stöpselform ausgebildeten Selbstschalter, und zwar Abb. 13 in geschlossener Stellung, Abb. 14 den Grundriß hierzu, Abb. 15 den Schalter geöffnet und Abb. 16 den Grundriß hierzu.

Bei dem Ausführungsbeispiel, nach Abb. 1 bis 3 ist die Kontaktbrücke 1 mit den Kontakten 4 fest, die andere Kontaktbrücke 3 mit den Kontakten 2 beweglich "angeordnet. Die Kontaktbrücke 3 wird durch den Anker 6 eines Solenoids in der Pfeilrichtung bewegt. Die Anordnung der Kontakte ist derart, daß der Strom bei dem mit + bezeichneten Kontakt 4 eintritt, die Kontaktstellen in der Reihenfolge4, 2, 4, 2 usw. durchfließt und von dem mit — bezeichneten Kontakt 4 aus weitergeleitet wird. Zur Sicherheit befindet sich zwischen den Kontakten 4 + und 4 — eine Trennwand 9 aus isolierendem Material. Die Unterbrechung der Kontaktreihe erfolgt dadurch, daß der Kern 6 mit der Kontaktbrücke 3 in der Pfeilrichtung bewegt wird (Abb. 1), sobald die Spule 7 vom Strom durchflossen wird. Unerheblich ist es, welche *5 von den Kontaktbrücken fest und welche beweglich angeordnet ist. Abb. 4 zeigt die umgekehrte Ausbildung wie Abb. 1. Die untere Kontaktbrücke ist beweglich, die obere fest. Es können aber auch beide Kontaktbrücken beweglich sein, wie Abb. 5 veranschaulicht. Bei dieser letzteren Anordnung ist die Wirkung insofern eine besonders günstige, als sich der Kraftlinienfluß auf sämtliche Kontaktstellen gleichmäßig und voll verteilt, es findet im ganzen Kontaktbereich eine noch bessere Durchsetzung der Kraftlinien statt.

Es steht natürlich nichts im Wege, die

Kontakte statt in axialer in radialer oder tangentialer Richtung sich bewegen zu lassen.

Eine Anordnung mit radialer Bewegungsrichtimg ist in den Abb. 6 bis 8 dargestellt. An dem Anker 6 befindet sich ein Konus 8, gegen welchen sich Verlängerungsstücke der beweglichen Kontakte 2 aus Isoliermaterial legen, die entweder in den Teilen 10, 10' gelagert sind oder irgendwie zwangläufig mit dem Konus in Verbindung stehen. Dieser Schaltapparat wirkt derart, daß, wenn der Kern 6 von dem Solenoid nicht eingezogen ist, die Kontakte 2, 4, 2, 4 usw. geschlossen sind, während der Stromkreis bei eingezogenem Kern unterbrochen wird. Abb. 7 zeigt den Schalter geschlossen, Abb. 8 denselben geöffnet.

Um einen mechanischen Ausgleich an den Berührungsstellen zu erzielen, können die Kontakte, wie Abb. 9 zeigt, beweglich angeordnet sein. Sie sind dann an federnden Teilen τ 1, z. B. Bronzeblech, um den Punkt 12 drehbar gelagert. Die Kontakte können beliebig geformt, z. B. kugel- oder halbkugelförmig (Abb. 10 oder 12), als Flächen (Abb. 11) oder sonstwie ausgebildet, auch federnd angeordnet sein. Wie schon erwähnt, bietet die Erfindung besondere Vorteile bei kleinen Selbstschaltern jeder Art und Form sowie auch bei Selbstschaltern in Verbindung mit Installationsapparaten. Ein derartiger Selbstschalter ist in den Abb. 13 bis 16 in beispielsweiser Ausführung ■ dargestellt. Mit 14 ist ein Sockel bezeichnet,- der die Kontakte 4, 4 trägt. Diese Kontakte sind zweckmäßig als Halbkugeln ausgebildet, deren jede an einem federnden Glied 15 um den Punkt ιό beweglieh ist. Eine mit 3 bezeichnete Brücke trägt Gegenkontakte 2, die in der aus Abb. 14 ersichtlichen Weise mit den Kontakten des Sockels 14 in Eingriff stehen. Die Kontakte des Sockels 14 und der Brücke 3 können sich auch so gegenüberstehen, daß sie nicht ineinandergreifen, sondern unmittelbar aufeinanderliegen. Die Brücke 3 mit ihren Kontakten 2 ist beweglich gelagert und wird in zwei Grenzstellungen, und zwar in der Ein- und Ausschaltstellung, gehalten. Die Feststellung erfolgt durch einen Doppelkonus 17 und durch die unter Federdruck stehenden Kugeln 18. Die Bewegung der Kontaktbrücke 3 wird durch eine Stange 19 bewirkt, die an den Enden Mitnehmerscheiben 20 und o. dgl. trägt. Diese Einrichtung wird durch einen als Fußkontakt ausgebildeten Mitnehmer 22 gesteuert, der durch eine Feder 23 derart bewegt wird, daß bei 2 und 4 Kontaktschluß erfolgt. Unterbrechungen an den Kontaktstellen 2 und 4 werden ausgelöst, indem der mit ο bezeichnete Eisenkern, der sich in einer Magnetspule, unabhängig von der Stange 19 vollkommen frei bewegen kann, gegen eine ebenfalls auf der Sitangie 19 frei bewegliche Hülse 24 stößt, die ihrerseits die

Kontaktbrücke 3 unter Überwindung der Feststellvorrichtung 17, 18 bewegt und die Unterbrechung bewirkt.

Der Schaltvorgang ist folgender: Nach Abb. 13 ist der Stöpsel noch nicht in das Sicherungselement eingeschraubt. In diesem Zustande befinden sich die Kontakte immer in der Einschaltstellung. Beim Einschrauben in das Sicherungselement findet eine Verschiebung des unter Federdruck stehenden Kontaktfußes 22 statt, ohne indessen die Kontaktbrücke 3 irgendwie zu beeinflussen. Tritt nun Überstrom oder Kurzschluß ein, so wird der Magnetkern 6 in der Pfeilrichtung gegen die frei bewegliche Hülse 24 und diese gegen die Kontaktbrücke 3 drücken: die Folge davon ist, daß sämtliche Kontaktstellen gleichzeitig unterbrochen werden, wobei das Kontaktorgan in der Gegenstellung durch die Feststelleinrichtung 17, 18 gehalten wird.

Um den Schalter wieder in die Einschaltstellung zu bringen, muß man den Stöpsel aus dem Einschraubelement herausdrehen.

Bei diesem Vorgang drückt die Feder 23 den Fußkontakt 22 weiterhin gegen die Kontaktstelle des Einschraubelementes, ohne daß an dieser Stelle eine Unterbrechung erfolgt. Gleichzeitig hiermit nimmt der Fußkontakt 22 die Stange mit und legt die Kontaktbrücke 3 wieder in die Einschaltstellung. Die Kontakte berühren sich; der Stöpsel kann wieder eingeschraubt werden und ist betriebsbereit. Die Einrichtung wird dabei zweckmäßig so getroffen, daß der Kontaktschluß zwischen den Teilen 2 und 4 erst erfolgt, wenn der Stöpsel gänzlich herausgeschraubt ist, d. h. das Schließen des Schalters kann nicht unter Strom erfolgen.

Die Kontakte 2 können statt in vertikaler auch in horizontaler durch Pfeile gekennzeichneten Richtung durch magnetische Einwirkung, und zwar unter Vermittlung eines konusförmigen Teiles 25, abgehoben werden.

In diesem Falle sitzen die mit 2 bezeichneten Kontakte nicht an einem gemeinsamen Träger, sondern jeder für sich ist waagerecht beweglich angeordnet. Statt der angegebenen Feststellvorrichtung 17, 18 kann auch eine andere Einrichtung getroffen sein. Die Feststellvorrichtung sitzt zweckmäßig in einem besonderen in dem Deckel eingesetzten Teil I

26. Die Schalterteile können auch durch andere magnetische Einrichtungen bewegt _kwerden, die= beliebig gestaltet sein können. Die Kontaktbrücke 3 oder der Konus 17 kann auch mit einem von außen zugänglichen Stift o. dgl. versehen sein, um die Brücke nach erfolgter Ausschaltung wieder in die Einschaltstellung zu bringen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltapparat mit mehreren parallelen oder hintereinandergeschalteten Kontakten, die unter dem unmittelbaren Einfluß der Kraftlinien vom Blasmagneten stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte durch axiale oder radiale Bewegung derart in und außer Berührung gebracht werden, daß jeder Kontaktgeber zwei gleichzeitig in Tätigkeit tretende Unterbrechungsstellen besitzt.

2. Schaltapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den zwei oder mehreren Kontaktreihen nur eine oder gleichzeitig zwei oder mehrere in dem Magnetfelde mechanisch oder elektrisch bewegt werden.

3. Schaltapparat nach Anspruch ι oder 2 mit radialer Bewegung der Kontaktstücke, gekennzeichnet durch einen Konus, welcher, von dem Magnetkern eines SoIenoides o. dgl. axial bewegt, die Kontaktstücke auseinanderdrückt.

4. Schaltapparat nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Selbstschalter in Stöpselform, bei welchem die Kontakte bei Überstrom von dem Magnetkern geöffnet und durch Herausschrauben des Stöpsels aus dem Einschraubelement, z. B. durch den federnd beweglichen Fußkontakt, wieder geschlossen werden.

5. Schaltapparat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktstücke in den Endstellungen durch eine Feststellvorrichtung festgehalten werden!"

6. Schaltapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung in einem besonderen Einsatzstück im Deckel oder im Gehäuse angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen