DE525662C - Elketrischer Schalter mit einer aus mehreren nebeneinander angeordneten messerartigen Kontaktlamellen bestehenden Kontaktbruecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung, bei der der eine Kontakt aus einer Mehrzahl von Blättern (Lamellen) besteht, wobei diese Lamellen oder Lamellengruppen einzeln mit Federn verbunden sind, die beim Schalterschluß die Kontaktlamellen gegen einen zweiten Schalterkontakt drücken. Dieser Schalter ist z. B. für Stromunterbrecher anwendbar, die durch die während des Schließens aufgespeicherte Kraft geöffnet werden. Gemäß der Bauart der Erfindung wird ein wirksamer starker und zweckmäßiger Kontakt geschaffen, der während des Gebrauches einen guten Kontakt gibt und durch Überhitzung nicht beschädigt wird.

Bei einem weiteren Schalterkontakt gemäß Erfindung ist der erste Kontakt in bekannter Weise ein Brückenkontakt, der zwei Schalterkontakte miteinander verbindet, wodurch eine geringere Anzahl von Kontaktelementen und Federn benötigt wird.

Die Kontaktelemente werden durch Federn und durch ein Betätigungsglied für diese Elemente in ihrer Stellung gehalten und sind so angeordnet, daß sie bei der Schlußstellung die beiden Schalterkontakte überbrücken, wobei die auf die Elemente wirkenden Federn deren Kanten gegen die beiden Kontakte drücken.

Es ist ferner dafür Vorsorge getroffen, daß beim Schließen des Kontaktes in an sich bekannter Weise eine gleitende Bewegung zwischen den wirksamen Flächen der Schaltteile auftritt.

Zweckmäßig werden die Kontaktelemente noch mit erheblichen Luftzwischenräumen angeordnet, wobei die Federn an den entgegengesetzt zu den Kontaktflächen liegenden Flächen der Elemente anliegen. Diese Federn werden beim Schließen des Schalters gestreckt, sobald die Lamellen die festen Kontakte überbrücken. Ferner können die einzelnen Federn und Kontaktelemente leicht entfernt und durch andere ersetzt werden, ohne daß andere Schalterteile ausgebaut zu werden brauchen. Die Kontaktelemente haben die Form von Kontaktmessern, deren Kontaktseiten abgeschrägt oder in anderer Weise so ausgebildet sind, daß sie gegen die entsprechend geneigten Flächen an den anderen Schalterkontakten anliegen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, wobei einzelne Teile des Schalters fortgelassen worden sind.

Abb. ι ist ein Seitenaufriß im Schnitt nach der Linie I-I der Abb. 2 einer Schalteranordnung;

Abb. 2 ist ein Grundriß der Abb. 1;

Abb. 3 ist eine Seitenansicht im Schnitt nach der Linie III—III der Abb. 4 einer anderen Schalteranordnung;

Abb. 4 ist ein Grundriß nach Abb. 3, bei dem Teile fortgebrochen sind, und

Abb. 5 ist ein Seitenaufriß im Schnitt einer abgeänderten Schalteranordnung mit Halteteil Der Schalter ist mit festen Kontakten 1 und 2 aus massiven Kupferstücken versehen, die durch einen aus Kupferlamellen 3 gebildeten beweglichen Kontakt überbrückt werden, die durch ein Halteglied in Gestalt einer Stange 4 und durch aus Stahlstangen bestehenden Federn 5 in ihrer Lage festgehalten werden. Die Stange 4 kann sich um die Achse 6 drehen und bildet einen Teil eines Rahmens, der an dieser Achse drehbar ist und Seitenteile 7 einbegreift (nur in den Abb. 1 und 2 veranschaulicht), zwischen denen die Stange sich erstreckt und an welchem dieselbe befestigt ist.

Die festen Kontakte 1 und 2 sind in der Längsrichtung mit Zähnen 8 versehen, deren Seiten in einem Winkel von ungefähr 60 ° verlaufen, während die Kanten 9 der Lamellen 3 in der Nähe der festen Kontakte Keilform besitzen, wobei die Winkel des Keils gleich den Winkeln zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Zähne 8 sind. Die keilförmigen Kanten 9 sind stumpf, so daß die Kanten sich nicht bis nach den Wurzeln der Zähne 8 erstrecken, während die Stärke der Lamellen 3 geringer ist als der Gang der Zähne 8 und erhebliche Luftzwischenräume 10 zwischen den Zähnen vorhanden sind. In Abb. ι und 2 sind die Seitenteile 7 in den Lagern 12 mittels der Spindel 11 drehbar, während das Kreuzstück 13 an den Seitenteilen festliegt und sich zwischen diesen ausdehnt. An dem Querstück 13 sind die vier Federn 5 von umgekehrt L-f örmiger Gestalt, und zwar eine für jede Lamelle befestigt. Das Ende des kurzen Schenkels 14 einer jeden Feder 5 greift in eine Tülle 15, die an einem Punkte in der Mitte zwischen den festen Kontakten 1 und 2 gebildet ist, wodurch die Lamelle in der Längsrichtung an der Stange 4 festgelegt wird. Etwas über den Tüllen 15 sind die Lamellen 3 mit kreisförmigen Löchern 16 versehen, die erheblich größer sind als die runde Stange 4, die durch die Löcher 16 hindurchgeführt und fest an den Seitenteilen 7 befestigt ist. Die Lamellen 3 sind außerdem an ihren unteren Enden mit Ausnehmungen 17 versehen, damit die Spindel 11 damit nicht in Berührung gelangt. Der vordere Teil 18 der Oberkante des Ouerstücks 13 wirkt als Anschlag, mit welchem im letzten Teil der Schließbewegung des Schalters die Enden 19 der Lamellen in Berührung gelangen, wodurch die Längsbewegung der Lamellen 3 zu den Seitenteilen 7 relativ begrenzt wird, was eine Längsbewegung der Lamellen in bezug auf die festen Kontakte 1 und 2 verursacht.

Wenn der Schalter durch Drehung der Seitenteile 7 um die Drehachse 6 geöffnet wird, drücken die Federn 5 die Lamellen 3 gegen die festen Kontakte 1 und 2, bis die Stange 4 die Hinterkanten der Löcher 16 in den Lamellen erreicht, worauf dieser Teil die Lamellen von dem oberen festen Kontakt 1 abzieht, und die Federn 5, welche an der Tülle 15 zwischen der Stange 4 und dem Kontakt 2 auf die Lamellen 3 einwirken und die Lamellen 3 um die Stange 4 drehen, und die unteren Enden der Lamellen in Anlage an der Unterkante des unteren festen Kontaktes 2 erhalten, um so eine Funkenbildung zu vermeiden.

Wenn die Seitenteile 7 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, um den Schalter zu schließen, greifen die keilförmigen Kontaktflächen der Lamellen 3 nach voraufgegangener Bewegung der Lamellen vollständig zwischen die Zähne 8 des unteren festen Kontaktes 2 ein und legen sich gleichzeitig zwischen die Zähne 8 des oberen festen Kontaktes 1, wonach die Stange 4 sich von den Hinterkanten der Löcher 16 in den Lamellen fortbewegt, die bereits gestreckten Federn 5 werden weiter gestreckt, und ihre volle Kraft drückt die Lamellen gegen die oberen und unteren festen Kontakte. Beim Schließen des Schalters erfolgt, da die Bewegung des Querstückes 13 eine Komponente in Richtung nach oben besitzt, die Bewegung der Lamellen 3 in der Längsrichtung relativ zu den festen Kontakten 1 und 2, wobei eine Selbstreinigung der Schaltkontakte erfolgt. Das Maß der Reibebewegung zwischen den Kontakten hängt von der Entfernung des Querstückes 13 von der Drehachse 6 desselben ab.

Eine andere Art zur Herbeiführung der Längsbewegung der Lamellen relativ zu den festen Kontakten wäre, die Löcher 16 in den Lamellen, durch welche die Stange 4 geht, als schräge Schlitze auszubilden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Stange die oberen Enden der Schlitze angreift, wenn der Schalter geöffnet, und die unteren Enden der Schlitze, wenn die Schalteinrichtung geschlossen wird, wodurch die Lamellen während der Schließbewegung aufwärts gleiten und auf den festen Kontakten 1 und 2 reiben. ,

In Abb. 3, 4 und 5 sind an jede Lamelle 3 an deren Seiten zwei Platten 24 mit Haken 25 und Ansätzen 26 angenietet, die zusammen mit den Haken 25 die Federn 5 in ihrer Lage fest- »o halten. Das obere Ende einer jeden Feder ist zu einem Kopf 27 ausgebildet, der in eine kleine Ausnehmung 28 an der Hinterkante der zugehörigen Lamelle greift, während das untere Ende jeder Feder mit einem Schwanz 29 versehen ist, der sich gegen diese Kante der Lamelle legt. Außerdem gleitet jede Feder zwischen den an ihre zugehörige Lamelle angenieteten Platten ■4 und die Feder ist auf ihrem größeren Teil von der Hinterkante der Lamelle entfernt. Die Federn 5 in der Nähe der Mittelpunkte der ,ängen greifen an die mit Rillen 30 versehene

Stange 4, in welchen die Federn ihren Sitz finden, wodurch die Lamellen in der Längsrichtung auf der Stange 4 festgelegt werden. Die Haken 25 sind mit oberen und unteren Flächen 31 und 32 versehen, die lose an die oberen und unteren Flächen der Stange 4 greifen. In den Abb. 3 und 4 besitzt die Stange 4 viereckigen Querschnitt, aber die hintere Fläche 33 eines jeden Hakens 25 steht nicht rechtwinklig zu den Flächen 31 und 32 desselben, und sie fällt nach rückwärts von den Oberflächen 31 nach den Flächen 32 schräg ab. Die Lamellen 3 sind in der Lage veranschaulicht, in der sie zuerst mit den Kontakten 1 und 2 in Berührung gelangten, aber die Stange 4 ist nicht zwischen den Flächen 31 und 32 der Haken 25 bewegt worden, um die Federn 5 zusammenzudrücken und die keilförmigen Kanten der Lamellen 3 zwischen die Zähne 8 der festen Kontakte 1 und 2 stark einzupressen. Abb. 3 veranschaulicht auch, daß die Rillen 30 von den unteren nach den oberen Flächen der Stange 4 schräg nach rückwärts verlaufen, so daß die Federn 5 nur mit den unteren Kanten 34 der Rillen in Berührung gelangen, wenn der Schalter geschlossen wird.

Wenn die Stange 4 um die Achse 6 in Richtung des Uhrzeigers, wie in Abb. 3 veranschaulicht, aus der vollen Schließlage in diejenige Lage gedreht worden ist, die dargestellt ist, so daß die Stange 4 zwischen den Flächen 31 und 32 der Haken 25 von den Lamellen 3 hinweg in die gezeichnete Lage gleitet, in welcher die Kraft auf die Federn 5 teilweise nachläßt, und dann weiter gedreht wird, um den Schalter durch Bewegen der Lamellen 3 von dem festen Kontakt 1 zu öffnen, so verursachen die auf die Kanten 34 der Rillen 30 einwirkenden Federn 5 eine Drehung der Lamellen um die Kante 35 der Stange 4 mit dem Ergebnis, daß die untersten Kanten 36 der keilförmigen Flächen der Lamellen 3 in Berührung mit den Flanken der Zähne 8 des festen Kontaktes 2 gehalten werden. In ähnlicher Weise werden die Kanten 36 in Berührung mit dem festen Kontakt 2 gehalten, während der Schalter geschlossen wird, indem die Lamellen 3 um die Achse 6 in einer der Drehung des Uhrzeigers entgegengesetzten Richtung gedreht werden.

Wenn der Schalter geöffnet bzw. geschlossen wird und die Stange zwischen den Flächen 31 und 32 des Hakens 25 gleitet, verursacht die Anfangs- und Endbewegung der Stange 4 ein Gleiten der Lamellen 3 über die Kontakte 1 und 2, da die Stange eine Bewegungskomponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu den Längsachsen der Lamellen liegt, wobei diese Bewegung auf die Lamellen durch die Stange 4 übertragen wird, die an die Fläche 32 oder 31 greift.

Abb. 5 veranschaulicht Teile eines dem in Abb. 3 gezeigten ähnlichen Schalters, ausgenommen, daß die Stange 4 als Winkeleisen ausgebildet ist, das geeignet ist, wenn eine kräftige Stange zum Halten einer verhältnismäßig großen Zahl von Lamellen erforderlich ist. In diesem Falle sind zum Zwecke der Anlage der Lamellen 3 an den festen Kontakt 2, während der Schalter offen ist oder geöffnet wird, die Lamellen derart angeordnet, daß sie sich um die Spitzen 37 der Platten 24 drehen können, indem diese Spitzen in die Ausnehmung 38 der Stange 4 eingreifen. Die in Abb. 5 veranschaulichte Schaltvorrichtung ist vollständig geschlossen, während die Federn 5 durch die in dem Haken 25 nach den Lamellen 3 zu sich bewegende Stange 4 gestreckt werden.

So wie sich die Stange 4 um die Achse 6 in Richtung des Uhrzeigers (s. Abb. 5) dreht, wird ein Druck zwischen den wirksamen Flächen der Lamellen 3 und den Kontakten 1 und 2 aufrechterhalten, da die Federn 5 anfänglich auf ein vorher festgelegtes Maß gestreckt werden, bis die Ausnehmung 38 die Spitzen 37 der Platten 24 angreift, wonach bei weiterer Drehung der Stange der Schalter sich öffnet und die Lamellen 3 sich vom Kontakt 1 entfernen, während die untersten Kanten 36 der Lamellen mit den Flanken der Zähne 8 des festen Kontakts 2 in ähnlicher Weise, wie dies bereits in bezug auf die Abb. 3 und 4 beschrieben wurde, in Berührung gehalten werden, wobei die Federn 5 auf die untersten Kanten 34 der Rillen 30 einwirken. Es ist einleuchtend, daß, wenn die Stange 4 in der der Drehung des Uhrzeigers entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wie dies in Abb. 5 veranschaulicht wird, um aus der Offenlage den Schalter zu schließen, die Lamellen 3 um die Spitzen 37 sich drehen, bis die wirksamen Flächen der Lamellen 3 und der Kontakte 1 und 2 aneinandergreifen, wonach die Spitzen 37 aus der Ausnehmung 38 heraustreten, sobald die Stange 4 in dem Haken 25 sich vorwärts bewegt und die Federn 5 weiter gestreckt werden.

Die einzelnen Federn und Lamellen der Abb. 3, 4 und 5 können leicht entfernt und ausgewechselt werden, ohne daß andere Teile des Schalters gestört werden, denn wenn der Kopf 27 einer Feder 5 nach rückwärts gezogen und mit der Ausnehmung 28 der entsprechenden Lamelle außer Eingriff gebracht wird, kann die Feder aufwärts gezogen werden, wodurch sie zwischen den Platten 24 hindurch entfernt werden kann. Nachdem die Feder entfernt worden ist, kann die Lamelle von der Stange 4 einfach durch Verschiebung nach rückwärts abgenommen werden, so daß die Fläche 32 des Hakens 25 frei von der anstoßenden Unterkante oder Fläche der Stange 4 liegt, worauf die Lamelle angehoben wird.
Wenn die Kontakte 1 und 2 und die Stange 4

genügend lang ausgestaltet sind, kann die Kapazität des Schalters leicht durch Hinzufügung weiterer Lamellen vergrößert werden. Die Stange 4 kann z. B. über die Außenseiten der S Platten (nicht gezeichnet) sich erstrecken, welche die Stange tragen und in welchen sich die Stange dreht.

Die Lamellen 3 können mit irgendeiner geeigneten Öffnungs- oder Schließungsvorrichtung versehen sein, die einen Druck- und Halteschalter einbegreift, um den Stromunterbrecher geschlossen zu halten. Weiter können die Lamellen mit Hilfsabbrennkontakten geeigneter Sorte verbunden werden, während die verschiedenen Teile des Schalters auf verschiedene Weise abgeändert werden können, z. B. können die auf die Lamellen einwirkenden Federn bei der in Abb. 1 und 2 veranschaulichten Schaltereinrichtung als Stahlplatten oder -streifen ausgebildet sein, die von den Enden schräg verlaufen, wo sie an ein Querstück an den Enden, an denen sie die Lamellen angreifen, angeschlossen sind, oder es kann eine Stahlplatte mit Zähnen ausgestattet sein, die als Federn wirken. Auch kann jede Feder auf eine Gruppe von Lamellen, wie z. B. zwei Lamellen, einwirken.

Im Betrieb wird ein Überhitzen der vorbeschriebenen Stromunterbrecher normalerweise vermieden, da Luft frei um die Lamellen strömt, während die Federn von den wirksamen Lamellenflächen entfernt angeordnet sind, derart, daß wenn die letzteren bei Überlast heiß werden sollten, die Federn verhältnismäßig kühl bleiben und ihre Elastizität beibehalten. Der Druck der Federn wird gleichmäßig auf die oberen und unteren Kontakte übertragen, und die Reibung, die beim Schließen und Öffnen der Stromunterbrecher auftritt, sichert nicht nur eine Reinigung der Berührungsflächen, sondern die Lamellen werden richtig zwischen den festen Kontakten eingelagert, wenn die Stromunterbrecher geschlossen werden. Außerdem sind die Spannungsabfälle über den Kontakten verhältnismäßig niedrig und obwohl die zum Schließen eines Stromunterbrechers benötigte Arbeit gering ist, kann "Vorsorge gegen Abnutzung oder Verbiegen der festen Kontakte oder Kontaktlamellen leicht getroffen werden.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrischer Schaltet mit einer aus mehreren nebeneinander angeordneten messerartigen Kontaktlamellen bestehenden Kontaktbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem gleichzeitig zur Umstellung der Brücke dienenden Halteglied lose gehaltenen Kontaktlamellen einzeln oder in Gruppen unter Wirkung von Federn | stehen, die ebenfalls vom Halteglied getragen werden und die Kontaktlamellen gegen die festen Kontakte pressen.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente während der Schließbewegung und nach Überbrückung der festen Kontaktteile durch Streckung der die beweglichen Kontaktelemente und das Halteglied (4) oder andere Teile, z. B. Kreuzstück (13), verbindenden Federn eine Bewegungskomponente parallel zu den wirksamen Flächen der festen Kontakte haben und bei der Anlage gegen diese sich in der genannten Richtung verschieben, wodurch eine Gleitbewegung zwischen den Anlageflächen der Kontaktelemente und den Eingriffsflächen der festen Kontaktteile hervorgerufen wird.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trag- oder Haltekörper für die Lamellen in seiner Größe derart verstellbar ausgebildet ist, daß weitere Lamellen oder Gruppen von Lamellen leicht zwecks Erhöhung der Kapazität des Schalters hinzugefügt werden können.
4. 4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lamellen wesentliche Lufträume vorgesehen sind.
5. 5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn an den entgegengesetzten Seiten von den Kontaktkanten der Lamellen angeordnet sind.
6. 6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen mit Haken o. dgl. über ein Halteglied greifen und durch zwischen Lamellen und Halteglied mit Spannung eingeschobenen Federn daran gehalten werden, so daß die einzelnen Federn und Kontaktlamellen leicht zu entfernen und ohne Ausbau anderer Schaltteile auswechselbar sind.
7. 7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anfangs vorgespannten Federn eine stabförmige oder ähnliche Gestalt haben und an einem oder beiden Enden gegen die Kontaktelemente anliegen und bei der Schließbewegung vor der ersten Berührung von Lamellen bis zur endgültigen Schließlage die gewünschte Anpressung an die Kontakte unter Anwendung einer Verhältnismäßig klemen Arbeit durch weiteres Spannen der Federn hervorrufen.
8. 8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn auf die Kontaktelemente seitlich vom Halteglied (Achse 4 Abb. 1) und zwisehen den beiden festen Schalterkontakten einwirken.
9. g. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kontaktelemente wirkenden Federn in der Nähe ihrer Mittelpunkte an einem Halteelement anliegen und an den Enden der Kontaktelemente angreifen (Abb. 3 und 5), und daß ferner jede Feder gegen eine Drehkante (34) an dem Halteteil (4) anliegt, das eine der ersteren diagonal gegenüberliegende zweite Drehkante, z. B. Kante (35) oder Vorsprung (38), besitzt, gegen die ein entsprechend vor- oder zurückspringender Teil (37) des Lamellenträgers anliegt, so daß diese zweite Drehkante einen Drehpunkt bildet, um den die Federn eine Drehung des Lamellenträgers relativ zum Halteglied erstreben, wenn die Bewegung des Haltegliedes eine Fortbewegung der Lamellen aus der Kontaktstellung bewirkt, wobei die Federn auf diese Weise die untere Kante (36) der Lamellen gegen einen der festen Kontakte (2) drücken.
10. 10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Kontaktgebung wirksamen Kanten der messerförmigen Kontaktelemente abgeschrägt oder in anderer Weise so ausgebildet sind, daß sie gegen die abgeschrägten Flächen an dem oder den anderen Kontakten anliegen.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen