DE624629C - Elektrischer Kippschnellschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kippschnellschalter mit einem hin und her drehbaren Isolierstoffschaltglied, das an seinen ■ Seitenflächen die mit federnden Sockelkoiitakten zusammenwirkenden Schartkontakte trägt. Bei Kippschaltern dieser Art . ist es bereits bekannt, das Schaltglied zwischen Isolierstoffwäiiden des Sockels (beispielsweise in einer Sockelnut) so zu führen, daß eine selbsttätige Löschung des etwa beim Schaitvorgang gezogenen Lichtbogens dadurch stattfindet, daß der Lichtbogen zwi-, sehen den Isolierstoffflächen des Schaltgliedes und des Sockels gedrosselt und dadurch abgequetscht wird und daß er gleichzeitig durch die innige Berührung mit den wegen ihrer großen Masse dazu besonders geeigneten IsolierstofEflächen des Sockels gekühlt wird. Wie die Praxis gezeigt hat, ist es mit diesen Mitteln möglich, die Schaltleistung von Kippschaltern erheblich zu steigern und ihre Betriebssicherheit zu erhöhen.

Die eben erwähnte Einrichtung ist bisher Vorwiegend bei kleinen Irtstallationskipp,-schaltern mit einer Nennleistung von 6 Amp. angewendet worden. Beim Bau von Kippschaltern für höhere Belastungen, beispielsweise für Nennstromstärken von 15 Amp. und mehr, hat sich gezeigt, daß die Führung des Isolierstoffschaltgliedes zwischen Isolier stoffwänden des Sockels allein nicht in allen Fällen ausreicht, um die erwünschte hohe Schaltsicherheit zu verbürgen, und zwar insbesondere dann nicht, wenn es sich um mehrpolige, beispielsweise dreipolige Schalter handelt. Bei diesen Schaltern ist nämlich der zu'r Verfügung stehende Schaltweg verhältnismäßig kurz, so daß nur eine beschränkte ' Löschstrecke zur Verfügung steht. Erschwerend tritt hinzu, daß die für größere Schalter notwendigen, besonders kräftigen Soekelkontaktfedern während des Schaltvorganges sehr fest an die Isolierstoff flächen des Schaltgliedes angepreßt werden und" auf dieses hemmend einwirken, so daß eine merkliche Brem- .*§ sung stattfindet. Außerdem zeigt sich, daß an den IsolierstofEflächen des Schaltgliedes durch das dauernde Schleifen derSockelkontäkte ein Metallniederschlag entsteht, der den Lichtbogen unterstützt und deshalb se'in Stehenbleiben, insbesondere bei einem verhältnismäßig kurzen ■ Schaltweg, begünstigt. Diese Erscheinung tritt zwar auch bei den kleinen Installationsschaltern schon- in gewissem Mäße auf, sie macht sich aber bei Schaltern-für größere Schaltleistungen wegen des höheren Anpressungsdrückes der Sockelkontaktfedern besonders stark bemerkbar. ■' \

Dfe Erfindung bezweckt, die geschilderten Mängel zu beseitigen, also die Schaltleistung -So und die Betriebssicherheit von Kippschnell· Schaltern mit einem hin und her schwirigenr den Isolierstoftschaltglied noch weiter zu erhöhen und dadurch insbesondere zu ermöglichen, daß solche Schalter für höhere Strom- $5 stärken, beispielsweise für Nennstromstärken

von is Amp. und mehr, gebaut werden können. Zu dein "'Zwecke soll .das Schleifen der Sockelkontaktfedern an den Isolierstoffflächen des Schaltgliedes "wenigstens auf einem Teile des Schaltweges vermieden werden, was da' durch erreichbar ist, daß einerseits die Sokkelkontakte in ihrer Federung und damit in ihrem Vorschub gegen das Schaltglied begrenzt sind, während anderseits die Isolier-IQ stoffflächen des Schaltgliedes so weit zurückspringen, daß sie von den in ihrer Federung begrenzten Sockelkontakten nicht berührt werden können. Die Anwendung dieser letzteren Maßnahme ist dabei aber-.ernndungsgemaß an die Bedingung geknüpft, daß durch das Zurückspringen der Isolierstoff flächen des Schaltgliedes die Wirkung des Drossel- und Kühlspalts nicht aufgehoben wird. Aus diesem Grunde springen die Isolierstoffflächen ao des Schaltgliedes nicht als Ganzes gegenüber den Schaltkontakten zurück, sondern die Einrichtung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß nur Teile der Isolierstoff flächen des Schaltgliedes zurückverlegt sind, und zwar ag springen die beim Schaltvorgang an den Sokkelkontaktflächen entlang bewegten kontaktfreien Teile der seitlichen Flächen des Schaltgliedes gegenüber den die Schaltkontakte tragenden Flächenteilen in einer solchen Aus-3ö dehnung zurück, daß die in die Seitenflächen des Schaltgliedes eingelassenen Schaltkontakte von sich möglichst dicht an die Isolier-. stoffwände des Sockels anschließenden Isolierstoffflächen umgeben -bleiben. Durch die Kombination von in ihrer Federung gegen das Schaltglied begrenzten Sockelkontaktfedern mit den in begrenzter Ausdehnung zurückspringenden Isolierstoffflächen des Schaltglie-■ des ist auf der einen Seite erreicht, daß das Schaltglied während eines wesentlichen Teiles des Schaltweges von den Sockelkontaktfedern vollständig frei geht, wodurch einerseits die Bildung eines von den Sockelkontaktfedern abgeschliffenen ununterbrochenen Metallbelages' am Schaltglied verhindert und anderseits die bremsende Wirkung der Kontaktfedern für einen Teil des Schaltweges aufgehoben ist, so daß das Sehaltglied durch · die Schnellfeder mit großer Beschleunigung 5<? bewegt werden kann. Auf der anderen Seite ist aber trotz des Zurückspringens der Isolierstofffiächen des Schaltgliedes die Wirkung des zwischen diesem und den Sockel wänden gebildeten Löschspalts nicht beeinträchtigt. '55 Denn dadurch, daß die Schaltkontakte von sich möglichst dicht an die Sockel wände anschließenden Isolierflächen umgehen bleiben, tritt das Drosseln und Abquetschen des Lichtbogens nach wie vor auf, und zwar gerade an So der günstigsten Stelle, nämlich dort, wo der Lichtbogen vom Kontakt abgerissen werden ] muß. Ferner bleibt auch die Kühlwirkung der Sockelwände bestehen, denn die teilweise Erweiterung des Spalts hat auf die Kühlung nicht nur keinen schädlichen Einfluß, sondern sie wirkt sich sogar dadurch vorteilhaft aus, daß die Dichte des der Kühlwirkung unter-' liegenden Lichtbogens verringert wird. Durch die neue Kombination des Drossel- und Kühlspaits mit in ihrer Federung begrenzten Sokkelkontakten und in begrenztem Umfange zurückspringenden Isolierstoffflächen am Schaltglied bei einem Kippschnellschalter wird also, wie ohne weiteres ersichtlich, eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht." Dieser Vorteil wirkt sich vor allem beim Bau von Kippschaltern für große Schaltleistungen und insbesondere bei mehrpoligen Kippschaltern mit ihren verhältnismäßig kurzen Schaltwegeii aus. Er ist natürlich auch bei kleinen Kippschaltern vorhanden.

Es sei hier bemerkt, daß es bei den zu einer anderen Schaltergattung gehörenden Drehschaltern bereits bekannt ist, zum Zwecke der A^erhinderung der Bildung einer Strombrücke durch von federnden Kontakten abgeschliffenen Metallstaub die federnden Kontakte (und zwar entweder federnde Schaltkontakte oder federnde Sockelkontakte) in ihrer Federung bzw. ihrem Vorschub zu begrenzen und ferner die zwischen den starren Gegenkontakten liegenden Tsolierstoffflächen des Schaltgliedes oder des Sockels so "weit zurückspringen zu lassen, daß die federnden Kontakte die Isolierstoffflächen beim Schaltvorgang nicht berühren ,können. Dabei springen die Isolierstoffflächen aber auf ihrer vollen Ausdehnung zurück, so daß die Schaltkontakte entweder vollständig oder mindestens gerade auf derjenigen Seite freiliegen, auf der ihre Trennung von den Sockelkontakten bzw. das Abreißen des Schaltfunkens-erfolgen muß. Es tritt deshalb selbst bei Vorhandensein eines vom IsoUerstoffsehalträdchen und benachbarten Isolierflächen des Sockels gebildeten Spalts kein Drosseln oder Abquetschen des Lichtbogens auf, so daß die Vermeidung eines Metallniederschlages an den zwischen den starren Kontakten liegenden Isolierflächen mit einem wesentlichen Mangel erkauft wird, der die Betriebssicherheit wieder herabsetzt.

Es ist ferner bei Kippschaltern mit zwischen Sockelwänden geführtem Isolierstoff- -schältglied bereits bekanntgeworden, den Drossel- und Kühlspalt in der Mitte seiner Länge etwas zu erweitern. Dabei ist die Erweiterung aber durch Zurückspringen von Teilen der Sockelwände bewirkt, so daß der bei der Erfindung angestrebte Erfolg der Verhinderung des Schlesiens der Sockelkontaktfedern am Isolierstoffschaltglied nicht eintritt, ■

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Eröndungsgegenstandes dargestellt. Dabei zeigen:

Fig, ι einen lotrechten Schnitt nach der Linie i-i der Fig. 2,

Fig. 2 eine Ansicht von unten, wobei eine die Sockelhöhlung nach unten abschließende Isolierstoffplatte entfernt ist, Fig. 3 eine Seitenansicht des Schaltgliedes

to allein in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 und 5 einen Sockelkontakt in Seitenansicht und Draufsicht.
Dem Beispiel ist ein dreipoliger Ausschalter mit aus einer hin und her drehbaren.Isolierstoffscheibe bestehendem Schaltglied zugrunde gelegt. Das mit zwei Achsstummeln in pfannenartigen Aussparungen des Sockels a gelagerte Schaltglied b befindet sich in einem senkrechten Sockelschlitz c, der nach unten durch eine Isolierstoffplatte d abgeschlossen ist. Zum Antrieb des Schaltgliedes b dient ein hin und her schwingbarer doppelarmiger Stellhebel f, der in einer das Schaltglied übergreifenden Brücke g gelagert ist. Der Hebel / tragt an seinem äußeren Arm eine Handhabe aus Isolierstoff, während sein auf der Zeichnung nicht sichtbarer innerer Arm in einen Schlitz h der Schaltscheibe b eingreift.

Zwischen diesem Arm des Hebels und der Schaltscheibe ist dabei eine ebenfalls im Scheibenschlitz h untergebrachte Druckfeder angeordnet, die in bekannter Weise bei der Drehung des Handhebels f eine Schnelldre-.

hung der Schaltscheibe b bewirkt.

Bei dem gezeichneten dreipoligen Ausschalter weist das Schaltglied b an seinen beiden Seitenflächen je drei um 90° gegeneinander versetzte Schaltkontakte i auf, die durch die Schaltscheibe b durchquerende oder in Aussparungen an der Mantelfläche der Scheibe versenkte Leiter paarweise miteinander verbunden sind. Die Kontakte i sind in die Sei-, tenflächen des SchaLtgliedes b eingelassen, so daß sie nur wenig vorstehen. Für das Zusammenwirken mit den Schaltkontakten i sind am Sockel α auf jeder Seite des Schaltgliedes drei Sockelkontakte k vorgesehen, die in Aussparungen der Seitenwände des Sockelschlitzes c liegen und je aus einem im wesentlichen U- oder V-förmig gebogenen Federblechstreifen bestehen. Von den Sockelkontakten sind auf der Zeichnung nur zwei, nämlich die mit dem mittleren Paar von Schaltkontakten tzusammenwirkenden beiden Kontakte dargestellt, während die anderen der Einfachheit halber weggelassen worden sind. Die Sockelkontakte stehen mit an der Vorderseite des Sockels vorgesehenen bekannten Anschlußklemmen in Verbindung.

Die Schaltscheibe b hat eine nur wenig geringere Breite, als die lichte Weite des Sockelschlitzes c beträgt, so daß zwischen! jeder Seitenfläche der Scheibe und der benachbarten Seitenwand des Sockelschlitzes ein verhältnismäßig enger Spalt vorhanden ist, wodurch erreicht ist, daß ein beim Schaltvorgang gezogener Lichtbogen einerseits gedrosselt und anderseits durch die Schlitzwände des Sockels gekühlt wird.

Bis hierher ist der Schalter bekannt. Während nun bei den bekannten Schaltern dieser Art die Seitenflächen des Schaltgliedes b je eine ununterbrochene ebene Fläche bilden, weisen gemäß der Erfindung diese Seitenflächen vor- und zurückspringende Teile auf Und zwar springen diejenigen kontaktfreien Teile der Seitenflächen, die beim Schaltvorgang an den Sockelkontakten k entlang bewegt werden, das sind beim gezeichneten dreipoligen Ausschalter die Flachenteile m, m' und ni", gegenüber den die Schaltkontakte i aufweisenden Flächenteilen zurück, wodurch an beiden Seiten des Schaltgliedes, wie ersichtlich, drei flache Aussparungen entstehen. Anderseits sind die Sockelkontakte k in ihrer Federung so begrenzt, daß sie nicht mit den zurückspringenden Flächen m, m', m", d. h. mit den Grundflächen der flachen Aussparungen, in Berührung kommen können. Die Begrenzung geschieht bei den gezeichneten vorgespannten Federkontakten k durch kleine, die freien Schenkel der U~ oder V-förmigen Kontakte übergreifende Haken n, die sich an starren Metallplättchen n' befinden, welche gemeinsam mit den Kontakten am Sockel befestigt sind.

Wie ersichtlich, ist auf diese Weise erreicht, daß die Sockelkontakte k beim Schaltvorgang nicht an den kontaktfreien Teilen m, m', m" der Seitenflächen des Schaltgliedes b schleifen. Der bisher bei diesen Schaltern bestehende Mangel, daß das Schaltglied von den Kon^ takten feine Metallstaubteilchen abreibt und sich an den Seitenflächen ein Metallniederschlag bildet, ist also beseitigt; gleichzeitig ist die Bremswirkung der Sockelkontakt federn k auf einem Teil des Schaltweges vollständig aufgehoben. Die Kühlwirkung der Schlitzwände wird durch die Anordnung der flachen Aussparungen nicht beeinträchtigt. Ebenso bleibt auch die Wirkung bestehen, daß der Lichtbogen gedrosselt und abgequetscht wird, und zwar geht diese Wirkung von den die Schaltkontakte umgebenden, nicht zurückspringenden Teilen der Seitenflächen des Schaltgliedes 6 aus. Ja es kann sogar noch eine die lichtbogenlöschung begünstigende zusätzliche Wirkung dadurch erreicht werden daß die die Kontakte tragenden Flächen und mit ihnen die Kontakte t besonders dicht an die Seitenwände des Sockel-

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Schlitzes c herangeführt werden können, so daß eine Wischerwirkung erreicht wird, ohne daß dabei aber der Löschspalt zu eng wird,

'- was wegen zu starker Verdichtung des Licht-S bogens die Kühlwirkung beeinträchtigen könnte, denn der Löschspalt ist bei den Aussparungen des Schaltgliedes wieder erweitert. Das dargestellte Beispiel könnte in manchen Punkten abgeändert werden. Wenn der

ίο Schalter statt als dreipoliger Schalter als zweipoliger Schalter ausgebildet ist, brauchen an jeder Seite des Schaltgliedes· nur zwei zurückspringende Flächen vorhanden zu sein. Ebenso sind auch beim Wechselschalter nur zwei zurückspringende Flächen" notwendig. Beim einpoligen Ausschalter genügt eine einzige zurückspringende Fläche auf jeder Seite. Natürlich kann man für alle vorkommenden. Fälle ein und dasselbe Schaltglied verwenden, nämlich ein Schaltglied mit der größten benötigten Zahl von zurückspringenden Flächen. Es werden dann nur von Fall zu Fall ein oder zwei Paare von Schaltkontakten weggelassen. Der Antrieb der Schaltscheibe könnte statt durch einen Handhebel auch durch Druckknöpfe geschehen. Ferner braucht das Schaltglied nicht aus einer vollen Scheibe zu bestehen, es könnte auch aus einem, gegebenenfalls von einem Metallhebel getragenen , Ausschnitt einer Isolierscheibe bestehen.

Der Schalter könnte statt mit vorgespann-Sockelkontaktfedem auch mit Kontaktfedern ohne Vorspannung ausgestattet wer- ·

ten

den. In diesem Falle sind besondere Anschläge für die Begrenzung der Federung nicht notwendig, vielmehr können die Kontaktfedern so gebogen sein, daß sie im entspannten Zustand (Ruhezustand) nicht an die ■ zurückspringenden Flächen des Schaltgliedes heranreichen. SOckelkontakte ohne Vorspannung wird man aus kräftigerem Federblech herstellen als vorgespannte Kontaktfedern. "

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Elektrischer Kippschnellschalter mit einem zwischen Isolierstoff wänden des Sokkels geführten hin undher schwingbaren Iso- V-

   ■ lierstoffschaltglied, das an seinen Seitenflächen die mit federnden Sockelkontakten zusammenwirkenden Schaltkontakte trägt, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Anordnung von in ihrer Federung begrenzten Sockelkontaktfedern (k) die beim Schaltvorgang ah den Sokkelkontakten entlang bewegten kontaktfreien Teile (m,mi,m"') der seitlichen Isolierstoffflächen des Schaltgliedes gegen- · ■ über den die Schaltkontakte (i) tragenden Flächenteiien in einer solchen'Ausdehnung zurückspringen, daß die in die Seiten-

   ' flächen des Schaltgliedes eingelassenen Schaltkontakte (i) von sich möglichst dicht -an die" Isolierstoffwände des Sockels anschließenden Isolierstoffflächen umgeben bleiben. " .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen