DE657730C

DE657730C - Electric switch for large currents

Info

Publication number: DE657730C
Application number: DEA76223D
Authority: DE
Inventors: Paul Bannier; Wilhelm Herden
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-06-08
Filing date: 1935-06-08
Publication date: 1938-03-11

Description

Bei den bekannten Messerschaltern oder Trennmessern ist das bewegliche Schaltglied meist drehbar zwischen Kontaktfahnen gelagert; ebenso sind an der Öffnungs stelle des Messers Kontaktfedern angeordnet, zwischen welche sich das Messer beim Einschalten legt. Der Stramübergang von den Kontaktfedern zum Schaltmesser oder Schalthebel erfolgt über die Breitseite des Messers, das zwischenIn the known knife switches or cutting knives, the movable switching element is mostly rotatably mounted between contact lugs; also are at the opening point of the Arranged knife contact springs, between which the knife lies when switched on. The power transition from the contact springs to the switch blade or switch lever takes place across the broad side of the knife that is between

ίο den Kontaktfedern eingeklemmt ist, wobei die Kontaktfedern den Kontaktdruck erzeugen. Eine andere bekannte Bauart solcher Kontakthebel besteht darin, einen Schwinghebel an der Öffnungsstelle mit starren Andruckkontakten, sogenannten Klotzkontakten, zu versehen, dagegen die Achsenlagerung des schwingenden Hebels durch flexible, leitende Bänder zu überbrücken, um die Achsenlagerung auf diese Weise elektrisch zu entlasten.ίο is jammed in the contact springs, whereby the Contact springs generate the contact pressure. Another known type of such contact lever consists in placing a rocker arm at the opening point with rigid pressure contacts, so-called block contacts, on the other hand, the axle bearing of the The swinging lever is bridged by flexible, conductive bands to the axle bearing in this way to relieve electrical load.

Bei dieser Bauart muß dann noch der Schwinghebel federnd angedrückt werden, um an den Andruckkontakten den nötigen Kontaktdruck zu erzeugen, oder es muß der Gegenkontakt für den Schwinghebel federnd angeordnet werden.In this design, the rocker arm must then be pressed on resiliently in order to to generate the necessary contact pressure at the pressure contacts, or the mating contact for the rocker arm must be resilient to be ordered.

Handelt es sich um große Stromstärken, etwa 3000 A und mehr, die vom Schwinghebel übertragen werden müssen, so ist die zuerst genannte Konstruktion praktisch überhaupt nicht mehr anwendbar, weil zu große Schaltkräfte aufzubringen sein würden. Die an zweiter Stelle angeführte Bauart bereitet bezüglich der Anordnung der flexiblen Bänder infolge der erforderlichen großen Querschnitte erhebliche konstruktive Schwierigkeiten, insbesondere auch deshalb, weil diese Bänder dem Kontaktdruck an der Öffnungsstelle sehr stark entgegenwirken. Außerdem läßt es sich nicht immer mit Sicherheit vermeiden, daß die Bänder bei den häufigen Schaltwechseln überbeansprucht werden und brechen. Endlich unterliegen sie auch stark der Korrosionsgefahr.Are the currents in question, about 3000 A and more, coming from the rocker arm have to be transferred, the first-mentioned construction is practically at all no longer applicable because the switching forces would have to be applied too great. The type listed in the second position prepares regarding the arrangement of the flexible strips due to the large cross-sections required considerable structural difficulties, especially because these bands counteract the contact pressure at the opening point very strongly. aside from that it cannot always be avoided with certainty that the ligaments in the frequent Shift changes become overused and break. Finally they are also strongly defeated the risk of corrosion.

Um diese Mängel zu beheben, hat man daher schon den beweglichen, in anderen Fällen wiederum den festen Kontakt schwenkbar in Pfannen gelagert, in die die entsprechenden Hebelenden durch Federkraft hineingepreßt wurden. Der Stromübergang geschah durch die Pfannenlagerfläche hindurch. Die Anpressung wurde dabei durch die Kontaktdruckfedern bewirkt. Diese bekannten Anordnungen waren aber noch immer mangelhaft. Der bewegliche Kontakthebel wurde nämlich meist im Augenblick der Kontakt-Öffnung durch einen Anschlag abgefangen, so daß er sich dabei aus einem einarmigen in einen zweiarmigen Hebel verwandelte, wobei sich in der noch unter Strom stehenden Pfannenlagerung ruckartig die Lage der Anpreßfläche verschob bzw. diese Fläche ruckartig mechanisch entlastet wurde. SinngemäßeIn order to remedy these deficiencies, one already has the movable one, in other cases in turn, the fixed contact is pivotably mounted in pans, in which the corresponding Lever ends were pressed in by spring force. The current transfer happened through the pan support surface through. The contact pressure was applied by the contact pressure springs causes. However, these known arrangements were still inadequate. The movable contact lever was usually at the moment the contact was opened intercepted by a stop, so that it was transformed from a one-armed lever into a two-armed lever, whereby The position of the contact surface changes suddenly in the socket bearing, which is still under power moved or this surface was jerked mechanically relieved. Analogous

*) Von dem Patentsweher sind als die Erfinder angegeben worden:*) From the patent payer, the inventors have been indicated:

Paul Bannier in Eichwalde b. Berlin und Wilhelm Herden in Berlin-Hermsdorf.Paul Bannier in Eichwalde b. Berlin and Wilhelm Herden in Berlin-Hermsdorf.

Vorgänge spielten sich beim Einschalten ab Die Folge waren Verschweißungen oder mindestens Anfressungen der Pfannenlager durch die die Schalter schnell unbrauchbar wurden, sofern sie nicht nur mit schwachen;· Strömen belastet wurden. Im übrigen wiikife stets die Reibung in den Pfannenlagern brertisend auf die Ausschaltbewegung. Da bei Schaltern für hohe Ströme die Anpreßdrucke ίο und damit die Reibungskräfte sehr groß sind, wäre eine unzulässig große Bremsung der Schaltgeschwindigkeit die Folge gewesen.Processes took place when the device was switched on. The result was welds or at least Corrugation of the socket bearings through which the switches quickly became unusable, provided they were not only weak; · Streams were charged. In addition, the friction in the socket bearings is always brethless on the switch-off movement. As with switches for high currents, the contact pressure ίο and thus the frictional forces are very large, the consequence would have been an impermissibly large braking of the switching speed.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schalter für große Ströme, der in konstruktiv sehr einfacher und zugleich zuverlässiger Weise diese Mangel beseitigt. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß bei dem Schalter der bewegliche Kontakthebel und der mit Federkraft gegen ihn schwenkbar ausgebildete hebeiförmige feste Kontakt unter dem Druck besonderer, von der die Aus- ; Schaltbewegung unterstützenden Kontaktdruckfeder unabhängiger Anpreßfedern in Lagerpfannen drehbar gelagert sind, die als Stromzu- und -abführungen dienen, wobei die Anpreßfedern bei geschlossenem Schalter derart schräg gestellt sind, daß sie ebenfalls die Ausschaltbewegung unterstützen.The invention is now a switch for large currents in the constructive this deficiency is eliminated in a very simple and at the same time more reliable way. According to the invention this is done by the fact that the movable contact lever and the switch lever-shaped fixed contact underneath with spring force pivotable against it the pressure particular from which the expression; Switching movement supporting contact pressure spring independent compression springs are rotatably mounted in bearing pans, which serve as power supplies and discharges, the Pressure springs are inclined when the switch is closed that they also the Support switch-off movement.

Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung, und zwar an dem Ausführungsbeispiel eines einpoligen Schalters, erläutert werden, wobei bemerkt wird, daß der Erfindungsgadanke nicht nur auf einpolige Schalter beschränkt ist, sondern mit besonderen Vorteilen auch auf mehrpolige Schalter angewendet werden kann.The invention should be based on the drawing, specifically on the exemplary embodiment a single pole switch, it should be noted that the inventive concept is not limited to single pole switches, but with special advantages can also be applied to multi-pole switches.

In der Zeichnung stellt Abb. 1 eine Seitenansicht des einpoligen Schalters dar, während Abb. 2 Einzelheiten desselben in der Schnitt ebene A-B von oben gesehen wiedergibt. Abb. 3 endlich zeigt Einzelheiten der Kontaktstellung während des Ein- und Ausschaltvorganges, von der Seite gesehen. Der Schwinghebel 1 ruht in seinem Drehpunkt entweder in einer Kugelpfanne oder in einer zylindrischen Pfanne 2. Die Kugelpfanne gibt dem Hebel Bewegungsfreiheit um einige Winkelgrade nach zwei Ebenen, nämlich in der Papierebene und in einer Ebene senkrecht dazu. Die Zylinderlagerung dagegen gestattet dem Hebel nur eine Schwingbewegung in der Papierebene. Durch die Schraubendruckfeder 3 wird der Schwinghebel in seinem Lager gehalten. Der Andruck, den die Feder 3 dabei erzeugt, ist so groß, daß der Stromübergang einwandfrei über die Berührungsflächen hinweg erfolgen kann. Das flexible Band als Brücke entfällt ganz. Unter Umständen kann es allerdings zweckmäßig sein, daß man noch zusätzliche flexible Zuführungsleiter zu den Kontakten parallel zu den Pfannenlagern vorsieht, die dann aber entsprechend schwächer gehalten werden können. Die Feder liegt in der senkrechten Symnietrie- *:*ächse des Uförmigen Schwinghebels und v'Stützt sich bei 4 gegen den Schwinghebel und '•aiber eine kleine Druckplatte 5 gegen den Bügel 6 ab. Dieser Bügel 6 Jiat, wie in Abb. 2 ersichtlich ist, U-Form. Die beiden Schenkel des Bügels sind um die Achse 7 drehbar im festen Kontaktstück gelagert. Das Jochstück des U-Bügels greift durch seitlich am U-förmigen Schwinghebel 1 vorgesehene Wanddurchbrüche hindurch. Mit Hilfe der gegen Druckplatte 5 wirkenden Schraube 8 läßt sich die Spannung der Feder 3 und dadurch der Kontaktdruck in der Lagerpfanne ändern. Der Drehpunkt 7 für den Bügel 6 ist etwas unter der waagerechten Symmetrieachse des festen Gegenkontaktes gelagert. Dadurch wird erreicht, daß die Kraftrichtung der Feder 3 ebenfalls aus der Symmetrieachse fällt und auf diese Weise durch die Feder 3 ein Linksdrehmoment am Schwinghebel entsteht, also ein Drehmoment im' Ausschaltsinne. Hierdurch wird die Reibungsarbeit, die beim Öffnen des Schwinghebels infolge des Andrucks in der Lagerstelle überwunden werden muß, zum größten Teil ausgeglichen, was zur schnellen Öffnung des Schalters erwünscht ist. Es sei noch erwähnt, daß an Stelle einer Feder 3 in der Längsachse des Hebels auch zwei Federn seitlich neben dem Hebel angeordnet werden könnten; auch könnten an Stelle der Druckfeder Zugfedern verwendet werden. Im allgemeinen wird man der beschriebenen Bauform den Vorzug geben, weil dabei die Baubreite des Schaltelements am kleinsten wird.In the drawing, Fig. 1 shows a side view of the single pole switch, while Fig. 2 shows details of the same in the sectional plane AB seen from above. Fig. 3 finally shows details of the contact position during the switching on and off, seen from the side. The rocker arm 1 rests in its pivot point either in a ball socket or in a cylindrical socket 2. The ball socket gives the lever freedom of movement by a few degrees of angle in two planes, namely in the plane of the paper and in a plane perpendicular to it. The cylinder bearing, on the other hand, only allows the lever to oscillate in the plane of the paper. The rocker arm is held in its bearing by the helical compression spring 3. The pressure generated by the spring 3 is so great that the current transfer can take place properly over the contact surfaces. The flexible band as a bridge is completely eliminated. Under certain circumstances, however, it can be expedient to provide additional flexible supply conductors to the contacts parallel to the socket bearings, which can then be kept correspondingly weaker. The spring lies in the vertical axis of symmetry of the U-shaped rocker arm and is supported at 4 against the rocker arm and through a small pressure plate 5 against the bracket 6. This bracket 6 Jiat, as can be seen in Fig. 2, U-shape. The two legs of the bracket are rotatably mounted about the axis 7 in the fixed contact piece. The yoke piece of the U-bracket engages through wall openings provided on the side of the U-shaped rocker arm 1. With the help of the screw 8 acting against the pressure plate 5, the tension of the spring 3 and thereby the contact pressure in the bearing socket can be changed. The fulcrum 7 for the bracket 6 is mounted slightly below the horizontal axis of symmetry of the fixed mating contact. This ensures that the direction of force of the spring 3 also falls out of the axis of symmetry and in this way the spring 3 creates a left-hand torque on the rocker arm, that is, a torque in the 'switch-off' sense. In this way, the work of friction that has to be overcome when the rocker arm is opened as a result of the pressure in the bearing point is for the most part compensated for, which is desirable for the switch to open quickly. It should also be mentioned that instead of a spring 3 in the longitudinal axis of the lever, two springs could also be arranged laterally next to the lever; tension springs could also be used instead of the compression spring. In general, preference will be given to the design described, because it makes the overall width of the switching element the smallest.

An der Öffnungsstelle des Schwinghebels kann in bekannter Weise ein Druckkontakt 9 aus Kupfer, Messing, Silber oder einem anderen, hinsichtlich Leitfähigkeit, geringen Kontaktabbrands oder geringer Schweißneigung besonders geeigneten Werkstoff Verwendung finden. Erfindungsgemäß wird der Gegenkontakt 10 ebenfalls als Schwinghebel mit Pfannen- oder Zylinderlagerung 11 ohne jedes flexible Band an der Drehstelle genau wie bei dem großen Schwinghebel ausgeführt. Der Andruck wird ¹^ etwa durch zwei seitlich neben dem Schwinghebel angebrachte Zugfedern 12 erzeugt. Die Hauptkontaktdruckfeder 13 oberhalb des Hauptkontakts 9 sucht den kleinen Schwinghebel 10 in Linksdrehung zu drehen, wobei sie ihre Stützpunkte einmal an diesem Hebel und zum anderen am festen Anschlußstück 14 hat. Diese Bewegung nach vorn wird von dem Geitänge 15 mit der Anschlagmutter 16 begrenzt. Das Gestänge 15 ist am kleinen Schwinghebel iao angelenkt und liegt innerhalb der Hauptkontaktdruckfeder 13. Da die Hauptdruckfeder 13At the opening point of the rocker arm, a pressure contact 9 made of copper, brass, silver or another material particularly suitable with regard to conductivity, low contact erosion or low tendency to weld can be used in a known manner. According to the invention, the mating contact 10 is also designed as a rocker arm with a pan or cylinder bearing 11 without any flexible band at the pivot point, exactly as in the case of the large rocker arm. The pressure is generated as by two side-mounted next to the rocking lever springs 12 ^ ^1. The main contact compression spring 13 above the main contact 9 seeks to rotate the small rocking lever 10 in a left-hand rotation, with its support points on this lever on the one hand and on the fixed connection piece 14 on the other. This forward movement is limited by the sliding path 15 with the stop nut 16. The linkage 15 is articulated on the small rocker arm iao and lies within the main contact pressure spring 13. Since the main pressure spring 13

oberhalb des Hauptkontakts 9 auf den kleinen Schwinghebel drückt, wird im eingeschalteten Zustand, wie aus Abb. 1 ohne weiteres ersichtlich, ein Linksdrehmoment um den Haupt-above the main contact 9 presses on the small rocker arm, is switched on State, as can be easily seen from Fig. 1, a left-hand torque around the main

S kontakt 9 als Stützpunkt erzeugt. Die Hauptdruckfeder wird daher den Andruck in der Lagerpfanne 1 im eingeschalteten Zustand erhöhen, was gewollt ist, um den Stromübergang im Lager zu verbessern.S contact 9 generated as a support point. The main compression spring is therefore the pressure in the Increase bearing socket 1 in the switched-on state, which is intended to the current transfer to improve in the warehouse.

Die Funkenabreißhörner 17 bilden im eingeschalteten Zustand des Schalters keine Kontaktstelle. Während der Aus-Bewegung aber entsteht bei 18 eine Abreißkontaktstelle zwischen den beiden Hörnern 17, noch bevor der Hauptkontakt 9 öffnet (vgl. Abb. 3). Der Kontakt bleibt bei 18 auch nach Öffnung des Hauptkontakts 9 noch bestehen, bis der kleine Schwinghebel 10 der Aus-Bewegung des großen Hebels infolge des Anschlags der Mutter 16 nicht mehr folgen kann. Unmittelbar nach erfolgtem Anschlag wird der Kontakt 18 endgültig und mit sehr steilem Druckgefälle geöffnet und der entstehende Lichtbogen über die Funkenhörner abgeleitet.The spark tear-off horns 17 do not form a contact point when the switch is switched on. During the off movement, however, a tear-off contact point arises between the two horns 17, even before the main contact 9 opens (see. Fig. 3). Of the Contact remains at 18 even after the main contact 9 is opened, until the small one Rocker arm 10 of the outward movement of the large lever as a result of the stop of the nut 16 can no longer follow. Immediately after the stop has taken place, the contact 18 becomes final and opened with a very steep pressure gradient and the resulting arc is diverted via the spark horns.

Der Vorteil dieser Einrichtung besteht vornehmlich im folgenden:The main advantage of this facility is as follows:

1. Der gesamte Druck der Hauptkontaktfeder 13 liegt bei Betriebsstellung am Hauptkontakt 9, dagegen beim Öffnen des Schalters zuletzt, beim Schließen zuerst an Kontaktstelle 18. Dadurch wird größtmögliche Ausnutzung der bestehenden Kräfte im günstigen Zeitpunkt erreicht.1. The entire pressure of the main contact spring 13 is on the main contact in the operating position 9, on the other hand last when the switch is opened, first at the contact point when closing 18. This makes the greatest possible use of the existing forces in the favorable Time reached.

2. Der Anstieg des Kontaktdrucks beim Einschalten bzw. der Abfall des Kontaktdrucks beim Ausschalten werden sehr steil. Dadurch wird die Schweißgefahr ,beim Einschalten geringer; beim Abschalten wird der Kontaktabbrand kleiner.2. The increase in the contact pressure when switching on or the decrease in the contact pressure when switched off will be very steep. This increases the risk of welding when switching on lower; when switching off, the contact wear is smaller.

3. Die Einschaltarbeit wird trotz hohen Kontaktdrucks gering, weil der gesamte Kontaktdruck auf einem sehr kurzen Weg erzeugt wird.3. The switch-on work is low despite the high contact pressure because the entire contact pressure is generated in a very short way.

Durch die vorbeschriebene Anordnung zweier Schwinghebel in Gegenüberstellung entfällt die Notwendigkeit der Abfederung des Kontakthebels 1 gegen das Schaltgestänge.Due to the above-described arrangement of two rocker arms in opposition there is no need for the contact lever 1 to be cushioned against the shift linkage.

Er kann daher in einfachster Weise direkt mittels eines Gestänges 19, 20, das von einer Welle 21 bewegt wird, eingeschaltet werden. Da man mit einer einfachen, starren Lenkerstange 19 auskommt, sei als weiterer Vorteil der Erfindung hervorgehoben, daß die Lenkstange 19 gleichzeitig in an sich bekannter Weise als Isolierstück zwischen dem spannungsführenden Hebel 1 und der Schalterwelle2i ausgebildet werden kann. Damit entfällt die sonst übliche teure Isolation der Schalterwelle.He can therefore in the simplest way directly by means of a linkage 19, 20, which is of a Shaft 21 is moved, are turned on. Because you have a simple, rigid handlebar 19 is sufficient, it should be emphasized as a further advantage of the invention that the handlebar 19 at the same time in a manner known per se as an insulating piece between the live Lever 1 and the switch shaft 2i can be formed. This does not apply the otherwise usual expensive insulation of the switch shaft.

Der Erfindungsgedanke ist nicht nur auf Schalter gemäß dem vorbeschriebenen Beispiel beschränkt, sondern kann sinngemäß auch auf alle anderen Schalterausführungen „. angewendet werden.The idea of the invention is not limited to switches according to the example described above limited, but can also apply to all other switch designs “. be applied.

Claims

65 claims:

1. Electrical switch for large currents, characterized in that the movable contact lever (1) and the spring force (13) pivotable against it formed lever-shaped fixed contact (10) under the pressure of particular, 'from the the opening movement supporting contact pressure spring (13) independent pressure springs (3, 12) are rotatably mounted in bearing pans (2,11), which are used as power supply and discharges are used, the pressure springs being placed at an angle when the switch is closed that they also support the switch-off movement.

2. Electrical switch for large currents according to claim 1, characterized in that that the contact compression spring (13) engages the fixed contact (10) so that the contact pressure of the contact lever (1) and when the switch is closed fixed contact (10) on their bearing pans (2, 11) increased.

3. Electrical switch for large currents according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the switching linkage (19) is unsprung on the contact lever (1) attacks and ordered from insulating material.

1 sheet of drawings