DE69513493T2

DE69513493T2 - Isolierende Struktur eines elektrischen Schalters

Info

Publication number: DE69513493T2
Application number: DE69513493T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Fukuya; Shunichi Katsube; Kenichi Nishina; Tosikazu Uemoto; Shinji Yamagata; Satoru Yamasaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2015-08-26
Also published as: CN1129343A; JP3298340B2; KR100197052B1; EP0717423B1; TW291564B; JPH08171831A; EP0717423A1; DE69513493D1; CN1046054C; KR960025886A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine isolierende Struktur eines Schalters, welche einen Formartikel aus einem organischen Verbundstoffmaterial umfaßt, wobei die Struktur einer Einwirkung durch einen Druckanstieg innerhalb des Schalters beim Unterbrechen des Stromkreises widersteht. Insbesondere betrifft sie geformte isolierende Strukturen, welche einen Schalter bilden, einschließlich eines Gehäuses und innerer Teile, die nicht unter einer Verformung, einer Rißbildung oder einem Brechen leiden, selbst wenn diese der Einwirkung eines Druckanstiegs innerhalb des Schalters aufgrund einer explosiven Expansion des Zersetzungsgases, das von dem Gehäuse und den inneren Teilen beim Unterbrechen des Stroms erzeugt wurde, ausgesetzt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines allgemeinen Stromkreisunterbrechers. In der Figur sind die Ziffern 1, 2 und 5 ein Deckel, eine Grundfläche bzw. ein Griff. Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Stromkreisunterbrechers mit entferntem Deckel, bei welchem ein Querriegel 3, ein Auslöseriegel 4, ein Griff 5, ein Kontaktpunkt 6 eines beweglichen Kontaktgebers und ein Kontaktpunkt 7 eines festen Kontaktgebers, wie sie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt sind, zur Verfügung gestellt werden. Der Querriegel 3, der Auslöseriegel 4 und der Griff 5 sind im allgemeinen aus einer isolierenden Struktur gefertigt, die aus einem organischen Verbundstoffmaterial geformt wurde.
Bei einem Schalter wie beispielsweise einem Stromkreisunterbrecher wird, wenn der bewegliche Kontaktpunkt 6 und der feste Kontaktpunkt 7 getrennt werden während Strom zugeführt wird, zwischen diesen ein Lichtbogen erzeugt. Aufgrund des Lichtbogens zersetzt sich das organische Material um den Kontaktpunkt herum und innerhalb des Schalters thermisch, wobei ein Gas erzeugt wird, das den Druck innerhalb des Schalters steil ansteigen läßt. Der erhöhte Druck ergibt eine Einwirkung auf das Gehäuse des Schalters, d. h. den Deckel 1 und die Grundfläche 2 wie auch die inneren Teile, d. h. den Griff 5, den Querriegel 3 und den Auslöseriegel 4.
Isolierende Strukturen bei herkömmlichen Stromkreisunterbrechern wurden aus phenolischen Harzen oder Polyesterharzen hergestellt. Jene, die aus phenolischen Harzen hergestellt wurden, umfassen gewöhnlich 50 Gew.-% eines phenolischen Harzes, 30 Gew.-% Holzmehl, 15 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffes und 5 Gew.-% eines Pigments und andere Zusätze. Isolierende Strukturen für einen Schalter, z. B. ein Gehäuse, das ein Polyesterharz umfaßt, sind in der JP- A-5-202277 offenbart. (Der Begriff "JP-A", welcher hierin verwendet wird, bedeutet eine nicht geprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung.) Zusätzlich sind ein Gehäuse, welches 25 Gew.-% eines ungesättigten Polyesterharzes, 60 Gew.-% Calciumcarbonat und 15 Gew.-% Glasfasern umfaßt; ein Griff, welcher 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat und 30 Gew.-% Glasfasern umfaßt; ein Querriegel, welcher 55 Gew.-% eines Phenolharzes und 45 Gew.-% Glasfasern umfaßt; ein Auslöseriegel, welcher 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat und 30 Gew.-% Glasfasern umfaßt, bekannt.
In Fällen, wo ein Schalter wie z. B. ein Stromkreisunterbrecher in den Abmessungen reduziert wird oder hinsichtlich des Leistungsvermögens, das unterbrochen werden soll, erhöht wird, ist der oben erwähnte Druckanstieg innerhalb des Schalters aufgrund des Gases des thermisch zersetzten organischen Materials steiler als im allgemeinen angetroffen wird. Insbesondere bei einem Unterbrechen eines hohen Leistungsvermögens (high capacity cut-off) ist das Lichtbogengas nahezu explosiv. Daher sind die vorher erwähnten herkömmlichen Materialien unzureichend, um eine Verformung, Risse oder Brüche des Gehäuses und der inneren Teile nach dem Unterbrechen zu verhindern.
Weiterhin wird in den PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Bd. 18, Nr. 528 (C-1258), 6. Oktober 1994 & JP-A-06 184398 eine Zusammensetzung offenbart, die für eine Verwendung als Kraftfahrzeug-Relaiskasten geeignet ist, welche Nylon 6, Nylon 66 und ein Ethylen/α-Olefincopolymer umfaßt. Jedoch umfaßt die Harzzusammensetzung dieses Dokuments ebenfalls modifizierte aromatische Poly(phenylenether) als einen Hauptharzbestandteil und wird daher eine verringerte Lichtbogenauslöschungseigenschaft aufweisen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Mit der vorliegenden Erfindung wurde erreicht, daß das oben beschriebene Problem der herkömmlichen Techniken gelöst wurde, indem eine stoßabsorbierende Komponente in ein Formmaterial für isolierende Teile, aus denen ein Schalter zusammengesetzt ist, eingearbeitet wurde. Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine isolierende Struktur eines Schalters, d. h. ein Gehäuse oder ein inneres Teil, zur Verfügung zu stellen, welches einen Formartikel aus einem organischen/anorganischen Verbundstoffmaterial umfaßt, wobei die Struktur einem Druckanstieg innerhalb des Schalters aufgrund von Zersetzungsgas, das von dem organischen Material der Struktur zur Zeit des Unterbrechens eines hohen Leistungsvermögens des Schalters gebildet wird, widersteht, ohne eine Verformung, ein Reißen oder ein Brechen durchzumachen.
Die isolierende Struktur eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Formartikel aus einem organischen Verbundstoffmaterial, welches Nylon 6, Nylon 66 und Nylon MXD 6 als Matrixharze und weiterhin ein Ethylen/α-Olefincopolymer als eine stoßabsorbierende Komponente und ein Verstärkungsmaterial umfaßt (im folgenden als die erste Ausführungsform bezeichnet).
Eine weitere isolierende Struktur eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Formartikel aus einem organischen Verbundstoffmaterial, welches Nylon 6 und Nylon 66 als Matrixharze und weiterhin ein Ionomer eines Polyolefins als eine stoßabsorbierende Komponente und ein Verstärkungsmaterial umfaßt (im folgenden als die zweite Ausführungsform bezeichnet).

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche das Erscheinungsbild eines Stromkreisunterbrechers zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Stromkreisunterbrechers mit entferntem Deckel.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Kontaktpunktes eines beweglichen Kontaktgebers und eines Kontaktpunktes eines festen Kontaktgebers.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Griffes.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Querriegels.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Auslöseriegels.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Deckels.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das organische Verbundstoffmaterial für die isolierenden Strukturen des Schalters der ersten Ausführungsform umfaßt 35 bis 39 Gew.-% Nylon 6, 8 bis 12 Gew.-% Nylon 66 und 1 bis 3 Gew.-% Nylon MXD 6 als Matrixharze, 7 bis 9 Gew.-% eines Ethylen/α-Olefincopolymers als eine stoßabsorbierenden Komponente und 40 bis 45 Gew.-% eines Verstärkungsmaterials. Das Zusanmensetzungsverhältnis basiert auf dem Gesamtgewicht des organischen Verbundstoffmaterials. Das organische Verbundstoffmaterial mit der obigen Zusammensetzung kann spritzgegossen werden, um jede isolierende Struktur zu erhalten.
Die Besonderheit des obigen organischen Verbundstoffmaterials besteht darin, daß die Kombination von Nylon 6 und Nylon 66 keinen aromatischen Ring aufweist und die Leistungsfähigkeit bei der Lichtbogenauslöschung verbessert. Weiterhin verzögert die kombinierte Verwendung von Nylon 6 und Nylon 66 die Kristallisation der Matrix, was den Glanz des Formartikels begünstigt. Dadurch, daß weiterhin Nylon MXD 6 mit der Kombination aus Nylon 6 und Nylon 66 kombiniert wird, ist es bevorzugt, die Gießform zum Spritzgießen mit einem Abschreckmittel zu versehen, so daß die Gießform gleichzeitig mit dem Einspritzen des Harzes abgekühlt werden kann, um die Gießformtemperatur in Kontakt mit der Oberfläche der isolierenden Struktur zu senken. Indem dieses durchgeführt wird, wird Nylon MXD 6 weniger kristallisierbar gemacht, was zu einer weiteren Verbesserung bei dem Glanz des Formartikels führt. Da die Matrixharze thermoplastisch sind, ist es weiterhin möglich, die Härtungszeit beim Formen zu verkürzen und selbst mit einer dünnen Wand einen Formartikel mit einer komplizierten Gestalt zu erhalten.
Der Begriff "Nylon", wie er hierin verwendet wird, bedeutet ein gewöhnliches synthetisches lineares Polyamidharz. Die Bezeichnung "Nylon mit", wie sie hierin verwendet wird, bezeichnet ein Polykondensat aus einem Diajuin mit m Kohlenstoffatomen (NH&sub2;(CH&sub2;)mNH&sub2;) und einer zweibasigen Säure mit n Kohlenstoffatomen (HOOC(CH&sub2;)n-2COOH). Die Bezeichnung "Nylon n", wie sie hierin verwendet wird, bezeichnet ein Polymer aus einer ω-Aminosäure mit n Kohlenstoffatomen (H&sub2;N(CH&sub2;)n-1COOH) oder ein Lactam mit n Kohlenstoffatomen.
Das organische Verbundstoffmaterial der ersten Ausführungsform enthält als eine stoßabsorbierende Komponente ein Ethylen/α-Olefincopolymer, welches kaum hygroskopisch ist, wodurch der resultierende Formartikel, welcher daraus erhalten wird, eine verringerte Hygroskopie, eine verbesserte Stoßbeständigkeit und eine verbesserte Verarbeitbarkeit, beispielsweise beim Klopfen (tapping), sowie eine verbesserte Dauerstoßbeständigkeit aufweist.
Das Ethylen/α-Olefincopolymer, welches in der ersten Ausführungsform verwendet wird, enthält vorzugsweise bis zu 3 Mol-% eines α-Olefins als eine Comonomer-Komponente, wobei Beispiele davon Propylen und Methylpenten einschließen. Das bevorzugte Zusammensetzungsverhältnis der oben beschriebenen Komponenten wurde auf der Basis der folgenden Gründe als ein Ergebnis von Tests mit verschiedenen Kombinationen festgestellt.
Wenn der Anteil von Nylon 66 in dem organischen Verbundstoffmaterial 12 Gew.-% überschreitet, neigt das Erscheinungsbild des resultierenden Formartikels dazu, verschlechtert zu werden. Wenn er weniger als 8 Gew.-% beträgt, neigt der Formartikel dazu, eine verringerte Wärmebeständigkeit aufzuweisen.
Wenn bei einer Gießformtemperatur von weniger als 120ºC geformt wird, wird das Nylon MXD 6 in dem spezifischen organischen Verbundstoffmaterial der vorliegenden Erfindung amorph, so daß ein zufriedenstellendes äußeres Erscheinungsbild zur Verfügung gestellt wird. Wenn der Anteil von Nylon MXD 6 weniger als 1 Gew.-% beträgt, neigt das Erscheinungsbild dazu, verschlechtert zu werden. Wenn dieser 3 Gew.-% überschreitet, neigt der aromatische Ring in Nylon MXD 6 dazu, die Isolationsleistung nach dem Unterbrechen nachteilig zu beeinflussen.
Wenn der Anteil des Ethylen/α-Olefincopolymers 9 Gew.-% überschreitet, oder wenn der Anteil des Verstärkungsmaterials weniger als 40 Gew. - % beträgt, neigt der resultierende Formartikel dazu, eine unzureichende Steifigkeit aufzuweisen. Wenn das Ethylen/α-Olefincopolymer weniger als 7 Gew.- % ausmacht oder wenn das eine oder mehrere Verstärkungsmaterialien 45 Gew.-% überschreiten, neigt der resultierende Formartikel dazu, eine unzureichende Stoßbeständigkeit aufzuweisen.
Das organische Verbundstoffmaterial für die isolierenden Strukturen des Schalters der zweiten Ausführungsform umfaßt 25 bis 27 Gew.-%, insbesondere 26 Gew.-% Nylon 6 und 23 bis 25 Gew.-%, insbesondere 24 Gew.-% Nylon 66 als Matrixharze, 6 bis 8 Gew.-%, insbesondere 7 Gew.-% eines Ionomers eines Polyolefins als eine stoßabsorbierende Komponente und 42 bis 44 Gew.-%, insbesondere 43 Gew.-% eines Verstärkungsmaterials.
Die Besonderheit des obigen organischen Verbundstoffmaterials besteht darin, daß das Matrixharz ein thermoplastisches Harz ist, welches Nylon 6 und Nylon 66 umfaßt, so daß die Härtungszeit beim Formen verkürzt werden kann und selbst bei einer kleinen Wanddicke ein Formartikel mit komplizierter Gestalt erhalten werden kann. Weiterhin dient das Ionomer eines Polyolefincopolymers, das als eine stoßabsorbierende Komponente zugemischt wird, als eine elastomere Komponente, um die Stoßbeständigkeit und die Lichtbogenauslöschungseigenschaften zu verbessern.
Da das Verbundstoffmaterial ein Ionomer eines Polyolefins, welches kaum hygroskopisch ist, und ein Verstärkungsmaterial enthält, weisen die isolierenden Strukturen, welche daraus erhalten werden, eine verringerte Hygroskopie auf. Weiterhin verbessert die Einarbeitung eines Ionomers eines Polyolefins die physikalische Verarbeitbarkeit, beispielsweise beim Klopfen, und sie bringt ebenfalls eine Verbesserung bei der Dauerstoßbeständigkeit mit sich.
Das Ionomer eines Polyolefins, welches bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, und es kann ein herkömmliches thermoplastisches Harz sein, welches Polyolefinketten aufweist, die über eine ionische Bindung querverknüpft sind. Bevorzugte Beispiele sind modifizierte oder unmodifizierte EPDM (Ethylen/Propylen/Dien/Monomer)-Gummis und Terpolymere aus Ethylen, einem Methacrylsäure-Zink-Neutralisationsprodukt und einem Acrylsäureester.
Das Verstärkungsmaterial, welches sowohl in der ersten als auch in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird nachstehend beschrieben. Die isolierende Struktur eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Formartikel eines organischen Verbundstoffmaterials, welches Harze, eine stoßabsorbierende Komponente und wenigstens eine Art eines Verstärkungsmaterials enthält. Das Verstärkungsmaterial wird verwendet für Verbesserungen der Festigkeit gegenüber Druck, der Steifigkeit und der Lichtbogenauslöschungseigenschaften. Das Verstärkungsmaterial umfaßt wenigstens ein Element, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, anorganischen Mineralien und keramischen Fasern.
Substanzen, die als eine Verunreinigung in dem Verstärkungsmaterial einer isolierenden Struktur eines Schalters vorhanden sind, werden durch die hohe Temperatur des Licht bogens zur Zeit der Stom-Unterbrechung eines hohen Leistungsvermögens in ein molekulares Gas zersetzt. Von solchen Verunreinigungen wird eine Verbindung eines Metalls der Gruppe 1A des Periodensystems (z. B. Li, Na, K, Rb, Cs oder Fr) durch die Wärme des Lichtbogens zu einem leitenden Ionengas zersetzt. Das resultierende leitende Ion stört die Lichtbogenauslöschung und verringert die Lichtbogenauslöschleistung eines Schalters. Zusätzlich wird das leitende Ion chemisch an anderes Ionengas gebunden, das in der Umgebung erzeugt wird, und somit auf der Innenseite des Schalters abgeschieden. Da sie eine Leitfähigkeit aufwies, war die Abscheidung ein Grund für die Verschlechterung der Isolationsleistung nach dem Unterbrechen.
Als ein Ergebnis von Versuchen, bei denen der Gehalt einer metallischen Verbindung eines Metalls der Gruppe 1A des Periodensystems in Form eines Oxids (z. B. Na&sub2;O, K&sub2;O oder Li&sub2;O) in dem Verstärkungsmaterial 1 Gew.-% überschreitet, ist die Lichtbogenauslöschleistung beträchtlich verringert. Ein Bereich des Gehalts der metallischen Verbindung in dem Verstärkungsmaterial, welcher die Lichtbogenauslöschleistung nicht beeinflussen wird, beträgt nicht mehr als 0,6 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 0,15 Gew.-%. Ein Entfernen der Metalloxide der Gruppe 1A beinhaltet eine Zunahme der Kosten für die Reinigung des Verstärkungsmaterials. Ein bevorzugter Metalloxidgehalt, welcher die Lichtbogenauslöschleistung und die Isolationsleistung nicht groß verschlechtert, ohne eine Zunahme der Reinigungskosten zu verursachen, reicht von 0,6 bis 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Verstärkungsmaterials.
Bestimmte Beispiele der anorganischen Mineralien, welche als ein Verstärkungsmaterial kombiniert werden können, schließen Calciumcarbonat, Ton, Talkum, Glimmer, Bariumperoxid, Aluminiumoxid, Zirkon, Cordierit, Murit, Wollastonit, Muscovit, Magnesiumcarbonat, Dolomit, Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat, Kaliumsulfat, Bariumsulfat, Zinkfluorid und Magnesiumfluorid ein. Sie sind wirksam, um die Temperaturformbeständigkeit und die Formstabilität zu verbessern. Calciumcarbonat, Talkum, Wollastonit, Bariumperoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat, Kaliumsulfat, Bariumsulfat, Zinkfluorid und Magnesiumfluorid sind bevorzugte Verstärkungsmaterialien, da sie die Erfordernisse im Hinblick auf den Gesamtgehalt der Metallverbindungen der Gruppe 1A erfüllen.
Aus dem Gesichtspunkt der Festigkeit gegenüber Druck wird Calciumcarbonat vorzugsweise mit einem Oberflächenmodifikator wie beispielsweise einem aliphatischen Modifikator, z. B. Stearinsäure, behandelt, um so eine verbesserte Dispergierbarkeit in dem Matrixharz zu erhalten.
Die Terminologie "keramische Faser", wie sie hierin verwendet wird, bedeutet faserartige Materialien, die aus Keramik gefertigt sind. Die keramische Faser ist nicht besonders beschränkt, solange wie die Bedingung, die oben in Bezug auf den Gesamtgehalt an metallischen Verbindungen der Metalle aus der Gruppe IA des Periodensystems beschrieben wurde, erfüllt ist. Bestimmte Beispiele der keramischen Fasern schließen Aluminiumsilicatfasern, - Aluminiumboratwhisker und Aluminiumoxidwhisker ein. Diese sind günstig von dem Standpunkt einer Verbesserung bei den Lichtbogenauslöschüngseigenschaften und der Festigkeit gegenüber Druck aus.
Die keramischen Fasern weisen unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit gegenüber Druck vorzugsweise einen Durchmesser von 1 bis 10 um und ein Seitenverhältnis von nicht kleiner als 10 auf.
Die Verstärkungsmaterialien, welche in den geformten isolierenden Strukturen verwendet werden können, sind vorzugsweise faserartige, um die Festigkeit und Härte des Formar tikels zu erhöhen. Glasfasern sind aus dem folgenden Grund besonders für die geformten isolierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung geeignet. Glasfasern sind mit den Matrixharzen Nylon 6 und Nylon 66 kompatibel und werden gleichmäßig über das Formmaterial hinweg verteilt, so daß ein Formartikel zur Verfügung gestellt wird, welcher frei von einer örtlichen Brüchigkeit ist und welcher eine zufriedenstellende Stoßbeständigkeit aufweist. Da Glas selbst ein wärmebeständiges Material ist, weist die resultierende geformte isolierende Struktur eine zufriedenstellende Beständigkeit gegenüber Wärme und dem Druck des explosiven Lichtbogengases auf.
Die Terminologie "Glasfaser", wie sie hierin verwendet wird, bedeutet faserartige Materialien, welche aus Glas gefertigt sind. Die Glasfasern sind nicht besonders beschränkt, solange wie die nachfolgende Bedingung, welche oben beschrieben wurde, im Hinblick auf den Gesamtgehalt der metallischen Verbindungen der Metalle aus der Gruppe IA des Periodensystems erfüllt ist. Beispiele des Glasmaterials schließen E-Glas, S-Glas, D-Glas, T-Glas und Silicaglas ein.
Faserartige Glasprodukte schließen lange Fasern, kurze Fasern und Glaswolle ein. Kurze Fasern sind als ein Verstärkungsmaterial für thermoplastische Harze bevorzugt. Glasfasern als ein Verstärkungsmaterial für wärmehärtbare Harze sind nicht besonders beschränkt.
Aus dem Standpunkt der Festigkeit gegenüber Druck heraus weisen die Glasfasern vorzugsweise einen Durchmesser von 6 bis 13 um und ein Seitenverhältnis von nicht kleiner als 10 auf. Die Glasfasern werden vorzugsweise mit einem Silankopplungsmittel und dergleichen behandelt, um die Festigkeit gegenüber Druck sicherzustellen.
Die oben erwähnten Verstärkungsmaterialien können entweder einzeln oder als eine Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Kombinationen von zwei oder mehreren Arten von Verstärkungsmaterialien beinhalten eine Kombination von Glasfasern und von einem anorganischen Mineral oder keramischen Fasern; eine Kombination von einem anorganischen Mineral und keramischen Fasern; eine Kombination von zwei oder mehreren Arten von Glasfasern; eine Kombination von zwei oder mehreren Arten von anorganischen Mineralien; eine Kombination von zwei oder mehreren Arten von keramischen Fasern; und eine Kombination von Glasfasern, einem anorganischen Mineral und keramischen Fasern. Während diese nicht besonders beschränkt ist, weist die Kombination von Glasfasern und einem anorganischen Mineral einen Vorteil im Hinblick auf die niedrigen Kosten der Rohmaterialien auf.
Die isolierenden Teile eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung, wie z. B. ein Gehäuse, ein Querriegel, ein Griff und ein Auslöseriegel, können leicht hergestellt werden, indem das oben beschriebene organische Verbundstoffmaterial durch Spritzgießen und dergleichen geformt wird. Das resultierende Gehäuse kann daran gehindert werden, aufgrund eines explosiven Anstiegs des Innendrucks zur Zeit des Unterbrechens eines hohen Leistungsvermögens zu reißen, sich zu verformen oder zu brechen, und die Stoßbeständigkeit des Schalters zur Zeit des Unterbrechens kann verbessert werden und die Isolationseigenschaften von jeder dieser Strukturen können nach dem Unterbrechen beibehalten werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend weiter mit Bezug auf die folgenden Beispiele erklärt. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht so ausgelegt werden, daß sie auf diese beschränkt ist.

BEISPIEL 1

Ein Deckel, ein Teil eines Gehäuses wie in Fig. 1 gezeigt ist, wurde hergestellt, indem ein organisches Verbundstoffmaterial verwendet wurde, das Nylon 6, Nylon 66 und Nylon MXD 6 als Matrixharze; ein Ethylen/α-Olefincopolymer als eine stoßabsorbierende Komponente; und Glasfasern, keramische Fasern und Wollastonit als Verstärkungsmaterialien umfaßte. Zum Vergleich wurde ein Deckel hergestellt, bei dem ein ungesättigtes Polyesterharz als ein Matrixharz verwendet wurde. Der resultierende Deckel wurde in einen Stromkreisunterbrecher eingebaut und durch einen Unterbrechungs-Test getestet.

Unterbrechung (Cut-off)-Test:

Ein überschüssiger Dreiphasenwechselstrom mit 460 V/30 kA wurde durchgeleitet, wenn der Stromkreis geschlossen war. Der bewegliche Kontaktgeber wurde bewegt, um den Kontakt zu unterbrechen und einen Lichtbogenstrom zu erzeugen. Ein Stromkreisunterbrecher, dessen Gehäuse und innere Teile nicht unter einem Brechen oder Rissen zu leiden hatten, wurde als annehmbar betrachtet. Die Ergebnisse, welche erhalten wurden, sind in Tabelle 1 unten gezeigt.
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, litt die Vergleichsprobe 1, welche das herkömmliche Produkt verwendete, unter einer Schädigung, wogegen kein Reißen oder keine Schädigung bei den Proben der vorliegenden Erfindung beobachtet wurde. Während die getesteten Proben Formartikel der ersten Ausführungsform waren, waren jene, welche aus den organischen Zusammensetzungsmaterialen der zweiten Ausführungsform erhalten wurden, ebenfalls zufriedenstellend, da sie frei von einem Reißen oder einer Schädigung waren. Tabelle 1

BEISPIEL 2

Ein Griff, der in Fig. 3 gezeigt ist, ein Querriegel, der in Fig. 4 gezeigt ist, und ein Auslöserriegel, der in Fig. 5 gezeigt ist, wurden hergestellt, indem das organische Verbundstoffmaterial der zweiten Ausführungsform geformt wurde. Eine Kombination aus Nylon 6 und Nylon 66 wurde als ein Matrixharz verwendet, ein Ionomer eines Polyolefincopolymers wurde als eine stoßabsorbierende Komponente verwendet, und Glasfasern, keramische Fasern und Wollastonit wurden als Verstärkungsmaterial(ien) verwendet.
Zum Vergleich wurden ein Griff und ein Auslöseriegel hergestellt, indem ein Polybutylenterephthalat als ein Matrixharz verwendet wurde (Vergleichsbeispiele 2 und 4), und ein Querriegel wurde hergestellt, indem ein Phenolharz als ein Matrixharz verwendet wurde (Vergleichsbeispiel 3).
Die Griffe, Querriegel und Auslöseriegel, welche die organischen Verbundstoffmaterialien der vorliegenden Erfindung umfaßten (Proben Nr. 8 bis 16), erwiesen sich als zufriedenstellend, wobei kein Riß oder ein Brechen bei der Sichtkontrolle nach einem Cut-off-Test auftrat. Die Ergebnisse der Griffe, Querriegel und Auslöseriegel sind in den Tabellen 2, 3 bzw. 4 gezeigt. In ähnlicher Weise wurden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wenn diese isolierenden Strukturen hergestellt wurden, indem die organischen Verbundstoffmaterialien der ersten Ausführungsform geformt wurden. Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4

Claims

1. Eine isolierende Struktur für einen Schalter, wobei die isolierende Struktur ein Formartikel aus einem organischen Verbundstoffmaterial ist, welches 35 bis 39 Gew.- % Nylon 6, 8 bis 12 Gew.-% Nylon 66, 1 bis 3 Gew.-% Nylon MXD 6, 7 bis 9 Gew.-% eines Ethylen/α-Olefin- Copolymers und 40 bis 45 Gew.-% eines Verstärkungsmaterials umfaßt.

2. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 1, wobei das Verstärkungsmaterial nicht mehr als 0,6 Gew.-% eines Oxids eines Metalls aus der Gruppe 1A des Periodensystems bezogen auf das Gewicht des Verstärkungsmaterials umfaßt.

3. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 1, wobei das Verstärkungsmaterial Glasfasern umfaßt.

4. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 1, wobei die geformte isolierende Struktur ein Gehäuse eines Schalters ist.

5. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 1, wobei die geformte isolierende Struktur ein Griff, ein Querriegel oder ein Auslöseriegel ist, welcher ein Teil im Inneren des Schalters ist.

6. Eine isolierende Struktur für einen Schalter, wobei die isolierende Struktur ein Formartikel aus einem organischen Verbundstoffmaterial ist, welches 25-27 Gew.-% Nylon 6, 23-25 Gew.-% Nylon 66, 6-8 Gew.-% eines Ionomers eines Polyolefins und 42-44 Gew.-% eines Verstärkungsmaterials umfaßt.

7. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 6, wobei das organische Verbundstoffmaterial 26 Gew.-% Nylon 6, 24 Gew.-% Nylon 66, 7 Gew.-% eines Ionomers eines Polyolefins und 43 Gew.-% eines Verstärkungsmaterials umfaßt.

8. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 7, wobei das Verstärkungsmaterial nicht mehr als 0,6 Gew.-% eines Oxids eines Metalls aus der Gruppe 1A des Periodensystems bezogen auf das Gewicht des Verstärkungsmaterials umfaßt.

9. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 7, wobei das Verstärkungsmaterial Glasfasern umfaßt.

10 . Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 7, wobei die geformte isolierende Struktur ein Gehäuse eines Schalters ist.

11. Die isolierende Struktur für einen Schalter wie in Anspruch 7, wobei die geformte isolierende Struktur ein Griff, ein Querriegel oder ein Auslöseriegel ist, welcher ein Teil im Inneren des Schalters ist.