DE69731020T2

DE69731020T2 - Schaltgerät

Info

Publication number: DE69731020T2
Application number: DE69731020T
Authority: DE
Inventors: Kishida Chiyoda-ku Yukimori; Koyama Chiyoda-ku Kenichi; Sasao Chiyoda-ku Hiroyuki; Nishimiya Chiyoda-ku Kazuhiko; Yamaji Chiyoda-ku Yuichi; Maruyama Chiyoda-ku Toshimasa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2017-04-03
Also published as: EP0800195A2; US6295192B1; DE69731020D1; EP0800195B1; US6046423A; JPH09326222A; EP0800195A3; CN1176474A; CN1063278C; CN1285601A; JP3179349B2; CN1134036C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät, bei dem ein Elektrodenöffnungsvorgang oder ein Elektrodenschließvorgang beim Kontaktschließen oder Trennen der Elektrode durchgeführt wird, und im spezielleren auf ein Schaltgerät, das eine vereinfachte Konstruktion und eine verbesserte Leistungsfähigkeit aufweist.
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Die 25A und 25B zeigen ein Schaltgerät ähnlich einem herkömmlichen Schaltgerät, bei dem die Wirkung der elektromagnetischen Abstoßung zum Einsatz kommt, wie dies beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-60 624 gezeigt ist. Dabei zeigt 25A den geschlossenen Elektrodenzustand und 25B zeigt den geöffneten Elektrodenzustand.
In den Zeichnungen weist ein Schalter 1 eine bewegliche Elektrode 5 und eine feststehende Elektrode 6 auf. Die bewegliche Elektrode 5 ist an einer beweglichen leitfähigen Stange 4 angebracht. Eine Abstoßungseinheit 2 ist an der beweglichen leitfähigen Stange 4 befestigt. Eine Spule 3 zum Induzieren von Strom in der Abstoßungseinheit 2 ist an einem Spulenhalter 9 angebracht. Die Abstoßungseinheit 2 wird durch eine Feder 8 (Schraubenfeder) mit Druck beaufschlagt, um die bewegliche Elektrode 5 mit der feststehenden Elektrode 6 in Kontakt zu bringen.
Der eine Endbereich der beweglichen leitfähigen Stange 4 ist in eine Arretiereinrichtung 7 eingeführt. Die Abstoßungseinheit 2, die bewegliche leitfähige Stange 4 und die bewegliche Elektrode 5 sind längs der Achse der Elektroden 5 und 6 gebildet und angebracht. Die Spule 3 ist mit einer ein Magnetfeld erzeugenden Stromversorgung verbunden.
Als nächstes zeigt 26 eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungscharakteristik einer Schraubenfeder, die als Belastungsfeder 8 verwendet wird. In 26 bezeichnet das Bezugszeichen 49 die Ablenkung bzw. Biegung der verwendeten Feder, das Bezugszeichen 50 bezeichnet die Biegung in einem geschlossenen Elektroden zustand, das Bezugszeichen 51 bezeichnet die Biegung in dem geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Federbelastung in dem geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Federbelastung in dem geöffneten Elektrodenzustand.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben. Wenn in 25A und 25B Strom zu der Spule 3 zugeführt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt. Dadurch wird in der Abstoßungseinheit 2 ein induzierter Strom erzeugt, um eine elektromagnetische Abstoßung gegenüber der Spule 3 zu schaffen. Wenn die elektromagnetische Abstoßung die Federbelastung 52 während des in 26 gezeigten geschlossenen Elektrodenzustands übersteigt, arbeiten die Abstoßungseinheit 2, die bewegliche leitfähige Stange 4 und die bewegliche Elektrode 5 in der gleichen Richtung wie die elektromagnetische Abstoßung, und der Schalter 1 wird geöffnet.
Die Arretiereinrichtung 7 hält dann die Positionen der Abstoßungseinheit 2, der beweglichen leitfähigen Stange 4 und der beweglichen Elektrode 5 in einem geöffneten Elektrodenzustand, wobei der Schalter 1 dann in Abhängigkeit von der Last der Belastungsfeder 8 durch Freigeben der Arretiereinrichtung 7 geschlossen werden kann. Wie in 26 gezeigt, ist aufgrund der konstanten Federkonstante der Schraubenfeder die Federbelastung 53 in dem geöffneten Elektrodenzustand höher als die Last 52 in dem geschlossenen Elektrodenzustand.
Da in der vorstehend beschriebenen Weise das herkömmliche Schaltgerät die Schraubenfeder 8 als Belastungsfeder 8 verwendet und die Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand höher ist als im geschlossenen Elektrodenzustand, muß die Federenergie hoch sein, während sich der geschlossene Elektrodenzustand in den geöffneten Elektrodenzustand ändert, so daß überflüssige elektromagnetische Abstoßungsenergie erforderlich ist. Ferner benötigt das herkömmliche Schaltgerät einen Arretiermechanismus zum Aufrechterhalten des geöffneten Elektrodenzustands.
Wenn die Elektrodenöffnungsgeschwindigkeit zunimmt, kann daher das Leistungsvermögen der Arretiereinrichtung nicht mit der Geschwindigkeit mithalten, und daher kann der geöffnete Elektrodenzustand nicht aufrechterhalten werden. Da der Schließvorgang durch Freigeben der Arretiereinrichtung 7 erfolgt, gibt es ferner Probleme dahingehend, daß Zeit erforderlich ist, bis die Arretiereinrichtungs-Löseeinrichtung ihren Betrieb aufnimmt, so daß sich wiederum der Schließvorgang verzögert.
Das Dokument "US-A-3 624 569" offenbart ein Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf eine Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme erfolgt, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Schaltgeräts, das in der Lage ist, die zum Umschalten von einem geschlossenen Elektrodenzustand in einen geöffneten Elektrodenzustand erforderliche Federenergie zu reduzieren sowie auch die auf eine Arretiereinrichtung wirkende Last zu vermindern oder die Arretiereinrichtung zu eliminieren, um einen raschen Öffnungs-/Schließvorgang auszuführen.
Zu diesem Zweck wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Schaltgerät gemäß Anspruch 1 angegeben.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltgerät angegeben, das folgendes aufweist: ein Paar von Elektroden; eine Auslöseeinrichtung zum Öffnen der Elektroden; eine Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand, um die Elektroden in einem geöffneten Zustand zu halten; und eine Schließeinrichtung zum Schließen der Elektroden; wobei die Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand eine Belastungsfeder verwendet, wobei eine Last in der Richtung, die zu der Last in dem geschlossenen Zustand entgegengesetzt ist, in dem geöffneten Elektrodenzustand wirksam ist.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltgerät angegeben, das folgendes aufweist: ein Paar von Elektroden, eine Auslöseeinrichtung zum Öffnen der Elektroden und eine Schließeinrichtung zum Schließen der Elektroden, wobei die Auslöseeinrichtung und die Schließeinrichtung versehen sind mit einer Abstoßungseinheit sowie einer Elektrodenschließspule und einer Elektrodenöffnungsspule zum Erzeugen einer Abstoßungskraft in der Abstoßungseinheit, oder versehen sind mit einer Elektrodenschließ-Abstoßungseinheit, einer Elektrodenöffnungs-Abstoßungseinheit und einer Elektrodenschließ- und -öffnungsspule zum Erzeugen einer Abstoßungskraft in beiden Abstoßungseinheiten, sowie mit einem Elektrodenschließkondensator zum Zuführen von Strom zu der Elektrodenschließspule oder der Elektrodenschließ- und -öffnungsspule beim Schließen der Elektrode, einem Elektrodenöffnungskondensator zum Zuführen von Strom zu der Elektrodenöffnungs spule oder der Elektrodenschließspule beim Öffnen der Elektrode, sowie mit einer Ladestromversorgung zum Laden des Elektrodenschließkondensators und des Elektrodenöffnungskondensators.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltgerät angegeben, das folgendes aufweist: ein Paar von Elektroden, eine Auslöseeinrichtung zum Öffnen der Elektroden und eine Schließeinrichtung zum Schließen der Elektroden; wobei die Auslöseeinrichtung und die Schließeinrichtung versehen sind mit einer Abstoßungseinheit sowie einer Elektrodenschließspule und einer Elektrodenöffnungsspule zum Erzeugen einer Abstoßungskraft in der Abstoßungseinheit, und mit einem Kondensator zum Zuführen von Strom zu der Schließspule oder der Elektrodenöffnungsspule, einer Ladestromversorgung zum Laden des Kondensators sowie einer Schließ- und Elektrodenöffnungs-Umschalteinrichtung zum selektiven Umschalten zwischen Elektrodenöffnungs- und Elektrodenschließvorgängen, so daß Strom von dem Kondensator zu der Schließspule oder der Elektrodenöffnungsspule zugeführt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 1A;
2 eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungseigenschaften einer Belastungsfeder des ersten Ausführungsbeispiels;
3 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Stromversorgung für eine Spule des ersten Ausführungsbeispiels;
4A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 4A;
5 eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungseigenschaften einer Belastungsfeder des zweiten Ausführungsbeispiels;
6 eine Darstellung zur Erläuterung weiterer Belastungseigenschaften der Belastungsfeder des zweiten Ausführungsbeispiels;
7 eine Darstellung zur Erläuterung weiterer Belastungseigenschaften der Belastungsfeder des zweiten Ausführungsbeispiels;
8 eine Darstellung zur Erläuterung noch weiterer Belastungseigenschaften der Belastungsfeder des zweiten Ausführungsbeispiels;
9A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 9A;
10 eine Darstellung zur Erläuterung von Belastungseigenschaften einer Belastungsfeder des dritten Ausführungsbeispiels;
11A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 11A;
12A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
12B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 12A;
13A eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung des geschlossenen Elektrodenzustands einer Belastungsfeder des fünften Ausführungsbeispiels;
13B eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands der 13A;
14A eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung des geschlossenen Elektrodenzustands einer weiteren Belastungsfeder des fünften Ausführungsbeispiels;
14B eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands der 14A;
15A eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines wesentlichen Teils der Belastungsfeder des ersten Ausführungsbeispiels;
15B eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Teils der Belastungsfeder der 15A;
16A eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines wesentlichen Teils einer Belastungsfeder eines siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
16B eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Teils der Belastungsfeder der 16A;
17A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands einer Auslöse- und Schließeinrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
17B eine Seitenansicht zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands der 17A;
18 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Stromversorgungseinheit eines zwölften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
19 ein Schaltbild einer Stromversorgungseinheit eines vierzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
20 ein Schaltbild einer Stromversorgungseinheit eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
21 ein Schaltbild einer Stromversorgungseinheit eines sechzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
22 eine Darstellung zur Erläuterung einer Wellenform eines Stroms, der durch eine Spule des sechzehnten Ausführungsbeispiels fließt;
23A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
23B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 23A;
24A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
24B eine Frontansicht der 24A;
25A eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines herkömmlichen Schaltgeräts;
25B eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands der 25A; und
26 eine Darstellung zur Erläuterung von Belastungseigenschaften einer Belastungsfeder gemäß 25A und 25B.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands gemäß 1A.
In den Zeichnungen weist ein Schalter 1 eine bewegliche Elektrode 5 und eine feststehende Elektrode 6 auf. Die bewegliche Elektrode 5 ist an einer beweglichen leitfähigen Stange 4 angebracht. Eine Abstoßungseinheit 2 ist an der beweglichen leitfähigen Stange 4 befestigt. Spulen 3a und 3b, die beiden Oberflächen der Abstoßungseinheit 2 gegenüberliegen, sind an einem Paar Spulenhalter 9 angebracht. Eine Belastungsfeder 81 ist an der beweglichen leitfähigen Stange 4 angebracht. Der eine Endbereich der beweglichen leitfähigen Stange 4 tritt mit einem Anschlag 71 in Berührung und trennt sich von diesem.
2 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungscharakteristik der Belastungsfeder 81 des ersten Ausführungsbeispiels. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet die Ablenkung bzw. Biegung der verwendeten Belastungsfeder, das Bezugszeichen 11 bezeichnet den Biegungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 12 bezeichnet die Biegung im geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 13 bezeichnet die Federbelastung im geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 14 bezeichnet die Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand.
Die Last der Belastungsfeder 81 hat ihren Maximalwert in dem Biegungsbereich 11 und gelangt bei der Biegung 12 im geöffneten Elektrodenzustand zu der Last 14. Es wird eine kegelförmige Feder oder eine flache Feder verwendet, um die Last in Elektrodenöffnungsrichtung zu erhöhen. Es versteht sich von selbst, daß auch ein beliebiger anderer Typ von Feder verwendet werden kann, wenn diese die gleichen Eigenschaften hat, d. h. es kann eine Feder verwendet werden, deren Federkonstante zwischen dem Elektrodenöffnungsvorgang und dem Elektrodenschließvorgang nicht konstant ist (d. h. eine Feder, deren Federkonstante sich ändert).
Weiterhin ist es möglich, eine Vielzahl von Belastungsfedern übereinander anzuordnen, um dadurch den Biegungswert zu erhöhen.
Weiterhin zeigt 3 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Stromversorgungseinheit für eine allgemeine Spule.
In 3 weist die Stromversorgungseinheit 15 eine Gleichstromversorgung 16 zum Laden, einen Ladewiderstand 17, einen Ladekondensator 18, eine Diode 19, einen Entladewiderstand 20 sowie einen Thyristorschalter 21 auf. Eine Spule 3 ist mit den in 1 gezeigten Spulen 3a und 3b identisch.
Im folgenden wird der Elektrodenöffnungsvorgang beschrieben.
In 1a wird ein Magnetfeld durch Zuführen eines unregelmäßigen Stroms zu der Spule 3a erzeugt. Infolgedessen wird ein Wirbelstrom in der Abstoßungseinheit 2 erzeugt, und die Abstoßungseinheit 2 erhält eine elektromagnetische Abstoßungskraft, die in der Zeichnung von der Spule 3a nach rechts geht.
Wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft den Federbelastungsbereich 13 in dem in 2 gezeigten geschlossenen Elektrodenzustand übersteigt, wirkt die Feder 81 in der Elektrodenöffnungsrichtung, die bewegliche Elektrode 5 bewegt sich in bezug auf die Zeichnung nach rechts, und der Schalter 1 beginnt sich zu öffnen.
Wenn in 2 die Last der Belastungsfeder geringer wird, während sich der Schalter 1 weiter öffnet, und die geringfügige Biegung gleich der Biegung 12 in dem geöffneten Elektrodenzustand wird, wird die Richtung der Belastungsfeder 14 in dem geöffneten Elektrodenzustand umgekehrt, und es wird eine Last in Elektrodenöffnungsrichtung ausgeübt.
In diesem Fall wird der Spule 3b ein unregelmäßiger Strom zugeführt, um die bewegliche Elektrode 5 zu stoppen, und die Abstoßungseinheit 2 wird verzögert, indem sie eine elektromagnetische Abstoßungskraft von der Spule 3b in bezug auf die Zeichnung nach links erhält.
In 1B tritt der mit der beweglichen leitfähigen Stange 4 verbundene Bereich mit dem Anschlag 71 in Elektrodenöffnungsrichtung in Berührung und wird durch den Anschlag 71 gestoppt. Auf diese Weise wird ein stabiler geöffneter Elektrodenzustand realisiert.
Im folgenden wird der Elektrodenschließvorgang beschrieben.
In 1B wird ein Magnetfeld durch Zuführen eines unregelmäßigen Stroms zu der Spule 3b erzeugt. Infolgedessen wird in der Abstoßungseinheit 2 ein Wirbelstrom erzeugt, und die Abstoßungseinheit 2 erhält eine elektromagnetische Abstoßungskraft in Bezug auf die Zeichnung nach links von der Spule 3b. Wenn in 2 die elektromagnetische Abstoßungskraft die Federbelastung 14 im geöffneten Elektrodenzustand übersteigt, arbeitet die Feder 81 in Schließrichtung, die bewegliche Elektrode 5 bewegt sich in Bezug auf die Zeichnung nach links, und der Schalter 1 beginnt sich zu schließen.
Wenn in 2 die Biegung den Bereich erreicht, in dem eine Last in Schließrichtung wirksam ist, während sich der Schalter 1 weiter schließt, wird der Schalter 1 durch die Last der Feder 81 geschlossen. In diesem Fall wird der Spule 3a Strom zugeführt, um die bewegliche Elektrode 5 zu stoppen, und die Abstoßungseinheit 2 wird verlangsamt, indem sie eine elektromagnetische Abstoßungskraft in Bezug auf die Zeichnung nach rechts von der Spule 3a erhält.
Wie vorstehend beschrieben, wird durch Verwendung einer Feder, bei der die Federbelastung 14 im geöffneten Elektrodenzustand kleiner als oder gleich dem Federbelastungsbereich 13 im geschlossenen Elektrodenzustand für die Belastungsfeder 81 ist, die Federenergie von dem geschlossenen Elektrodenzustand in den geöffneten Elektrodenzustand im Vergleich zu der Verwendung der herkömmlichen Schraubenfeder 8 vermindert, bei der die Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand größer ist als die Federbelastung im geschlossenen Elektrodenzustand. Auf diese Weise läßt sich wiederum die elektromagnetische Abstoßungsenergie reduzieren, die zum Wechseln von dem geschlossenen Elektrodenzustand in den geöffneten Elektrodenzustand erforderlich ist.
Ferner lassen sich auch die Spule 3 und der Ladekondensator 18 in der Stromversorgungseinheit 15 der Spule der 3 in ihrer Größe reduzieren. Dadurch läßt sich wiederum die Größe der Stromversorgungseinheit 15 der Spule reduzieren, und die zum Initiieren eines Elektrodenöffnungsvorgangs nach einem Elektrodenöffnungsbefehl erforderliche Zeit läßt sich vermindern, da auch die Kapazität und die Induktivität reduziert sind, und die Anstiegszeit des der Spule 3 zuzuführenden Stroms sinkt.
Zum Zeitpunkt des Schließens des Schalters 1 wird auch der Aufprall vermindert, der entsteht, wenn die bewegliche Elektrode 5 mit der feststehenden Elektrode 6 in Kontakt tritt, und ein durch Klappern bedingtes Aufschmelzen oder Anschweißen wird vermieden, so daß sich die mechanische Belastung vermindern läßt und sich die Betriebslebensdauer des Schalters 1 verlängern läßt.
Durch Verwendung einer Feder, die im geöffneten Elektrodenzustand in entgegengesetzter Richtung zu der Last in dem geschlossenen Elektrodenzustand wirksam ist, läßt sich ferner eine Elektrode sicher in dem geöffneten Elektrodenzustand halten, und die Belastung der Arretiereinrichtung 7 des eingangs erläuterten herkömmlichen Beispiels läßt sich vermindern, und man kann auch ohne die Verwendung der Einrichtung der Arretiereinrichtung 7 auskommen. Da ferner eine elektromagnetische Abstoßungswirkung unter Weglassung der Einrichtung der Arretiereinrichtung 7 in einfacher Weise in eine Schließeinrichtung eingebracht werden kann, läßt sich ferner die bis zum Schließen erforderliche Zeit vermindern.
In 1B wird durch Zuführen eines höheren Stroms zu der Spule 3b die Abstoßungseinheit 2 mit einer stärkeren elektromagnetischen Abstoßungskraft gegen die Spule 3b beaufschlagt, und die Schließgeschwindigkeit wird weiter erhöht, so daß es möglich ist, eine vorausgehende Entladung zum Zeitpunkt des Schließens zu verhindern.
Wie vorstehend beschrieben, besitzt das erste Ausführungsbeispiel Vorteile dahingehend, daß die Federenergie von dem geschlossenen Elektrodenzustand in den geöffneten Elektrodenzustand abnimmt und daher die elektromagnetische Abstoßungsenergie einer Spule vermindert wird und auf diese Weise die Spulenstromversorgung in ihrer Größe reduziert werden kann und die nutzbare Lebensdauer eines Schalters verlängert werden kann. Ferner ist es möglich, eine Arretiereinrichtung zu eliminieren, und es ergibt sich der Vorteil, daß sich ein Schaltgerät mit mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden Öffnungs- und Schließvorgängen erzielen läßt.
Im folgenden wird eine Modifizierung des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Obwohl bei dem ersten Ausführungsbeispiel für die Belastungsfeder 81 eine Feder mit den in 2 gezeigten Federeigenschaften verwendet wird, ist es auch möglich, anstelle der Feder 81 eine Feder mit den in 5 gezeigten Federeigenschaften zu verwenden. Da in diesem Fall die Federbelastung selbst im geöffneten Elektrodenzustand in der gleichen Richtung wie im geschlossenen Elektrodenzustand aufgebracht wird (die Federbelastung beträgt Null oder mehr), ist eine Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand, wie die herkömmliche Arretiereinrichtung 7 in den 25A und 25B, separat erforderlich.
Obwohl die Arretiereinrichtung 7 nicht weggelassen werden kann, ergeben sich somit die Vorteile, daß die Federenergie von dem geschlossenen Elektrodenzustand in den geöffneten Elektrodenzustand geringer wird und somit auch die elektromagnetische Abstoßungsenergie einer Spule vermindert wird, so daß sich auf diese Weise die Spulenstromversorgung in ihrer Größe reduzieren läßt und die nutzbare Lebensdauer eines Schalters verlängert werden kann.
Wenn eine Arretiereinrichtung vorhanden ist, wird der geöffnete Elektrodenzustand sicher gehalten. Auf diese Weise kann ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aufrechterhalten werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Im Hinblick auf das erste Ausführungsbeispiel ist ein Fall beschrieben worden, in dem eine einzelne kegelförmige Feder verwendet wird, d. h. eine Belastungsfeder hat die Funktion einer Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand. Wenn jedoch sowohl eine kegelförmige Feder, die als Belastungsfeder verwendet wird, als auch eine kegelförmige Feder, die als Halteeinrichtung für einen geöffneten Elektrodenzustand verwendet wird, vorgesehen sind, lassen sich ähnliche Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielen.
4A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands gemäß 4A.
In den Zeichnungen sind eine Belastungsfeder 82a und eine Feder 82b, die als Halteeinrichtung für einen geöffneten Elektrodenzustand dient, an der beweglichen leitfähigen Stange 4 angebracht.
Die Belastungsfeder 82a ist in Schließrichtung angeordnet, und die als Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand dienende Feder 82b ist in Elektrodenöffnungsrichtung angeordnet, so daß die Last zunimmt.
5 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungseigenschaften der Belastungsfeder 82a. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Biegung der verwendeten Feder, das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Biegungsbereich in dem geschlossenen Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 25 bezeichnet eine Biegung in dem geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Federbelastungsbereich in dem geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Federbelastung in dem geöffneten Elektrodenzustand.
Die Belastungscharakteristik der Feder 82a hat ihren Maximalwert in dem Biegungsbereich 24a und dem Federbelastungsbereich 26 im geschlossenen Elektrodenzustand und gelangt zu der Federbelastung 27 für die Biegung 25 im geöffneten Elektrodenzustand.
In 5 verwendet die Feder 82a eine kegelförmige Feder oder eine flache Feder bzw. eine Blattfeder, so daß der Federbelastungsbereich 26 im geschlossenen Elektrodenzustand die Federbelastung 27 im geöffneten Elektrodenzustand übersteigt. Ferner versteht es sich von selbst, daß auch eine beliebige andere Feder verwendet werden kann, solange diese die gleichen Eigenschaften aufweist.
Weiterhin ist es möglich, eine Vielzahl von Federn 82a aufeinander anzuordnen, um dadurch den Biegungswert zu erhöhen.
In ähnlicher Weise zeigt 6 eine Darstellung zur Erläuterung einer Belastungscharakteristik der Feder 82b zum Halten des geöffneten Elektrodenzustands. Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Biegungsbereich der verwendeten Feder. Die Belastungscharakteristik der Feder 82b hat einen Maximalwert ähnlich dem in 2 gezeigten Fall.
Für die Feder 82b wird ebenso wie für die Feder 82a eine kegelförmige Feder oder eine flache Feder verwendet. Ferner versteht es sich von selbst, daß eine beliebige andere Feder verwendet werden kann, solange diese die gleichen Eigenschaften hat.
Weiterhin ist es möglich, eine Vielzahl von Federn 82b übereinander anzuordnen, um den Biegungswert zu erhöhen.
7 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Belastungscharakteristik beim Anordnen der Feder 82a in der Schließrichtung sowie der Feder 82b in der Elektrodenöffnungsrichtung, so daß die Last zunimmt.
Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Feder mit den Eigenschaften der 5, wobei es sich um die in 4 gezeigte Feder 82a handelt, und das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Feder mit den in 6 gezeigten Eigenschaften, bei der es sich um die in 4A gezeigte Feder 82b handelt.
Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Biegungsbereich der verwendeten Feder, das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Biegungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 33 bezeichnet die Biegung im geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Federbelastungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand.
Die Feder 29 mit den Eigenschaften gemäß 5 ist derart angeordnet, daß der Belastungsbereich 34 der Feder 29 den Belastungsbereich 34 der Feder 30 mit den in 6 dargestellten Eigenschaften übersteigt. Ferner ist die die Eigenschaften der 5 aufweisende Feder 29 derart angeordnet, daß die Last 35 der Feder 29 die Last 35 der Feder 30 mit den in 6 gezeigten Eigenschaften übersteigt.
8 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der zusammengesetzten Belastungseigenschaften beim Anordnen der Federn 82a und 82b, wie diese in 4A und 4B gezeigt sind.
Das Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Biegungsbereich der verwendeten Feder, das Bezugszeichen 37 bezeichnet einen Biegungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Biegung im geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 39 bezeichnet einen Federbelastungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand.
Wenn das erste Ausführungsbeispiel eine kegelförmige Feder als Belastungsfeder 81 verwendet, kehrt die Feder 81 im geschlossenen Elektrodenzustand im Vergleich zu dem geöffneten Elektrodenzustand ihr Inneres nach außen, und es kommt leicht zu einem Ermüden der Belastungsfeder 81, so daß die nutzbare Lebensdauer von dieser verkürzt wird.
Durch Anordnen der Federn 82a und 82b in einander gegenüberliegender Weise, wie dies in 8 gezeigt ist, kehren die Federn 82a und 82b im geschlossenen Elektrodenzustand im Vergleich zu dem geöffneten Elektrodenzustand ihr Inneres nicht nach außen, so daß ihre nutzbare Lebensdauer verlängert wird und sich ähnliche Eigenschaften wie bei der Belastungsfeder 81 in den 1A und 1B erzielen lassen.
Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert.
Die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Zuerst wird der Elektrodenöffnungsvorgang beschrieben. Wenn in 4A der Spule 3a Strom zugeführt wird, wird die Abstoßungseinheit 2 mit einer elektromagnetischen Abstoßungskraft in bezug auf die Zeichnung nach rechts von der Spule 3a beaufschlagt.
Wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft den Federbelastungsbereich 39 im geschlossenen Elektrodenzustand übersteigt, wie dieser in 8 gezeigt ist, arbeitet die Feder 82a in Elektrodenöffnungsrichtung, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in der Zeichnung nach rechts, und der Schalter beginnt sich zu öffnen.
Wenn die Last der Belastungsfeder in 8 geringer wird, während sich der Schalter 1 weiter öffnet, und die geringe Biegung die Biegung 38 in dem geöffneten Elektrodenzustand erreicht, wird die Last 40 der Feder im geöffneten Elektrodenzustand in Elektrodenöffnungsrichtung ausgeübt, und es wird der geöffnete Elektrodenzustand realisiert.
Als nächstes wird der Schließvorgang beschrieben.
Wenn in 4B der Spule 3b Strom zugeführt wird, erhält die Abstoßungseinheit 2 eine elektromagnetische Abstoßungskraft in bezug auf die Zeichnung nach links von der Spule 3b.
Wie in 8 gezeigt ist, arbeitet die Feder 82b in Schließrichtung, wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft die Federbelastung 40 im geöffneten Elektrodenzustand übersteigt, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in bezug auf die Zeichnung nach links, und der Schalter 1 beginnt sich zu schließen.
Wenn in 8 beim weiteren Schließen des Schalters 1 die Biegung in den Bereich der Last eintritt, die in Schließrichtung wirksam ist, wird der Schalter 1 aufgrund der Last der Feder 82b geschlossen.
Drittes Ausführungsbeispiel
Im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels wird eine kegelförmige Feder als Belastungsfeder bzw. als Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand verwendet. Jedoch lassen sich selbst bei Verwendung einer kegelförmigen Feder als Belastungsfeder und einer Schraubenfeder als Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand ähnliche Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielen.
9A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands gemäß 9A.
In den Zeichnungen zeigt eine Feder 83b, die als Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand dient, ähnliche Belastungseigenschaften wie die der herkömmlichen Schraubenfeder 8, und sie wird anstelle der Feder 82b des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet. Die Belastungsfeder 83a ist in Schließrichtung angeordnet, und die Feder 83b, die als Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand dient, ist in Elektrodenöffnungsrichtung angeordnet, so daß die Last zunimmt.
10 zeigt die Belastungseigenschaften der Federn 83a und 83b der 9A und 9B. In 10 bezeichnet das Bezugszeichen 41 die Belastungscharakteristik der Feder 83a, das Bezugszeichen 42 bezeichnet die Belastungscharakteristik der Feder 83b, und das Bezugszeichen 43 bezeichnet die Belastungscharakteristik, die man durch Kombinieren der Belastungscharakteristika der Federn 83a und 83b erhält.
Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 44 den Biegungsbereich einer verwendeten Feder, das Bezugszeichen 45 bezeichnet den Biegungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 46 bezeichnet den Biegungsbereich im geöffneten Elektrodenzustand, das Bezugszeichen 47 bezeichnet den Federbelastungsbereich im geschlossenen Elektrodenzustand, und das Bezugszeichen 48 bezeichnet die Federbelastung im geöffneten Elektrodenzustand.
Die Belastungscharakteristik der Feder hat ihren Maximalwert in dem Biegungsbereich 45 im geschlossenen Elektrodenzustand sowie in dem Bereich 43 einer Federbelastung in dem geschlossenen Elektrodenzustand und gelangt bei der Biegung 46 im geöffneten Elektrodenzustand zu der Federbelastung 48 im geöffneten Elektrodenzustand. Die Feder 83a verwendet eine kegelförmige Feder oder eine flache Feder, so daß die Federbelastung 43 im geschlossenen Elektrodenzustand die Federbelastung 48 im geöffneten Elektrodenzustand übersteigt. Es versteht sich jedoch von selbst, daß auch eine beliebige andere Feder verwendet werden kann, solange diese die gleichen Eigenschaften aufweist.
Ferner ist es möglich, eine Vielzahl von Federn 83 übereinander anzuordnen, um dadurch den Biegungswert zu erhöhen.
Wenn das erste Ausführungsbeispiel eine kegelförmige Feder als Belastungsfeder 81 verwendet, kehrt die Feder 81 im geschlossenen Elektrodenzustand im Vergleich zu dem geöffneten Elektrodenzustand ihr Inneres nach außen, so daß es leicht zu einem Ermüden der Feder kommt und dadurch wiederum ihre nutzbare Lebensdauer nicht hoch ist.
Durch Anordnen der Federn 83a und 83b in der in 9 gezeigten Weise, kehren die Federn 83a und 83b im geschlossenen Elektrodenzustand im Vergleich zu dem geöffneten Elektrodenzustand ihr Inneres nicht nach außen, und ihre nutzbare Lebensdauer wird verlängert, so daß sich ähnliche Eigenschaften erzielen lassen wie die der Belastungsfeder 81 in 1.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben.
Die Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels.
Als Erstes wird der Elektrodenöffnungsvorgang beschrieben. Wenn in 9A der Spule 3a Strom zugeführt wird, erhält die Abstoßungseinheit 2 eine elektromagnetische Abstoßungskraft in Bezug auf die Zeichnung nach rechts von der Spule 3a.
Wie in 10 gezeigt ist, arbeitet dann, wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft den Federbelastungsbereich 47 im geschlossenen Elektrodenzustand übersteigt, die Feder 83a in Elektrodenöffnungsrichtung, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in Bezug auf die Zeichnung nach rechts, und der Schalter beginnt sich zu öffnen.
Wie in 10 gezeigt ist, wird dann, wenn die Last der Feder 83a bei weiterem Öffnen des Schalters 1 sinkt und die geringe Biegung die Biegung 46 in dem geöffneten Elektrodenzustand erreicht, die Last 48 der Feder im geöffneten Elektrodenzustand in Elektrodenöffnungsrichtung aufgebracht, und es wird der geöffnete Elektrodenzustand erzielt.
Als nächstes wird der Schließvorgang beschrieben.
Wenn in 9B der Spule 3b Strom zugeführt wird, erhält die Abstoßungseinheit 2 eine elektromagnetische Abstoßungskraft in Bezug auf die Zeichnung nach links von der Spule 3b.
Wenn in der in 10 dargestellten Weise die elektromagnetische Abstoßungskraft die Federbelastung 48 in dem geöffneten Elektrodenzustand übersteigt, arbeitet die Feder 83b in Schließrichtung, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in Bezug auf die Zeichnung nach links, und der Schalter 1 beginnt sich zu schließen.
Wenn in 10 die Biegung in den Bereich der in Schließrichtung wirksamen Last eintritt, wird der Schalter 1 aufgrund der Last der Feder 83b geschlossen.
Viertes Ausführungsbeispiel
Für das erste, das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel sind Fälle beschrieben worden, in dem eine einzige Abstoßungseinheit 2 verwendet wird. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wird jedoch ein Fall beschrieben, in dem mehrere Abstoßungseinheiten verwendet werden.
11A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 11B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands gemäß 11A.
In den Zeichnungen sind mehrere Abstoßungseinheiten 2a und 2b beidseits der Spule 3 vorgesehen. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wird ein Fall beschrieben, in dem die Feder der 2 verwendet wird.
Im folgenden wird der Elektrodenöffnungsvorgang beschrieben.
Wenn in 11A der Spule 3 ein unregelmäßiger Strom zugeführt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt. Wenn ein Wirbelstrom aufgrund des Magnetfeldes erzeugt wird, erhält die Abstoßungseinheit 2b eine elektromagnetische Abstoßungskraft in Bezug auf die Zeichnung nach rechts von der Spule 3. Wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft den Federbelastungsbereich 13 in dem in 2 gezeigten geschlossenen Elektrodenzustand übersteigt, arbeitet die Feder 81 in Elektrodenöffnungsrichtung, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in Bezug auf die Zeichnung nach rechts, und der Schalter 1 beginnt sich zu öffnen.
Wenn in 2 die Last der Belastungsfeder bei sich weiter öffnendem Schalter 1 geringer wird und die geringe Biegung die Biegung 12 in dem geöffneten Elektrodenzustand erreicht, wird die Last der Feder 14 im geöffneten Elektrodenzustand in Elektrodenöffnungsrichtung aufgebracht. Da in diesem Zustand die Abstoßungseinheit 2a mit einer elektromagnetischen Abstoßungskraft in der zu der Arbeitsrichtung entgegengesetzten Richtung, d. h. in Bezug auf die Zeichnung nach links von der Spule 3, beaufschlagt wird, werden die Abstoßungseinheiten 2a und 2b, die bewegliche Elektrodenstange 4 und die bewegliche Elektrode 6 gleichzeitig verlangsamt, und auf diese Weise läßt sich der von dem Schaltgerät insgesamt aufgenommene Aufprall vermindern.
Da in 11B der mit der beweglichen leitfähigen Stange 4 verbundene Bereich mit dem Anschlag 71 in Berührung tritt und in Elektrodenöffnungsrichtung gedrückt wird, läßt sich ein stabiler geöffneter Elektrodenzustand realisieren.
Als Nächstes wird der Elektrodenschließvorgang beschrieben.
Wenn in 11B der Spule 3 Strom zugeführt wird, dann wird ein Magnetfeld erzeugt. Wenn ein Wirbelstrom in der Abstoßungseinheit 2a aufgrund des Magnetfeldes erzeugt wird, so erhält die Abstoßungseinheit 2a eine elektromagnetische Abstoßungskraft in bezug auf die Zeichnung nach links von der Spule 3. Wenn die elektromagnetische Abstoßungskraft den Belastungsbereich 14 der Belastungsfeder im geöffneten Elektrodenzustand übersteigt, arbeitet die Feder 81 in Schließrichtung, und dadurch bewegt sich die bewegliche Elektrode 5 in bezug auf die Zeichnung nach links, und der Schalter 1 beginnt sich zu schließen.
Wenn in 2 die Biegung in den Bereich der in Schließrichtung wirkenden Last eintritt, während sich der Schalter 1 weiter schließt, wird der Schalter 1 aufgrund der Last der Belastungsfeder 81 geschlossen. Da in diesem Fall die Abstoßungseinheit 2b eine elektromagnetische Abstoßungskraft in der zu der Arbeitsrichtung entgegengesetzten Richtung, d. h. in bezug auf die Zeichnung nach rechts, von der Spule 3 erhält, werden die Abstoßungseinheiten 2a und 2b, die bewegliche Elektrodenstange 4 sowie die bewegliche Elektrode 6 gleichzeitig verzögert, und auf diese Weise ist es möglich, den gesamten von dem Schaltgerät aufgenommenen Aufprall zu vermindern.
Wie vorstehend beschrieben, besteht gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ein Vorteil dahingehend, daß ein Schaltgerät mit weniger Aufprall zum Zeitpunkt des Öffnens oder des Schließens der Elektroden erzielt werden kann. Da ferner nur eine Spule und nur eine Stromversorgung für die Spule verwendet werden, besteht ein Vorteil dahingehend, daß ein Schaltgerät realisiert werden kann, das kleiner ist als das des ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiels.
Für das vierte Ausführungsbeispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem die Feder des ersten Ausführungsbeispiels als Belastungsfeder verwendet wird. Es versteht sich jedoch, daß der gleiche Vorteil auch unter Verwendung der Federn des zweiten oder des dritten Ausführungsbeispiels erzielt werden kann.
Fünftes Ausführungsbeispiel
12A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung. 12B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung des geöffneten Elektrodenzustands gemäß 12A.
In den Zeichnungen sind Anschlüsse 70 mit den Elektroden 5 und 6 verbunden. Belastungsfedern 82a und 82b, d. h. kegelförmige Federn, sind auf beiden Seiten einer Sitzplatte 83 angeordnet. Ferner ist einem herkömmlichen Schaltgerät auch ein Begrenzungsschalter 91 hinzugefügt. Jedoch dienen Unterlegscheiben 84 als Federabstützeinrichtung für die Belastungsfedern 82a und 82b bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Die 13A und 13B sowie die 14A und 14B zeigen detaillierte Darstellungen der Belastungsfedern 82a und 82b, wobei die 13A und 14A den geöffneten Elektrodenzustand darstellen und die 13B und 14B den geschlossenen Elektrodenzustand darstellen. In den Zeichnungen ist der Unterlegscheibe 84 in den 13A und 13B eine Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 hinzugefügt, die als Anschlag zum Steuern des Biegungsbereichs einer kegelförmigen Feder dient. Ferner ist eine Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 der Sitzplatte 83 in 14A und 14B hinzugefügt.
Die 15A und 15B zeigen Darstellungen von wesentlichen Bereichen der Belastungsfeder 82a, wobei 15A eine detaillierte Schnittdarstellung der Feststell-Verriegelungseinrichtung (Anschlag) in dem oberen Bereich der 13A zeigt.
Bei dem Elektrodenöffnungsvorgang handelt es sich um den gleichen wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel tritt der mit der beweglichen leitfähigen Stange 4 verbundene Bereich in Elektrodenöffnungsrichtung mit den Anschlag 71 in Berührung und stoppt. Auf diese Weise wird ein stabiler geöffneter Elektrodenzustand verwirklicht.
In 13B jedoch tritt die mit der Unterlegscheibe 84 verbundene Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 mit der Sitzplatte 83 in Berührung und wird durch die Sitzplatte 83 in Elektrodenöffnungsrichtung gedrückt und gestoppt. Auf diese Weise wird ein stabiler geöffneter Elektrodenzustand erzielt.
In 14B tritt die Unterlegscheibe 84 auf der Seite der Belastungsfeder 82a mit der Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 in Berührung, die mit der Sitzplatte 83 verbunden ist, und wird durch die Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 in Elektrodenöffnungsrichtung gedrückt und gestoppt. Dadurch wird ein stabiler geöffneter Elektrodenzustand verwirklicht.
Durch Vorsehen der Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 wird das Benutzungsausmaß der Belastungsfedern 82a und 82b festgelegt, um die Ermüdung der Belastungsfedern 82a und 82b zu reduzieren und dadurch die Lebensdauer von diesen zu verlängern.
Durch Vorsehen der Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 ist es ferner möglich, auf den Raum zu verzichten, den der Anschlag 71 des zweiten Ausführungsbeispiels benötigt.
Durch Ausbilden eines Teils oder der gesamten Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 mit einem Dämpfungsmaterial, wird ferner der Aufprall des Elektrodenöffnungsvorgangs durch die Feststell-Verriegelungseinrichtung 85 absorbiert, wenn der geöffnete Elektrodenzustand durch den Elektrodenöffnungsvorgang erreicht wird, und der Aufprall wird somit nicht auf den Rest des Schaltgeräts, insbesondere den Schalter 1 übertragen. Die nutzbare Lebensdauer des Schalters 1 läßt sich somit verlängern.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Da der Außendurchmesser der Belastungsfedern 82a und 82b eine Tendenz hat, größer zu werden, kann durch Verwendung eines Materials mit einem hohen Elastizitätsmodul, wie zum Beispiel von Stahl, Berylliumkupfer, Titanlegierungen oder faserverstärktem Kunststoff als Material für die Belastungsfedern 82a und 82b der Außendurchmesser der Belastungsfedern 82a und 82b reduziert werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Die 15A und 15B zeigen die Kontaktbereiche zwischen der Belastungsfeder 82a, der als Federabstützeinrichtung dienenden Unterlegscheibe 84 sowie der Sitzplatte 83, wobei die Querschnittsflächen der Enden der Belastungsfedern 82a, die mit der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 in Kontakt stehen, mit abgerundeten Kanten 82c und 82d versehen sind.
Durch Reduzieren der Reibung der Kontaktbereiche zwischen der Unterlegscheibe 84, der Sitzplatte 83 und der Belastungsfeder 82a, führt die Belastungsfeder 82a ihre Expansion oder Kontraktion in Radialrichtung zum Zeitpunkt des Öffnungsvorgangs oder Schließvorgangs in gleichmäßiger Weise aus. Dadurch ist es möglich, den Öffnungs- oder Schließvorgang viele Male ohne Verwendung eines Schmieröls zu wiederholen.
Die kegelförmige Feder 82b ist ebenfalls mit den gleichen abgerundeten Kanten versehen.
Wie ferner in den 16A und 16B gezeigt ist, lassen sich die Kontaktflächen der Bereiche der kegelförmigen Feder 82a, die mit der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 in Kontakt treten, vergrößern. Durch Vermindern der Federbelastung für die Flächeneinheit führt die Belastungsfeder 82a ihre Expansion oder Kontraktion in Radialrichtung in gleichmäßiger Weise aus, ohne daß sie an der Unterlegscheibe 84 oder der Sitzplatte 83 zum Zeitpunkt des Öffnungs- oder Schließvorgangs hängen bleibt, so daß auf diese Weise der Öffnungs- oder Schließvorgang sicher ausgeführt werden kann.
Die Kontaktflächen der kegelförmigen Feder 82b können ebenfalls vergrößert sein.
Achtes Ausführungsbeispiel
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels wird eine Oberflächenbehandlung zum Reduzieren von Reibung an den Oberflächen der Belastungsfedern 82a und 82b oder der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 vorgenommen.
Die Oberflächenbehandlung verwendet eine Beschichtung mit Molybdändioxid, Graphit oder Fluorkohlenstoffharz, wobei in bequemer Weise eine Beschichtung mit einem Defric-Überzug zur Verfügung steht.
Durch Ausführen der vorstehend beschriebenen Oberflächenbehandlung wird die Reibung der Kontaktbereiche zwischen der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 einerseits und den Belastungsfedern 82a und 82b andererseits vermindert, und die Belastungsfeder 82a führt ihre Expansion oder Kontraktion zum Zeitpunkt des Öffnungsvorgangs oder des Schließvorgangs in glatter Weise aus. Der Öffnungs- oder Schließvorgang läßt sich somit viele Male ohne die Verwendung eines Schmieröls wiederholen.
Ferner kann die Oberflächenbehandlung nicht nur entweder an den Belastungsfedern 82a und 82b oder der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 vorgenommen werden, sondern auch bei sämtlichen dieser Elemente. Ferner kann die Oberflächenbehandlung auch nur an denjenigen Bereichen vorgenommen werden, an denen die genannten Teile miteinander in Berührung treten.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet ein Material, das härter ist als die Belastungsfedern 82a und 82b für die Unterlegscheibe 84 und die Sitzplatte 83.
Die Kontaktbereiche zwischen der Unterlegscheibe 84 und der Sitzplatte 83 einerseits und den Belastungsfedern 82a und 82b andererseits unterliegen somit keinem Verschleiß, und die Belastungsfedern 82a und 82b führen ihre Expansion oder Kontraktion in Radialrichtung zum Zeitpunkt des Öffnungs- oder Schließvorgangs in glatter Weise aus. Dadurch läßt sich der Öffnungs- oder Schließvorgang viele Male ohne Verwendung eines Schmieröls wiederholen.
Zehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel verhindert, daß ein Kontaktieren einer Elektrode nicht zustande kommt.
17A zeigt die positionsmäßigen Beziehungen zwischen den Spulen 3a und 3b einerseits und der Abstoßungseinheit 2 andererseits in dem geschlossenen Elektrodenzustand, wobei das Bezugszeichen 100 eine Distanz zwischen der Spule 3a und der Abstoßungseinheit 2 im geöffneten Elektrodenzustand bezeichnet.
In dem geschlossenen Elektrodenzustand ist die Distanz zwischen der Spule 3a und der Abstoßungseinheit 2 größer ausgebildet als die zulässige Abrieblänge der beweglichen Elektrode 5 und der feststehenden Elektrode 6.
Selbst wenn die bewegliche Elektrode 5 und die feststehende Elektrode 6 einem Abrieb unterliegen, läßt sich somit verhindern, daß die Abstoßungseinheit 2 durch die Spule 3a aufgehalten wird und es dadurch zu einem Nicht-Kontaktieren einer Elektrode kommt.
Eine Konstruktion, bei der eine Abstoßungseinheit sandwichartig zwischen Spulen angeordnet ist, ist in den 17A und 17B dargestellt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei der Konstruktion des vierten Ausführungsbeispiels Anwendung finden, bei dem eine Spule sandwichartig zwischen Abstoßungseinheiten angeordnet ist, wie dies in 11A und 11B gezeigt ist.
Elftes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel vermindert den auf eine Elektrode wirkenden Aufprall durch Reduzieren der Schließgeschwindigkeit, wobei ferner ein Klappern verhindert wird.
In 17B bezeichnet das Bezugszeichen 101 eine Distanz zwischen der Spule 3b und der Abstoßungseinheit 2 in dem geöffneten Elektrodenzustand. Die Distanz 101 ist größer gewählt als die Distanz 100 zwischen der Abstoßungseinheit 2 in dem geschlossenen Elektrodenzustand und der Spule 3a, die für den Elektrodenöffnungsvorgang verwendet wird, wie dies in 17A gezeigt ist.
Durch Einstellen der Distanz 101 in der vorstehend beschriebenen Weise ist die Abstoßungskraft zum Schließen geringer als die Abstoßungskraft zum Elektrodenöffnen, und die Schließgeschwindigkeit ist geringer als die Elektrodenöffnungsgeschwindigkeit. Dadurch ist es möglich, den Aufprall für das Schließen zu vermindern sowie einen Lichtbogen zwischen der beweglichen Elektrode 5 und der feststehenden Elektrode 6 aufgrund eines Klapperns zu verhindern, wobei ferner ein Aufschmelzen oder Anschweißen vermieden wird.
Die 17A und 17B zeigen eine Konstruktion, bei der eine Abstoßungseinheit sandwichartig zwischen den Spulen vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei der Konstruktion des vierten Ausführungsbeispiels Anwendung finden, bei der eine Spule sandwichartig zwischen Abstoßungseinheiten angeordnet ist, wie dies in den 11A und 11B gezeigt ist.
Wenn eine Schließspule und eine Elektrodenöffnungsspule sich in ihrer Dimension, der Anzahl der Spulenwindungen oder dem Stromwert voneinander verschieden sind, steht die Differenz zwischen den Distanzen 100 und 101 in 17 nicht in direkter Beziehung zu dem Unterschied zwischen den Abstoßvorgängen. In diesem Fall werden eine Spule und eine Abstoßungseinheit unter Berücksichtigung der Differenz zwischen den Abstoßvorgängen zum Zeitpunkt des Schließens der Elektrode und zum Zeitpunkt des Öffnens der Elektrode angeordnet.
Zwölftes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet lediglich eine Ladestromversorgung zum Laden eines Ladekondensators zum Ansteuern einer Schließspule und einer Elektrodenöffnungsspule, und es ermöglicht die Ausführung des Elektrodenöffnungsvorgangs unmittelbar nach dem Schließen oder des Schließvorgangs unmittelbar nach dem Elektrodenöffnen.
18 zeigt eine Ausführung der Stromversorgung dieses Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung sind eine Elektrodenöffnungsspule 3a und eine Schließspule 3b zwischen einer Gleichstromversorgung 16 zum Laden und einer Gate-Auslöseschaltung 103 vorgesehen. Ladekondensatoren 18, Dioden (Gleichrichtereinrichtungen) 19, Thyristorschalter 21 und Spannungsmesser 102 sind an die Spulen 3a und 3b angeschlossen.
Wie in 18 gezeigt, ist ein Ladekondensator 18 in der Elektrodenöffnungsspule 3a bzw. der Elektrodenschließspule 3b angeordnet, und es ist nur eine Gleichstromversorgung 16 für die beiden parallelen Ladekondensatoren 18 vorgesehen.
Ferner sind die Dioden 19 zwischen den beiden parallelen Ladekondensatoren 18 und der einen Gleichstromversorgung 16 angeordnet. Die Dioden 19 verhindern ein Fließen von Strom zwischen den Kondensatoren 18.
Durch die Verwendung der Diode 19 ist es möglich, ein Fließen von Strom von dem für den Diodenöffnungsvorgang verwendeten Ladekondensator 18 zu dem für den Elektrodenschließvorgang verwendeten Ladekondensator 18 zu verhindern, wobei mit lediglich einer Lade-Gleichstromversorgung 18 der Elektrodenöffnungsvorgang unmittelbar nach dem Elektrodenschließvorgang verwirklicht werden kann. Auch kann der Elektrodenschließvorgang unmittelbar nach dem Elektrodenöffnungsvorgang ausgeführt werden.
Ferner ist es in 18 möglich, ein Fließen von Strom zwischen den Kondensatoren durch lediglich zwei Dioden 19 auf der positiven Seite zu verhindern, während die beiden Dioden 19 auf der negativen Seite weggelassen werden.
Ferner kann dieses Ausführungsbeispiel auch bei dem Schaltgerät des vierten Ausführungsbeispiels gemäß 11 Anwendung finden, das Elektrodenöffnungs- und Elektrodenschließ-Abstoßungseinheiten sowie eine Elektrodenöffnungs- und Schließspule aufweist.
Dreizehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel steuert die Öffnungs- und Schließvorgänge derart, daß die Gate-Auslöseschaltung 103 nicht in Betrieb geht, wenn die von dem Spannungsmesser 102 gemessene Spannung des Ladekondensators 18 niedriger ist als die Spannung, die für die Öffnungs- und Schließvorgänge in 18 erforderlich ist.
Wenn der Elektrodenöffnungs- oder -schließvorgang vor dem vollständigen Laden eines Kondensators durchgeführt wird, dann wird der Kondensator entladen, und es ist eine lange Zeit zum Aufladen des Kondensators notwendig, bis der nächste Elektrodenöffnungs- oder -schließvorgang ausgeführt werden kann. In diesem Fall kann die Zuverlässigkeit dadurch verbessert werden, daß die Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge gesteuert werden, um den Kondensator zu laden und einen Anstieg der Aufladezeit zu verhindern.
Vierzehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel entspricht einem Fall, in dem das Schließen unmittelbar nach einem Elektrodenöffnungsvorgang erfolgt und ein erneutes Öffnen der Elektrode unmittelbar nach dem Schließen stattfindet.
19 zeigt ein Schaltbild dieses Ausführungsbeispiels. Da es sich bei den Bezugszeichen um die gleichen wie in 18 handelt, wird auf eine Beschreibung von diesen verzichtet.
Zwei Ladekondensatoren 18 werden für die Elektrodenöffnungsspule 3a verwendet, ein Ladekondensator 18 wird für die Elektrodenschließspule 3b verwendet, und nur eine Lade-Gleichstromversorgung 16 wird für die drei parallelen Ladekondensatoren 18 verwendet.
Ferner ist die Diode 19 zwischen den drei parallelen Ladekondensatoren 18 einerseits und der einen Lade-Gleichstromversorgung 18 andererseits vorgesehen. Die Diode 19 verhindert ein Fließen von Strom zwischen den Kondensatoren.
Auf diese Weise läßt sich die Zeit vermindern, die für den Zyklus: Öffnen der Elektroden → Schließen der Elektroden → erneutes Öffnen der Elektroden erforderlich ist.
Weiterhin läßt sich in 19 das Fließen von Strom zwischen den Kondensatoren verhindern, indem drei Dioden 19 auf der negativen Seite weggelassen werden und nur drei Dioden 19 auf der positiven Seite verwendet werden.
Weiterhin kann dieses Ausführungsbeispiel auch bei dem Schaltgerät des in 11 gezeigten vierten Ausführungsbeispiels verwendet werden, das Schließ- und Elektrodenöffnungsspulen sowie eine Schließ- und Elektrodenöffnungsspule aufweist.
Fünfzehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel schafft eine Reduzierung der Kosten und der Größe einer Stromversorgung.
20 zeigt ein Schaltbild der Stromversorgung diese Ausführungsbeispiels, wobei Bezugszeichen mit Ausnahme des Grenzschalters 91 die gleichen sind wie bei der Stromversorgung in 18. Auf eine Beschreibung derselben wird daher verzichtet.
Es wird ein Ladekondensator 18 für die Elektrodenöffnungsspule 3a und die Elektrodenschließspule 3b verwendet, und der Grenzschalter 91 ist zwischen den Elektrodenöffnungs- und Elektrodenschließ-Thyristorschaltern 21 einerseits und der Gate-Auslöseschaltung 103 andererseits angeordnet. Dieser Grenzschalter ist in der Position des Grenzschalters 91 des in 12 gezeigten fünften Ausführungsbeispiels vorgesehen.
Da der Grenzschalter 91 auf die Elektrodenschließseite oder die Elektrodenöffnungsseite umgeschaltet wird, wenn der Elektrodenöffnungsvorgang oder der Elektroden schließvorgang ausgeführt wird, ist es möglich, die Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge sogar mit nur einer einzigen Lade-Gleichstromversorgung 16 sowie einem Kondensator 18 auszuführen. Auf diese Weise ist es möglich, die Kosten für die Größe der Stromversorgung zu reduzieren.
Sechzehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel verhindert einen Anstieg der Ladezeit eines Kondensators aufgrund eines ungeeigneten Abschaltzeitpunkts des einer Spule zugeführten Stroms zum Zeitpunkt des Elektrodenschließens oder -öffnens.
21 zeigt ein Schaltbild der Stromversorgung diese Ausführungsbeispiels, wobei die Bezugszeichen mit Ausnahme eines Triac 104 die gleichen sind wie bei der Stromversorgung der 20. Auf eine Beschreibung derselben wird daher verzichtet.
Das Triac 104 wird gebildet, indem zwei Thyristoren parallel geschaltet werden, so daß Strom in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung fließen kann.
Ferner zeigt das in 22 dargestellte Bezugszeichen 105 eine Wellenform des Stroms, der einer Spule zuzuführen ist.
Es wird ein Ladekondensator 18 für die Elektrodenöffnungsspule 3a und die Elektrodenschließspule 3b verwendet, und der Grenzschalter 91 ist zwischen dem Elektrodenöffnungs- und dem Elektrodenschließ-Triac 104 einerseits und der Gate-Auslöseschaltung 103 andererseits vorgesehen.
Der einer Spule zuzuführende Strom 105 steuert das Triac 104 derart, daß dieses zum Zeitpunkt von einem Zyklus oder "n" Zyklen (n: positive ganze Zahl) ausgeschaltet wird. Beim Ausführen eines Elektrodenöffnungsvorgangs nach einem Elektrodenschließvorgang zum Beispiel wird somit der Ladekondensator 18 in einem halben Zyklus auf der negativen Seite zum Zeitpunkt des Elektrodenschließvorgangs wieder aufgeladen. Dadurch wird die Ladezeit verkürzt, und auf diese Weise kann auch die Zeit zwischen dem Elektrodenschließvorgang und dem Elektrodenöffnungsvorgang verkürzt werden.
Da ferner verbliebene Kondensatoren eine hohe Ladeenergie aufweisen, ist es möglich, den Elektrodenöffnungsvorgang unmittelbar nach dem Elektrodenschließvorgang auszuführen oder den Elektrodenschließvorgang unmittelbar nach dem Elektrodenöffnungsvorgang auszuführen.
Es ist möglich, die Stromversorgungen des zwölften und des sechzehnten Ausführungsbeispiel nach Bedarf auszuwählen und zu verwenden.
Siebzehntes Ausführungsbeispiel
Dieses Ausführungsbeispiel verbessert die Isoliereigenschaften eines Schaltgeräts und reduziert die Größe des Schaltgeräts.
23A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 23B zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geöffneten Elektrodenzustands gemäß 23A.
Ein Schaltgerät läßt sich in seiner Größe reduzieren, indem der Schalter 1, die Belastungsfedern 82a und 82b, die Spule 3a, die Abstoßungseinheit 2 und die Spule 3b in dieser Reihenfolge derart angeordnet werden, daß der Schalter 1, durch den ein hoher Strom fließt, sowie die Spulen 3a und 3b, durch die ein Steuerstrom fließt, nicht einander benachbart angeordnet sind, so daß sich die Isoliereigenschaften verbessern lassen.
Da die Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge bei diesem Beispiel die gleichen sind wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel, wird auf eine erneute Beschreibung von diesen verzichtet.
Achtzehntes Ausführungsbeispiel
24A zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung eines geschlossenen Elektrodenzustands eines Schaltgeräts gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 24B zeigt eine Frontansicht der 24A. In 24A sind Bezugszeichen mit Ausnahme eines Formteils 106 mit denen des siebzehnten Ausführungsbeispiels identisch. Auf eine Beschreibung davon wird daher verzichtet.
Ein Dreiphasen-Schaltgerät wird in seiner Größe reduziert, indem gleichzeitig drei Schaltgeräte in dem Formteil 106 angeordnet werden.
Da die Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge dieses Ausführungsbeispiels mit denen des fünften Ausführungsbeispiels identisch sind, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
Bei einem Schaltgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Federenergie von dem geschlossenen Elektrodenzustand bis in den geöffneten Elektrodenzustand gering, und auf diese Weise kann auch die elektromagnetische Abstoßungsenergie einer Spule vermindert werden, die Stromversorgung einer Spule kann eine geringere Größe erhalten, und der Aufprall zum Zeitpunkt des Elektrodenöffnungs- oder -schließvorgangs ist gering. Auf diese Weise kann die nutzbare Lebensdauer eines Schalters verlängert werden.
Da ferner die Möglichkeit besteht, auf die Verwendung einer Arretiereinrichtung zu verzichten, läßt sich ein Schaltgerät mit raschen Öffnungs- und Schließvorgängen erzielen.
Da die Belastungsfeder eine kegelförmige Feder verwendet, die Materialien und Formgebungen der kegelförmigen Feder sowie einer Federabstützeinrichtung berücksichtigt werden und ein Anschlag verwendet wird, können ferner die Arbeitsweise der kegelförmigen Feder sowie die Zuverlässigkeit der Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge verbessert werden.
Da außerdem eine Abstoßungseinheit und eine Spule in geeigneter Weise angeordnet sind, wird der Kontakt einer Elektrode verbessert, die Elektrodenschließgeschwindigkeit wird begrenzt, und dadurch kann ein Aufschmelzen oder Anschweißen der Elektrode verhindert werden.
Aufgrund der Verwendung einer Stromversorgung, bei der ein Ladekondensator für jede Spule vorgesehen ist, läßt sich ferner ein Elektrodenöffnungsvorgang unmittelbar nach einem Schließvorgang ausführen, und ein Elektrodenschließvorgang läßt sich unmittelbar nach einem Elektrodenöffnungsvorgang ausführen, und darüber hinaus kann auf einen Fall reagiert werden, in dem ein erneutes Elektrodenöffnen erforderlich ist.
Da nur eine Ladestromversorgung und nur ein Ladekondensator verwendet werden und Spulen in Abhängigkeit von dem Elektrodenöffnungs- oder -schließvorgang geschaltet werden, kann ferner die Größe der Stromversorgung reduziert werden, wobei sich auch die Kosten für diese vermindern lassen.
Da ein Spulenstrom durch eine in zwei Richtungen wirkende Schaltvorrichtung eingeschaltet/ausgeschaltet wird und der durch die Spule fließende Strom zum Zeitpunkt von "n" Zyklen ausgeschaltet wird, wird die Kondensatoraufladezeit nach dem Elektrodenöffnungs- oder -schließvorgang verkürzt, und der nächste Elektrodenöffnungs- und -schließvorgang läßt sich in einem frühen Stadium ausführen.
Da die Elektrodenöffnungs- und -schließvorgänge in Abhängigkeit von einem Spannungsabfall eines Ladekondensators gesteuert werden, läßt sich ferner die Kondensatoraufladezeit verkürzen, und es ist ein rasches Ansprechen auf den nächsten Elektrodenöffnungs- und -schließvorgang möglich.
Da die Distanz zwischen einer Elektrode einerseits und einer Auslöseeinrichtung und einer Schließeinrichtung andererseits vergrößert ist, lassen sich zusätzlich dazu die Isoliereigenschaften verbessern.
Da außerdem das gesamte System durch Formen gebildet ist, läßt sich die Größe des Systems reduzieren.
Es sind zwar verschiedene Merkmale des Schaltgeräts gemäß der Erfindung anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung ausführlich erläutert worden, jedoch versteht es sich, daß diese Merkmale leicht miteinander kombiniert werden können, so daß sich weitere Weiterbildungen und Kombinationen des erfindungsgemäßen Schaltgeräts ergeben. Alle derartigen Ausführungsformen liegen im Umfang der Erfindung, wie diese in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims

Schaltgerät, das folgendes aufweist: – ein Paar von Elektroden (5, 6); – eine Auslöseeinrichtung zum Öffnen der Elektroden (5, 6); – eine Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand, um die Elektroden (5, 6) in einem geöffneten Zustand zu halten; und – eine Schließeinrichtung zum Schließen der Elektroden (5, 6); dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung für den geöffneten Elektrodenzustand mit einer Belastungsfeder (81) versehen ist, wobei eine Last in der Richtung, die zu der Last in dem geschlossenen Zustand entgegengesetzt ist, in dem geöffneten Elektrodenzustand wirksam ist, und daß sich die Federkonstante der Belastungsfeder (81) während der Schließvorgänge und der Öffnungsvorgänge ändert.
Schaltgerät nach Anspruch 1, wobei eine Auslöseeinrichtung und eine Schließeinrichtung mit einer Elektrodenöffnungsspule (3a), einer Elektrodenschließspule (3b) und einer Abstoßungseinheit (2) versehen sind, die zwischen den beiden Spulen (3a, 3b) angeordnet ist, so daß Strom von den beiden Spulen (3a, 3b) induziert wird, und daß sie derart ausgebildet sind, daß sie als Einrichtung zum Öffnen oder Schließen einer Elektrode durch eine Abstoßungskraft dienen, die zwischen der Elektrodenöffnungsspule oder der Elektrodenschließspule und der Abstoßungseinheit (2) erzeugt wird.
Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Auslöseeinrichtung und eine Schließeinrichtung mit einer Elektrodenöffnungs-Abstoßungseinheit (2b), einer Elektrodenschließ-Abstoßungseinheit (2a) und einer Elektrodenöffnungs- und -schließspule (3) versehen sind, die zwischen den beiden Abstoßungseinheiten (2a, 2b) angeordnet ist, um Strom in den beiden Abstoßungseinheiten (2a, 2b) zu induzieren, und daß sie derart ausgebildet sind, daß sie als Einrichtungen zum Öffnen oder Schließen einer Elektrode durch eine Abstoßungskraft dienen, die zwischen der Elektrodenöffnungseinheit oder Elektrodenschließeinheit und der Spule erzeugt wird.
Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Belastungsfeder (81) eine kegelförmige Feder verwendet.