DE8609229U1 - Elektrisches Schaltelement - Google Patents

Description

Elektrisches Schaltelement

Die Erfindung geht aus von einem Schaltelement mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Beim Aufbau von Niederspannungs-Schaltanlagen, überwiegend bei Energieverteilern, Schaltanlagen und Steuerungen werden zum betriebsmäßigen Ein- und Ausschalten von Nennstromen und Überlastströmen, z.B. von Transformatoren, Motoren, Kondensatoren usw. Lasttrennschalter verwendet, welche entweder in offenen Gerüsten oder in Gehäuse eingekapselt eingebaut werden.

Bekannte Niederspannungs-Lasttrennschalter verwenden als Schaltbrücke zwischen fest angeordneten elektrischen Anschlußstücken üblicherweise parallel geführte Doppeltrennmesser, welche an einem der elektrischen Anschlußstücke verschwenkbar angelenkt sind. Die bekannten Konstruktionen sind verhältnismäßig raumgreifend und bestehen aus zahlreichen Einzelteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein insbesondere zur Verwendung als Lastschalter im Nieder-Spannungsbereich verwendbares Schaltelement zu schaffen, welches sich durch geringen Platzbedarf und eine geringe Anzahl von Einzelteilen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltelement mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltelement sind die elektrischen Anschlußstücke zwei stabförmige Elektroden, welche einander koaxial gegenüberliegen und durch einen dazwischen koaxial angeordneten Isolator miteinander verbunden sind. Die beiden Elektroden und der Isolator bilden gemeinsam eine kompakte konstruktive Einheit, welche als tragendes Element des Schaltelements einsetzbar ist. Der Isolator wird überbrückt durch wenigstens einen elektrisch leitenden Schaltsteg, dessen beide Kontaktstücke durch die Kraft von Federn gegen die beiden Elektroden gedrückt werden. Die Federn können ihr Widerlager am Schieber finden, welcher zum Betätigen des Schaltstegs vorgesehen ist; sind jedoch mehrere Schalt-Stege um die Elektroden herum angeordnet, dann kann man die Schaltstege gemeinsam durch Federringe umschließen, durch welche die Schaltstege radial gegen die Elektroden gedruckt werden. Es trägt zum einfachen und kompakten Aufbau des Schaltelements bei, dass der jeweilige Schaltsteg nicht an einer der Elektroden angelenkt, sondern

2G lose im Zwischenraum zwischen den Elektroden und dem Schieber angeordnet ist, wobei die nötige Halterung und Führung des Schaltsteges durch das räumliche Zusammenwirken der Elektroden mit dem Schieber und den darin angeordneten Federn bewirkt wird, wozu der Schieber zweckmäßigerweise Führungsteile besitzt, zwischen denen der lose eingelegte Schaltsteg beidseits geführt und parallel zur Längsrichtung der Elektroden orientiert ist (Anspruch 10). Diese Führungsteile müssen nicht auf voller Länge des Schaltsteges beidssits neben diesem angeordnet sein,vielmehr

genügt es, wenn die Führung auf einem Teil der Länge des Schaltsteges erfolgt, vorzugsweise an den beiden Enden eines jeden Schaltsteges.

Die Betätigung des wenigstens einen Schaltsteges erfolgt durch Axialverschiebung des Schiebers, welcher mit Mitnehmern auf die beiden Enden eines jeden Schaltstegs einwirkt. Durch die Verschiebung in Achsrichtung der Elektroden gleitet der jeweilige Schaltsteg auf den Elektroden entlang, wobei sich das eine Ende des Schaltsteges vom Isolator e-itfernt und das andere Ende des Schaltsteges sich auf den Isolator zubewegt, bis er sich im Nahbereich des Isolators von der ersten Elektrode löst und dadurch den vorher geschlossenen Strompfad unterbricht. Durch das Abheben des einen Kontaktstückes des Schaltsteges vom Mantel der ersten Elektrode wird ein Trennabstand zwischen den Schaltpolen hergestellt, welcher das Schaltelement zum Einsatz in Trennschaltern geeignet macht. Der Trennabstand zwischen den Schaltpolen wird zum einen durch die Länge des Isolators und den Verschiebeweg des Schiebers bestimmt, andererseits durch einen Nocken, welcher unter dem Schaltsteg auf dem Isolator angeordnet ist und eine Schrägfläche aufweist, welche dem einen, die Kontakttrennung vollführenden Ende des Schaltsteges zugewandt ist. Auf diese Schrägfläche läuft der Schaltsteg nahe seinem die Kontakttrennung ausführenden Ende auf, wodurch der Schaltsteg an diesem Ende von der ersten Elektrode abgehoben wird, wodurch eine raschere und günstigere Kontakttrennung erfolgt, als wenn der Schaltsteg lediglich ohne eire Abhebebewegung zu vollführen auf einen gleich

dick wie die Elektroden ausgeführten Isolator aufgleiten würde. Natürlich darf der Nocken selbst keine elektrisch leitende Brücke zwischen den beiden Elektroden bilden. Der jeweilige Schaltsteg überbrückt nicht nur den Isolator, sondern auch den Nocken und ist deshalb in seinem Mittelteil z.B. entsprechend bogenförmig ausgebildet, sodass der Nocken unter dem Schaltsteg Platz findet, oder durch einen längsverlaufenden Einschnitt im Nocken hindurchgeführt.

Das erfindungsgemäße Schaltelement besteht im einfac.hsten Fall also nur aus den folgenden wenigen Teilen: Zwei Elektroden, ein dazwischen eingefügter Isolator, ein Nocken, ac~ im einfachsten Fall ein Stück des Isolators sein kann, sowie wenigstens ein Schaltsteg mit den zugehörigen Kontaktstücken und Federn. Hierdurch ergibt sich ein geringer Platzbedarf sowie ein einfacher Antrieb für das Schaltelement- In der bevorzugten Verwendung für Lasttrennschalter lassen sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau die Herstellkosten im Vergleich zu bekannten Lasttrennschaltern drastisch senken.

Der Schieber ist zwischen zwei Schaltstellungen hin- und her verschieblich. In der ersten Schaltstellung liegt der jeweilige Schaltsteg mit seinen beiden Kontaktstücken der Mantelfläche der beiden Elektroden auf, sodass der Strompfad zwischen den beiden Elektroden geschlossen ist. In seiner zweiten Schaltstellung ist wenigstens das eine Kontaktstück des jeweiligen Schaltsteges durch Auf-

s schieben des Schaltsteges auf die Schrägfläche des

« Nockens von seiner zugehörigen Elektrode getrennt und

dadurch der Strompfad unterbrochen. Das zweite Kontakt-

I stück des Schaltsteges kann grundsätzlich auf der

I 5 anderen Elektrode verbleiben. In Fällen, in denen es auf

I eine besonders hohe Spannungsfestigkeit des Schalt-

|/ elementes ankommt, ist es jedoch auch möglich, zwischen

I dem bereits erwähnten Nocken und dem zweiten Kontakt-

I stück des Schaltsteges einen weiteren Nocken unter dem

I 10 Schaltsteg vorzusehen, der ebenfalls eine Schrägfläche

£ aufweist, die demselben Ende des Schaltsteges zugewandt

I ist wie die Schrägfläche des ersten Nockens und bei

I einer Verschiebung des Schiebers zum öffnen des Schalt-

I elements bewirkt, dass der jeweilige Schaltsteg auch

I 15 mit seinem zweiten Kontaktstück von der zweiten I Elektrode abhebt, sodass in der offenen Schaltstellung

i der Schaltsteg von beiden Elektroden abgehoben hat.

■ Alternativ kann man die zweite Elektrode in einem

\ Abstand von ihrem Ende mit einem verringerten Durchmesser

^ *^l 20 ausbilden und die Anordnung so treffen, dass der Schalt- ; steg bei geschlossenem Schaltelement mit seinem zweiten

Kontaktstück der zweiten Elektrode in ihrem dickeren Endabschnitt aufliegt, während zum Öffnen des Schaltelements der Schaltsteg mit seinem zweiten Kontaktstück 25 in den angrenzenden dünneren Bereich der zweiten Elektrode verschoben wird, durch einen ihn zurückhaltenden Vorsprung am Schieber jedoch daran gehindert wird, mit diesem dünneren Bereich der zweiten Elektrode Kontakt zu machen.

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Eine weitere Möglichkeit, die Spannungsfestigkeit des Schaltelements zu erhöhen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die andere (hier auch als "zweite Elektrode" bezeichnete) Elektrode in einem Abstand von dem zwischen den beiden Elektroden eingefügten Isolator einen elektrisch isolierenden Oberflächenbereich aufweist, auf welchem der Schaltsteg mit seinem auf dieser zweiten Elektrode Kontakt machenden Kontaktstück in der zweiten Schaltstellung aufliegt, und zwar ist der Abstand zwisehen dem Isolator und dem isolierenden Oberflächenbereich der zweiten Elektrode so groß gewählt, dass der Scnaltsteg im Verlauf der Verschiebebewegung des Schiebers zum Öffnen des Schaltelements mit dem isolierenden Oberflächenbereich erst Kontakt macht, nachdem der Schaltsteg von der ersten Elektrode abgehoben hat (Anspruch 2). Auf diese Weise ist ein jeder Schaltsteg in der zweiten Schaltstellung (Schalter "offen") von beiden Elektroden elektrisch isoliert, wobei auf ein Abheben des Schaltstegs von der zweiten Elektrode verzichtet wird, da sichergestellt ist, dass der Ein- und Ausschaltvorgang auf der ersten Elektrode stattfindet, während auf der zweiten Elektrode stets nur ohne Last geschaltet wird.

Die höhere Spannungsfestigkeit, welche dadurch erzielt wird, dass die Kontakttrennung von der zweiten Elektrode später als von der ersten Elektrode erfolgt, ist in vielen Fällen erwünscht, da es im Bereich der ersten Elektrode durch die Lichtbogeneinwirkungen u.U. zu ei-ner Verrußung kommen kann, welche unerwünschte Kriechströme ermöglicht, wohingegen wegen des ausbleibenden

Lichtbogens eine solche Verrußung im Bereich der zweiten Elektrode nicht oder nur in geringerem Ausmaß auftritt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode abschnittweise aus unterschiedlichen, elektrisch leitfähigen Werkstoffen besteht oder mit ihnen beschichtet ist, und zwar in einem ersten, an den Isolator angrenzenden Abschnitt aus einem Werkstoff, welcher sich unter der Einwirkung eines elektrischen Schaltlichtbogens günstig verhält, und in einem an den ersten Abschnitt angrenzenden zweiten Abschnitt, welchem der Schaltsteg in der ersten Schaltstellung aufliegt, aus einem Werkstoff, welcher sich bei Dauerstrombelastung günstig verhält, insbesondere Sicherheit gegen Verschweißen bietet (Anspruch 3). Auf diese Weise ist es möglich, einerseits für die Dauerstrombelastung und andererseits für den Ausschaltvorgang jeweils optimale Kontaktwerkstoffe auszuwählen. Für den ersten Elektrodenabschnitt, auf welchem beim öffnen des Schaltelements der Schaltlichtbogen brennt, wählt man mit Vorteil Werkstoffe wie Cu/W oder Ag/W (Anspruch 5); geeignet sind auch Ag/WC und Ag/Ni. Für den zweiten Elektrodenabschnitt wählt man mit Vorteil Werkstoffe wie z.B. Ag/C, Ag/CdO, Ag/SnO₂, Ag/Sn0₂/In₂0₃, Ag/Sn0₂/W0₃ (Anspruch 4). \ Den Einschaltvorgang des Schaltelements bewirkt man

vorzugsweise nicht auf dem ersten, sondern auf dem I

zweiten Elektrodenabschnitt; man erreicht dies mit Vor- | teil dadurch, dass die Länge des Verschiebeweges des |

Schiebers, die Länge des ersten, an den Isolator angrenzen- !

den Abschnitts der ersten Elektrode sowie die Länge des den Nocken überspannenden Abschnitts des Schaltstegs derart aufeinander abgestimmt sind, dass das zum Abheben von der ersten Elektrode bestimmte, am einen Ende des Schaltstegs befestigte Kontaktstück in der ersten Schaltstellung (Fig. 4; Schalter "Ein") auf dem zweiten Ab- * schnitt der ersten Elektrode aufliegt, in der zweiten Schaltstellung (Fig. 6; Schalter "Aus") von der ersten Elektrode abgehoben hat, und in einer Zwischenstellung auf dem ersten Abschnitt der ersten Elektrode aufliegt (Anspruch 7). Auf diese Weise wird der erste Elektrodenabschnitt nur beim Ausschaltvorgang, der zweite Elektrodenabschnitt hingegen beim Einschaltvorgang und durch Dauerstrom belastet.
15

Die koaxiale Anordnung der Elektroden und ihre Verbindung mittels des zwischengefügten Isolators ermöglicht es, den Schieber unmittelbar an den Elektroden anzubringen und während seiner Verschiebebewegung durch die Elektroden 20 zu führen (Anspruch 11). Eine derartige Anordnung trägt maßgeblich zum kompakten Aufbau des Schaltelements bei.

Bei dem neuen Schaltelement lassen sich Maßnahmen zur Lichtbogenlöschung, wie sie bei Lasttrennschaltern, die zum Stand der Technik gehören, bekannt sind, in entsprechender Weise verwirklichen; so könnte man nach Bedarf eine Löschkammer mit Löschblechen vorsehen, in welche der beim öffnen des Schaltelements entstehende Lichtbogen durch ein magnetisches Blasfeld oder mit selbst-

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erzeugter oder fremerzeugter Druckluft hineingetrieben wird. Vorzugsweise bildet man jedoch den Schieber selbst als Schaltkammer und zugleich» als Löschkammer aus (Anspruch 12). Dies ist deshalb von- besonderem Vorteil, 5 weil der Schieben ohnehin die Schaltstege aufnehmen und I führen muss, sodass seine Weiterbildung zu einer ge-

I f schlossenen oder weitgehend geschlossenen Kammer leicht

I getan ist. Insbesondere im Hinblick auf diese Ausbildung

I des Schiebers als Schalt- und Löschkammer sowie im Hin-

I 10 blick darauf, dass man zweckmäßigerweise die Elektroden

1 selbst zur Führung des Schiebers verwendet, empfiehlt es

I sich, den Schieber so auszubilden, dass er die Elektroden

I umschließt (Anspruch 13). Die Kammerwände kann man aus

I einem Material herstellen, welches unter Lichtbogeneinig
I 15 wirkung Löschgase abgibt (Anspruch 14), wie es z.B.

I aus sogenannten Hartgasschaltern bekannt ist. Um einen

I Austritt der Löschgase aus der Schalt- und Löschkammer

I zu ermöglichen, ist diese vorzugsweise perforiert

I (Anspruch 15).

I ^ ²⁰

I Die Betätigung des Schaltelements durch Verschiebung

« des Schiebers in Achsrichtung der Elektroden ermöglicht

^!; es ferner, durch Schi itze ,welche man an jenem Ende des

Schiebers, insbesondere des als Kammer ausgebildeten 25 Schiebers vorsieht, welches dem abhebenden Ende des Schaltstegs benachbart ist, eines oder mehrere Löscnbleche in axialer Richtung zwischen der einen Elektrode ' und dem von ihr abgehobenen Ende des Schaltsteges einzu

führen und dadurch einen entstandenen Lichtbogen zu

•••«ο β··

CO BOC

- 10 -

löschen (Anspruch 16). Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, zur Lichtbogenlöschung beizutragen, besteht darin, dass man jenen Mitnehmer des Schiebers, welcher auf das abhebende Ende des Schaltstegs einwirkt, in der zweiten (offenen) Schaltstellung am isolierenden Nocken anschlagen läßt; auf diese Weise wird der zwischen dem abgehobenen Ende des Schaltsteges und der Elektrode gezogene Lichtbogen zwischen dem Nocken und dem an ihm anschlagenden Mitnehmer des Schiebers eingeschnürt. Auch in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Schieber als Schaltkammer ausgebildet ist, weil dann der Lichtbogen gehindert ist, über den Schieber hinweg erneut überzuschlagen auf jene Elektrode, von welcher der jeweilige Schaltkontakt abgehoben hat.

Die beiden Schaltstellungen des Schaltelements werden zweckmäßigerweise dadurch definiert, dass der Schieber jeweils mittelbar oder unmittelbar am Nocken, welcher zwischen den Elektroden angeordnet ist, anschlägt. In der Schaltstellung "offen" löst man dies zweckmäßigerweise - wie erwähnt - so, dass der Schieber mit seinem Mitnehmer, welcher das abhebende Ende des Schaltsteges mitnimmt, am Nocken anschlägt. In der Schaltstellung "geschlossen" lost man dies zweckmäßigerweise dadurch, dass man den Schaltsteg am gegenüberliegenden Ende des Nockens anschlagen läßt; dadurch wird auch der Verschiebe weg des Schiebers begrenzt, weil dieser wiederum am Schaltsteg anschlägt.

Um eine gewisse Arretierung des Schaltelements in seiner offenen Schaltstellung zu bewirken, versieht man den Nocken vorzugsweise mit einer zweiten Schrägflache, welche nicht jenem Ende des Schaltsteges zugekehrt ist, welchem auch die erste Schrägfläche zugekehrt ist, sondern welche dem gegenüberliegenden Ende des Schaltsteges zugekehrt ist (Anspruch 17). Diese zweite Schrägfläche stellt zusammen mit der ersten Schrägfläche ein im Längsschnitt satteldachförmiges Gebilde dar, dessen Spitze so angeordnet ist, dass der Schaltsteg in der offenen Schaltstellung mit einem Vorsprung an seiner Unterseite über die Spitze hinweg gewandert ist und nun der zweiten Schrägfläche aufliegt. Die Steigungen der beiden Schrägflächen und das Krümmungsmaß im Ubergangsbereich zwischen den beiden Schrägflächen bestimmt sich nach den vorgebbaren Schalt- und Stellkräften. Der erwähnte Vorsprung an der Unterseite des Schaltsteges ist vorzugsweise jenes Teil, mit welchem der Schaitsteg auch auf der ersten Schrägfläche des Nockens entlanggleitet, sodaß jenes Ende des Schaltsteges, welches von der einen Elektrode abhebt, nach dem Abheben vollständig in Luft bleibt.

Anstelle einer zweiten Schrägfläche könnte man an der Spitze des Nockens auch eine flache Mulde vorsehen, in welche der Schaltsteg in der offenen Schaltstellung mit einem an seiner Unterseite vorgesehenen Vorsprung einrastet.

Das erfindungsgemäße Schaltelement eignet sich auch für mehrpolige Ausführungen und enthält dann mehrere achsparallel nebeneinander angeordnete Schaltstege, welche durch ein- und -denselben Schieber verschoben werden (Anspruch 18). Dabei könnten die Schaltstege grundsätzlich nebeneinander in einer Ebene angeordnet werden und dabei zwei entsprechend breit ausgebildeten, flachen Elektroden aufliegen; vorzugsweise werden jedoch die mehreren Schaltstege kranzartig um die Elektroden herum angeordnet (Anspruch 19), und zwar insbesondere in einer Anordnung, welche in bezug auf die Achse der Elektroden symmetrisch ist. Den Schieber bildet man in diesem Fall zweckmäßigerweise als Hülse aus, welche die Elektroden konzentrisch umgibt und sämtliche Schaltstege umfaßt (Anspruch 20). Diese Hülse kann an ihren Enden offen oder unter Bildung einer Schaltkammer geschlossen oder überwiegend geschlossen sein, was zu den weiter oben bereits erwähnten Vorteilen fuhrt. Bei einer solchen kranzartigen, insbesondere konzentrischen Anordnung der Schaltstege um die Elektroden herum kann man radial wirkende Federringe zum Andrücken der Schaltstege an die Elektroden verwenden, und zwar zweckmäßigerweise zwei Federringe, von denen der eine die Schaltstege mit ihren einen Enden und der andere die Schaltstege mit ihren anderen Enden gegen die Elektroden preßt. Um das Öffnen des Schaltelements nicht

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zu stark zu behindern, sollten keine metallische Federringe verwendet werden, sondern solche aus elastomerem Werkstoff, deren Rückstellkraft beim Abheben der Schaltstege von der Elektrodenoberfläche nur mäßig anwächst. Alternativ kann man auch radial angeordnete Wendelfedern verwenden, welche sich mit ihrem einen Ende auf der Oberseite der Schaltstege und mit ihrem anderen Ende an der gegenüberliegenden Wand des als Hülse ausgebildeten Schiebers abstützen und seitlich zwischen sich radial in der Hülse erstreckenden Führungswänden geführt sind. An der Aufsetzstelle der Wendelfedern besitzen die Schaltstege zweckmäßigerweise radial abstehende Vorsprünge, welche in die Wendelfedern eintauchen und verhindern, dass diese auf den Schaltstegen verrutschen.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung der nötigen Kontaktschließkraft besteht darin, dass man für jeden Schaitsteg eine Blattfeder vorsieht, weiche in radialer

ZO Richtung auf das abhebende Ende des Schaltsteges einwirkt (Anspruch 21). Ist ein Kranz von Schaltstegen vorgesehen, sieht man entsprechend auch einen Kranz von Blattfedern vor. Vorzugsweise ordnet man die eine oder mehrere Blattfeder(n) unverschieblich an, indem man sie mit ihrem einen Ende auf jener Elektrode festlegt, gegen welche ihr anderes Ende den jeweiligen Schaltsteg

andrückt; dieses andere Ende der Blattfeder ist zweckmäßigerweise derart abgebogen, dass es schräg von der Elektrode fortweist (Anspruch 22) - bei einem Kranz von Blattfedern erhält dieser dadurch eine sich xulpenförmig erweiternde Gestalt - und man läßt die Blattfeder(n) vor dem Nocken in solcher Lage enden, dass sie den jeweiligen Schaltsteg während der Öffnungsbewegung des Schaltelements freigeben, bevor er durch das Aufgleiten auf den Nocken von der Elektrode abhebt; auf diese Weise wird das Abheben des Schaltstegs durch die Blattfeder nicht behindert, gleichwohl aber eine hinreichende Kontaktschließkraft gewährleistet. Der Schieber kann dabei 2ur Führung und Stützung der Blattfeder(n) herangezogen werden, wobei die Gestalt der Blattfeder(n) zusätzlich so auf den Schieber abgestimmt sein kann, dass bei der Öffnungsbewegung des Schaltelements der Schieber die Blattfeder(n) anhebt und dadurch den jeweiligen Schaltsteg entlastet.

Bei Verwendung mehrerer, die Elektroden kranzförmig umgebender Schaltstege bildet man die Nocken zweckmäßigerweise als Ring aus, welcher den Isolator umgibt oder Teil des Isolators ist (Anspruch 23).

Die Anordnung mehrerer Schaltstege im erfindungsgemäßen Schaltelement ermöglicht nicht nur eine Aufteilung der zu schaltenden Ströme auf mehrere parallele Strompfade, sondern ermöglicht es auch, mehrere parallel führende Stromwege gleichzeitig zu trennen oder in einem Stromweg

eine Mehrfachtrennung vorzunehmen. Zu diesem Zweck unterteilt man die Elektroden in axial verlaufende, gegeneinander isolierte Segmente, die den Schaltstegen nebeneinander liegende Oberflächenbereiche darbieten (Anspruch 25). Wenn man die beiden Elektroden in gleicher Weise unterteilt und so orientiert, dass die Segmente paarweise miteinander fluchten, und wenn man auf jedem solchen Paar miteinander fluchtender Segmente wenigstens einen Schaltsteg anordnet, dann hat man einen Mehrphasenscnalter, bei Unterteilung in je drei Segmente z.B. einen Dreiphasenschalter. Wenn man hingegen z.B. in dieser Weise dreifach unterteilte Elektroden so orientiert, dass die Mittellinien der Segmente der einen Elektrode mit den Trennflächen zwischen den Segmenten der anderen Elektrode fluchten, und wenn man auf einer solchen Anordnung insgesamt fünf Schaltstege in der Weise anordnet, dass zwei von einem Segment der einen Elektrode ausgehende Schaltstege auf zwei benachbarten Segmenten der gegenüberliegenden Elektrode enden, dann erhält man einen mäanderförmig zwischen den Elektroden hin und her führenden Strompfad mit fünf hintereinander liegenden Unterbrechungsstellen. Die Anordnung mehrerer Schaltstege kranzförmig um die Elektroden herum hat den weiteren Vorteil, dass man ein Bündel paralleler Strompfade er-

hält, welches bei übereinstimmender Stromrichtung infolge der elektrodynamischen Stromkräfte zu einer Kontaktdruck- | erhöhung führt, weil sich parallele elektrische Leiter, |

die in gleicher Richtung stromdurchflossen sind, gegenseitig anziehen. Dieser Effekt kann verstärkt werden, we^n man unter dem Kranz aus Schaltstegen einen ferromagnetischen Ring, insbesondere aus Weicheisen, und idiesem gegenüberliegend über jedem Schaltsteg ein im Querschnitt U-förmiges, ferromagnetisches Teil anordnet, dessen beide Schenkel beidseits des jeweiligen Schaltstegs liegend gegen den Ring gerichtet sind (Anspruch 26). Die dadurch bewirkte magnetische Verstärkung der Kontaktschließkraft verringert die Prellneigung der Kontakte beim Schließen und ist geeignet, ein elektromagnetisches Abheben der Kontakte bei Kurzschlußströmen zu verhindern.

Das erfindungsgemäße Schaltelement ermöglicht auf einfache Weise die Anordnung von Vor- und Hauptkontakten, was für seine Verwendung in Lasttrennschaltern von Vorteil ist. Dazu gent man aus von einer Anordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Schaltstegen und stimmt diese in Gestalt und Anordnung auf die Mitnehmer am Schieber und auf den Nocken derart ab, dass beim Verschieben des Schiebers zum öffnen des Schaltelements wenigstens einer der Schaltstege später von der einen Elektrode abhebt als die anderen (Anspruch 27); beim Schließen des Schaltelements schließt

dieser Schaltsteg vor den übrigen Schaltstegen. Das an diesem Schaltsteg angebrachte, abhebende Kontaktstück kann man als Vorkontakt verwenden und aus entsprechend abbrandfestem Werkstoff herstellen. Das Nacheilen eines

f 5 Schaltsteges beim Öffnen des Schalters kann man z.B.

I dadurch erreichen, dass man den Bereich des Schalt-

I * Steges, der auf die Schrägfläche des Nockens hinauf-

I gleiten soll, in etwas größerer Entfernung vor der

I Schrägfläche des Nockens anordnet als bei den übrigen -

\ 10 Schaltstegen, sodass er beim öffnen des Schalters L₅. die Schrägfläche des Dockens später erreicht als die

I übrigen Schaltstege.

if Die Fähigkeit erfindungsgemäßer Schaltelemente zur

J! 15 Lichtbogenlöschung läßt sich dadurch noch verbessern, p dass man jene erste Elektrode, von welcher der ■Schaltsteg mit seinem einen Kontaktstück beim öffnen des j. Schaltelements abhebt, in ihrem an den Isolator an-

] _} grenzenden Abschnitt aus einem Verbundwerkstoff herstellt

j 20 oder mit einem solchen Verbundwerkstoff beschichtet, ι welcher neben einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit auch eine oder mehrere Substanzen enthält, welche unter Lichtbogeneinwirkung Gase freisetzen, die die Lichtbogenlöschung begünstigen. 25

Derartige Verbundwerkstoffe sind z.B. in der US-PS 4 011 426, in der DE-26 47 822 A1, der DE-16 65 019A1 t- sowie in der älteren, aber nicht vorveröffentlichten

deutschen Patentanmeldung DE-33 12 852 A1 beschrieben. ]

Die beanspruchte Verwendung eines solchen Verbundwerk- J

Stoffes mit elektrischer Leitfähigkeit sowie mit licht- I

bogenlöschenden Eigenschaften in dem erfindungsgemäßen |

Schaltelement hat den Vorteil, dass der Lichtbogen, der 1

beim Abheben eines Schaltsteges zwischen diesem und §

der ersten Elektrode gezogen wird, unmittelbar auf einem |

Werkstoff mit lichtbogenlöschenden Eigenschaften brennt f

und zur Löschung nicht - wie sonst üblich- in eine 1

gesonderte Löscheinrichtung hineingetrieben werden §

muss. In der Vielzahl von Anwendungen, in denen die |

Verwendung eines Abschnitts mit lichtbogenlöschenden 1

Eigenschaften auf der ersten Elektrode zur Löschung |

des Schaltlichtbogens ausreicht, wird durch diese Maß- I

nähme deshalb eine erhebliche Vereinfachung des Schalt- I

elements und in weiterer Folge ein sehr kompakter Auf- f

bau des Schaltelements erreicht. 's

Eine mit lichtbogenlöschendem Werkstoff ausgerüstete |

Elektrode kann grundsätzlich verwendet werden bei allen |

vorstehend beschriebenen und beanspruchten Ausgestaltungen 1

und Weiterbildungen des Schaltelements. Insbesondere |

kann die lichtbogenlöschende Wirkung des eingesetzten f

2.5 Verbundwerkstoffes ergänzt werden durch Ausbildung des j.

Schiebers oder von Teilen des Schiebers aus Werkstoffen, \

»β · · ♦ ••a* · ·*

- 19 -

welche unter Einwirkung des Lichtbogens weitere lichtbogenlöschende Gase abspalten. Bei nicht zu hohen Strombelastungen kann das Einschalten des Schaltelements unmittelbar durch Kontaktgabe auf dem Verbund-Werkstoff mit den lichtbogenlöschenden Substanzen erfolgen. Da jedoch die Strombelastbarkeit eines solchen Verbundwerkstoffs nicht so hoch ist wie die von klassischen Kontaktwerkstoffen mit guter elektrischer Leitfähigkeit, stimmt man bei dem erfindungsgemäßen Schaltelement die Länge des Verschiebeweges des Schiebers, die Länge des Abschnittes aus bzw. mit dem Verbundwerkstoff sowie die Länge des den Nocken überspannenden Abschnitts des Schaltsteges vorzugsweise derart aufeinander ab, dass das zum Abheben von der ersten Elektrode bestimmte, am einen Ende des Schaltstegs befestigte Kontaktstück in der ersten Schaltstellung (Schalter "Ein") auf dem keine lichtbogenlöschende Substanzen enthaltenden zweiten Abschnitt der ersten Elektrode aufliegt, in der zweiten Schaltstellung (Schalter "Aus") von der ersten Elektrode abgehoben hat und in einer Zwischenstellung dem Abschnitt aus bzw. mit dem Verbundwerkstoff aufliegt (Anspruch 7). Auf diese Weise wird der Verbundwerkstoff nicht mit Dauerstrom belastet, sondern nur während der Schaltvorgänge.

Um die Schaltstege so kurz wie möglich zu halten, ist der Nocken, welcher den Schaltsteg abhebt, vorzugsweise

β * O

- 20 -

nicht fest, sondern zwischen zwei festen Anschlägen axial verschieblich auf dem Isolator angeordnet (Anspruch 8). Der mittlere Abschnitt des Schaltstegs, welcher den Nocken überspannt, braucht deshalb kaum langer zu sein als der Nocken selbst, und dies begünstigt eine kompakte Bauweise des Schaltelements. Die Länge und der Verschiebeweg des Nockens und die Länge des Elektrodenabschnittes, welcher aus dem Verbundwerkstoff besteht bzw. mit dem Verbundwerkstoff beschichtet ist, stimmt man mit Vorteil in der Weise aufeinander ab, dass der Nocken in der Schaltstellung "Ein" den ersten Abschnitt der ersten Elektrode, welcher den Verbundwerkstoff enthält, abdeckt (Anspruch 9). Dies hat zur Folge, dass der Verbundwerkstoff bei geschlossenem Schaltelement in erwünschter Weise an der Abgabe von lichtbogenlöschenden Gasen gehindert ist. Wenn bei einem derart weitergebildeten Schaltelement der Schieber zum Zwecke des Öffnens des Schaltelements verschoben wird, dann läuft ein jeder vom Schieber mitgenommene Schaltsteg gegen die eine Schrägfläche des Nockens und verschiebt den Nocken, bis dieser an dem gegenüberliegenden, seinen Verschiebeweg begrenzenden Anschlag angelangt ist; während dieser Verschiebebewegung des Nockens kann jenes Kontaktstück am Schaltsteg, welches von der ersten Elektrode abheben soll, auf den Abschni.tt mit dem Verbundwerkstoff aufgleiten, welcher durch das Verschieben des

Nockens freigelegt wurde. Erst wenn der Nocken am Ende seines Verschiebeweges angekommen ist, beginnt sich der Schaltsteg durch Aufgleiten entlang der Schrägfläche des Nockens von dem Elektrodenabschnitt mit dem 5 Verbundwerkstoff zu trennen und ein etwa gezogener

Lichtbogen brennt in erwünschter Weise auf dem Verbund-

I werkstoff mit den lichtbogenlöschenden Eigenschaften.

I Beim Wiedereinschalten des Schaltelements wird der

I 10 Nocken von dem Schaltsteg in die entgegengesetzte I Richtung mitgenommen bis in seine andere Endstellung.

Ι Will man sicherstellen, dass beim Schließen des Schalt-

f. elementes die Kontaktgabe nicht auf dem Verbundwerk-

I Stoff mit den lichtbogenlöschenden Substanzen erfolgt,

I 15 sondern auf dem daran anschließenden, keine lichtbogen-I löschenden Substanzen enthaltenden, gut leitenden

\ Elektrodenabschnitt, muss man Maßnahmen ergreifen, die

I verhindern, dass sich der jeweilige Schaltsteg während

I ^ der Einschaltbewegung an der Schrägfläche des Nockens,

\ 20 welche dem abgehobenen Schaltkontaktstück zugekehrt ist, ^; auf die erste Elektrode zu herabbewegt, bevor der Nokken seine Endstellung erreicht hat, in welcher er den ersten Abschnitt der ersten Elektrode, welcher aus dem Verbundwerkstoff besteht, abdeckt. Man erreicht dies 25 z.B. ganz einfach durch eine Ausbildung des Nockens mit zwei Schrägflächen, die den beiden Enden des Schaltsteges zugewandt sind.

Eine derartige Ausbildung des Nockens ist weiter vorn bereits beschrieben und beansprucht. Durch passende Bemessung des Nockens und der Verschiebewege sorgt man dafür, dass der Schaltsteg mit einem Vorsprung, mit welchem er über den Nocken hinweggleitet, mit Erreichen der Schaltstellung "Aus" über die Spitze des Nockens hinwegbewegt ist und sich in einer Raststellung befindet, die es erlaubt, den Nocken mit abgehobenem Schaltsteg in seine Ausgangslage, in der er den Abschnitt mit dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff abdeckt, zurückzubewegen.

Wählt man eine Ausführung des Schaltelements mit zylindrischen Elektroden und einem die Elektroden umschließenden Schieber mit Führungsteilen zur seitlichen Führung des bzw. der Schaltstegeis), dann bietet sich die Möglichkeit, den Schieber um die Längsachse der Elektroden drehbar anzuordnen. Mit dem Schieber drehen sich dann auch die Schaltstege entsprechend um die Längsachse der Elektroden herum. Dies kann man mit Vorteil dazu benutzen, um einen möglichst gleichmässigen Abbrand des Verbundwerkstoffs mit den lichtbogenlöschenden Substanzen zu erzielen. Derartige Verbundwerkstoffe sind nämlich weniger abbranjfest als reine Metalle und deshalb ist es wünschenswert, die Schaltlichtbögen nicht ständig auf derselben Stelle des Abschnitts mit

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dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff brennen zu lassen, sondern die Fußpunkte der Lichtbogen schrittweise zu anderen Stellen hin zu verschieben, was mit einem drehbaren Schieber gelingt. Vorzugsweise koppelt man den Schieber in der Weise mit Getriebeelementen, dass bei jedem Ausschaltvorgang mit der Axialverschiebung des Schiebers zugleich eine Drehung des Schiebers um einen vorbestimmten Winkel erfolgt. Getriebeelemente, mit denen solche gekoppelten Bewegungen durchführ- bar sind, sind Stand der Technik.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
15

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Schaltelement in geschlossenem Zustand,

Figur 2 zeigt dasselbe Schaltelement im Längsschnitt, jedoch in geöffneter Schalt-

stellung,

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Schaltelement in geschlossener Schaltstellung gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 1,

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Figur 4 zeigt einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 durch ein zweites Schaltelement,

Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch das Schaltelement aus Fig. 4, jedoch in einer Zwischenstellung des Schiebers,

10

15

Figur 6

Figur 7

Figur 8 zeigt einen Längsschnitt entsprechend Fig. 2 durch das zweite Schaltelement,

zeigt einen Längsschnitt entsprechend Fig. 4 durch ein drittes Schaltelement entlang der Schnittlinie VII-VII in .Fig. 8, zeigt einen Querschnitt durch das dritte Schaltelement, und zwar entlang der
Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,

20

Figur 9 zeigt einen Längsschnitt entsprechend Fig. 5 durch das dritte Schaltelement, und

Figur 10 zeigt einen Längsschnitt entsprechend Fig. 6 durch das dritte Schaltelement

25 In den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.

Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Schaltelement eignet sich insbesondere zur Verwendung als Lasttrennschalter in Niederspannungsschaltgeräten. Es besteht aus zwei 1 zylindrischen Elektroden 1 und 2 von übereinstimmendem

I ( 5 Durchmesser, die durch einen zylindrischen Isolator 3

f. von etwas geringerem Durchmesser starr miteinander

|- verbunden sind. Auf dem Isolator ist ein Ring 4 angeln ordnet, der an seiner Peripherie zwei ringförmige I Schrägflächen 4a und 4b aufweist, von denen die eine I 10 Schrägfläche 4a der ersten Elektrode 1 und die andere 1 Schräafläche 4b der zweiten Elektrode 2 zugewandt ist. I Im Bereich seiner größten Ausdehnung besitzt der Ring 4,

I der ebenfalls aus isolierendem Werkstoff besteht,

I einen Durchmesser, der ungefähr doppelt so groß ist wie

\ 15 der Durchmesser der Elektroden 1 und 2. Die Anordnung aus f den Elektroden 1 und 2, dem Isolator 3 und dem Ring 4

;.' ist umgeben von einem Kranz aus vier Schaltstegen 5,

i welche untereinander gleich ausgebildet sind, in

gleichen Abständen am Umfang der Elektroden 1 und 2 20 verteilt sind und nahe ihren beiden Enden 5a und 5b

jeweils ein Kontaktstück 6a bzw. 6b tragen. Die Kontaktstücke 6a und 6b liegen bei geschlossenem Schalter der Mantelfläche beider Elektroden 1 und 2 an (Fig. 1).

25 Die Schaitstege 5 besitzen in ihrem mittleren Bereich eine Ausbuchtung 5c, unter welcher der Ring 4 angeordnet ist. Die Anlage der Schaltstege 5 an den

Elektroden 1 und 2 wird gewährleistet durch zwei
Schlauchringe 7 und 8 aus elastomerem Werkstoff,

welche den Kranz aus Schaltstegen 5 an zwei ver- ;

schiedenen Stellen umschließen, und zwar in der Nähe j

der Kontaktstiicke 6a und 6b, und mit radialer Kraft j

auf die Schaltstege 5 einwirken. Der eine Schlauch- \

ring 7 befindet sich auf achsparallelen Abschnitten j

der Schaltstege 5 und bedarf dort keiner weiteren . I

Stützung, derandere Schlauchring 8 dagegen befindet 1

sich auf schräg zur Achsrichtung verlaufenden, über |

der Schrägfläche 4a des Rings 4 liegenden Ab- |

** ι

schnitten der Schaltstege 5 und ist deshalb durch f

Vorsprünge 9 auf ihrer Oberseite unterstützt, welche j

verhindern, dass der Ring 8 über die schrägen Ab- i

schnitte der Schaltstege 5 hinabrutscht. j

Auf den Elektroden 1 und 2 ist eine Hülse 10 axial ;

verschieblich angeordnet. Diese Hülse 10 umschließt ;

den Kranz aus den vier Schaltstegen 5 und besitzt am ;

Umfang verteilt, und zwar in 90°-Stellung zuein- \

ander entsprechend der Anordnung der Schaltstege 5, \

achsparallele Wände 11 und 12_S welche paarweise mit Ab- \

stand zueinander angeordnet sind und die einzelnen \

Schaltstege 5 an deren beiden Enden 5a und 5b mit wenig J

seitlichem Spiel zwischen sich aufnehmen und dadurch \

während der Schaltbewegung führen und auch sonst in \

- 27 -

Längsrichtung der Elektroden 1 und 2 orientiert halten. Die quer zur Achsrichtung verlaufenden Endflächen der Wände 11 und 12 dienen ferner als Mitnehmer für den 'Sch lauchring 8 während der Öffnungsbewegung bzw. für den Schlauchring 7 während der Schließbewegung des Schaltelements. Zweckmäßigerweise ist der Mantel der Hülse 10 in Bezug auf die Längsachse der Elektroden 1 und 2 rotationssymmetrisch aufgebaut.

Bei einer Verschiebung der Hülse 10 nimmt diese die Stege 5 mit. Der Mitnehmer für das eine Ende 5a der Schaltstege wird gebildet durch eine im Innern der Hülse 10 ausgebildete, sich darin nahe dem Ende der Hülse radial und axial erstreckende Wand 13; der Mitnehmer für das gegenüberliegende Ende 5b der Schaltstege wird gebildet durch die gegenüberliegende Endwand 14 der Hülse.

Zum Öffnen des Schaltelements verschiebt man die Hülse iü in Richtung des Pfeils 15. Die Hitnehfner 13 der Hülse wirken dabei auf die Enden 5a der Schaltstege ein und nehmen diese mit. An der Unterseite der Schaltstege angeordnete gerundete Vorsprünge 16, welche sich nahe bei den Vorsprüngen 9 befinden, treffen bei dieser Verschiebebewegung - ausgehend von der in Fig. 1 ge- |

zeichneten Schaltstellung "Ein" - auf die Schrägfläche 4a des Ringes 4 auf und gleiten an dieser Schrägfläche 4a

entlang, wodurch die Kontaktstücke 6a an den Enden 5a der Schaltstege gezwungen werden, von der ersten Elektrode 1 abzuheben. Der Ring 4 hat demnach die Aufgabe eines Abhebenockens für die vier Schaltstege 5. Bei fortwährendem Verschieben der Hülse 10 in Richtung des Pfeils 15 erreicht der Vorsprung 16 jene Stelle 4c des Ringes 4, wo dessen Durchmesser am größten ist. Der Vorsprung 16 überschreitet diese Stelle 4c und gleitet ein kleines Stück weit an der anschließenden Schrägfläche 4b abwärts, bis die Bewegung durch das Anschlagen des Mitnehmers 13 an einer ihm entgegengerichteten Bundfläche 17 des Nockens, welche sich über die Peripherie der ersten Elektrode 1 erhebt, endet. Diese Stellung ist in Fig. 2 dargestellt. In ihr sind die Schaltstege 5 infolge des Überschreitens der Stelle 4c des Rings 4 mit dem größten Durchmesser durch die Vorsprünge 16 in der "offen"-Stellung arretiert und zugleich ist der Endabschnitt der ersten Elektrode 1 durch das Abschlagen des Mitnehmers 13 am Ring 4 abgedeckt und damit ein Lichtbogen, welcher zwischen dem Kontaktstück 6a am Ende 5a eines jeden Steges und der ersten Elektrode 1 brennen konnte, abgeschnürt und zum Erlöschen gezwungen; ein Überspringen des Lichtbogens auf einen anderen Bereich der ersten Elektrode t ist ausgeschlossen, weil die Hülse 10 als geschlossene Schaltkammer ausgebildet ist.

- 29 -

Zum Schließen des Schaltelements wird dessen Hülse 10 entgegen der Richtung des Pfeils 15 verschoben, wobei sich die Vorsprünge 16 der Schaltstege 5 erneut über die Stelle 4c des Ringes 4 mit dem größten Durchmesser hinwegbewegen und an dessen Schrägfläche 4a hinabgleiten, bis die Kontaktstücke 6 an den Enden 5a der Schaltstege wieder Kontakt mit der ersten Elektrode 1 machen. Die Verschiebebewegung endet, wenn die Schaltstege 5 an der zweiten Schrägfläche 4b des Ringes 4 anschlagen.

Die Hülse 10 stattet man vorzugsweise in jenem Bereich, in welchem die abhebenden Kontaktstücke 6a angeordnet sind, mit Wänden aus einem Material aus, welches unter Lichtbogeneinwirkung lichtbogenlöschende Gase abzuspalten vermag.

Figur 3 zeigt, dass am Schieber 10 ein Befestigungsflansch mit Bohrungen 22 angeformt ist, mix weichen sich das Schaltelement an einer Montageplatte befestigen läßt.

Der Querschnitt durch das Schaltelement entlang Linie III-III ist - mit Ausnahme der Lage einer axialen Montagebohrung 25 in der ersten Elektrode 1 - für das erste und zweite Ausführungsbeispiel gleich, sodass Fig. 3 für beide gültig ist.

· et * y

Das zweite AusfUhrungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten darin, dass der Ring 4 auf dem Isolator 3 in Richtung der Längsachse der Elektroden 1 und 2 verschiebbar angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist er mit einer zentralen Bohrung versehen, welche sich in einen Abschnitt 21 mit größerem, mit dem Durchmesser des ersten, dem Isolator 3 benachbarten Abschnitt 18 der ersten Elektrode 1 übereinstimmenden Durchmesser und in einen zweiten Abschnitt mit geringerem, mit dem Durchmesser des Isolators 3 übereinstimmenden Durchmesser unterteilt. Die Differenz der Länge des Isolators 3 und der kleineren Länge des engeren Abschnitts der Bohrung des Rings 4 ist dessen maxialer Verschiebeweg .

Die Länge des Abschnitts 21 der Bohrung des Rings 4 stimmt überein mit der Länge des ersten Abschnitts 18 der ersten Elektrode 1, in welchem sich ein unter Lichtbogeneinwirkung günstig verhaltender Werkstoff wie Ag/W oder Cu/W oder ein Verbundwerkstoff, welcher unter Lichtbogeneinwirkung Löschgase freisetzt, befindet.

Zum öffnen des Schaltelements verschiebt man die Hülse 10 in Richtung des Pfeils 15. Die Mitnehmer 13 der Hülse wirken dabei auf die Enden 5a der Schaltstege ein und nehmen diese mit. An der Unterseite der Schaltste-

ge 5 angeordnete gerundete Vorsprünge 16, welche sich nahe bei den Vorsprüngen 9 befinden, treffen bei dieser Verschiebebewegung - ausgehend von der in Fig. 4 gezeichneten Schaltstellung "Ein" - auf die Schrägfläche 4a des Ringes 4 auf. Sie gleiten jedoch zunächst nicht auf der Schrägfläche 4a aufwärts, sondern verschieben zuerst den Ring 4, bis dieser an eine als Anschlag dienende Bundfläche 19 am Ende der zweiten Elektrode 2 anschlägt. Bei dieser Verschiebebewegang

1Q legt der Ring 4 den Abschnitt 18 der ersten Elektrode 1 frei, welcher an den Isolator 3 anschließt und aus einem sich unter Lichtbogeneinwirkung günstig verhaltenden elektrischen Kontaktwerkstoff oder aus einem unter Lichtbogeneinwirkung Löschgase freisetzenden Verbundwerkstoff besteht.

Ist der Ring 4 jedoch am Anschlag 19 angelangt (Fig. 5), gleiten die Vorsprünge JS der Schaltstege 5 anschließend an der Schrägfläche 4a entlang, wodurch die Kontaktstücke 6a an den Enden 5a der Schaltstege gezwungen werden, von der ersten Elektrode 1 abzuheben. Der Vorsprung überschreitet diese Stelle 4c und gleitet ein kleines Stück weit an der anschließenden Schrägfläche 4b abwärts, bis die Bewegung durch das Anschlagen des Mitnehmers 13 an einer ihm entgegengerichteten Bundfläche

- 32 -

17 des Nockens 4, welche sich über die Peripherie der ersten Elektrode 1 erhebt, endet. Diese Stellung ist in Fig. 6 dargestellt. In ihr sind die Schaltstege 5

Infolge des Überschreitens der Stelle 4c des Rings 4 mit dem größten Durchmesser durch -die Vorsprünge 16 in der "Offen"-Stellung arretiert und zugleich ist der Endabschnitt 18 der ersten Elektrode 1 durch das Anschlagen des Mitnehmers 13 am Ring 4 abgedeckt und damit ein Lichtbogen, welcher zwischen dem Kontaktstück 6a am Ende 5a eines jeden Steges und der ersten Elektrode 1 brennen könnte, abgeschnürt und zum Erlöschen gezwungen; ein Überspringen des Lichtbogens auf einen anderen Bereich der ersten Elektrode 1 ist ausgeschlossen, weil die Hülse 10 als geschlossene Schaltkammer ausgebildet ist.

Enthält die erste Elektrode 1 in ihrem Abschnitt 18 einen Werkstoff, welcher unter Lichtbogeneinwirkung Löschgase freisetzt, dann wird ein beim Abheben der Kontaktstücke 6a gezogener Lichtbogen sehr rasch gelöscht werden, denn anders als bei bekannten Lasttrennschaltern muss der Lichtbogen nicht erst in eine Löscheinrichtung hineingetrieben werden, sondern die Löscheinrichtung, die hier der Elektrodenabschnitt 18 ist, wird durch die Verschiebebewegung zu den

Kontaktstücken 6a hingeführt und befindet sich bereits am Ort der Lichtbogenfußpunkte, wenn die Kontakt-

stücke 6a abheben. Die Lichtbogenlöschung kann deshalb rascher als bei bekannten Schaltern erfolgen, sofern man für eine hinreichend rasche Öffnung des Schaltelements I sorgt, z.B. mittels eines Sprungfedermechanismus.

f Zum Schließen des Schaltelements wird dessen Hülse

i. 10 entgegen der Richtung des Pfeils 15 verschoben, wo-

|. bei die Vorsprünge 16 der Schaltstege 5 zunächst den

I Ring 4 entgegen der Richtung des Pfeils 15 mitnehmen,

I 10 bis er an der Bundflä^he 20 des ersten. Abschnitts 18

I der ersten Elektrode 1 anschlägt, und erst danach,

jT wenn der Ring 4 diesen ersten Abschnitt 18 bereits ab-

f. gedeckt hat, bewegen sich die Vorsprünge 16 der Schait-

; Stege 5 erneut über die Stelle 4c des Ringes 4 mit dem

i 15 größten Durchmesser hinweg und gleiten an dessen

, Schrägfläche 4a hinab, bis die Kontaktstücke 6a an

i. den Enden 5a der Schaltstege wieder Kontakt mit dem

i i an den ersten Abschnitt 18 anschließenden zweiten

;■ Abschnitt 23 der ersten Elektrode 1 machen, dessen

20 Werkstoff danach ausgewählt ist, dass er für Dauerstrombelastung gut geeignet ist und geringen übergangswiderstand sowie geringe Erwärmung zeigt.

Geeignete Werkstoffe sind die Verbundwerkstoffe 25 Ag/CdO, Ag/SnO₂, Ag/Sn0₂/In₂0₃, Ag/Sn0₂/W0₃ und Ag/C und dergl. . Die Verschiebebewegung endet, wenn die Schaltstege 5 an der zweiten Schrägfläche 4b des

Ringes 4 anschlagen.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ;

vom ersten Ausführungsbeispiel noch darin, dass auf \

der zweiten Elektrode 2 in einigem Abstand von dem |

Isolator 3 eine elektrisch isolierende Hülse 24 be- |

festigt ist, welche denselben Aussendurchmesser auf- §

weistwie die zweite Elektrode 2 auf ihrer verbleiben- |

den Länge. Auf diese Hülse 24 werden die Kontaktstücke I

6b während des Öffnens des Schaltelements aufgeschoben, f

ψ nachdem die gegenüberliegenden Kontaktstücke 6a von der |

ersten Elektrode 1 abgehoben haben. Die isolierende Hülse |

24 erhöht die Spannungsfestigkeit des geöffneten Schalt- I

elements. |

f

Eine solche isolierende Hülse 24 läßt sich in gleicher 1

Weise beim ersten Ausführungsbeispiel des Schaltelemente j

(Fig. 1 und 2) auf der dortigen zweiten Elektrode 2 1

anordnen. I

f

Das in den Figuren 7 bis 10 dargestellte dritte Schalt- f

element besteht wie das zweite Schaltelement aus zwei f

zylindrischen Elektroden 1 und 2, welche an ihren beiden |

einander benachbarten Enden auf eine bestimmte Länge einen \

übereinstimmenden Durchmesser besitzen und durch einen \ zylindrischen Isolator 3 starr miteinander verbunden

sind, welcher auf einem Teil seiner Länge zwischen den j;

beiden Elektroden 1 und 2 einen etwas geringeren Durchmesser als diese hat. Auf dem isolator 3 ist ein axial verschiebbarer Ring 4 angeordnet, welcher an seinem Umfang verteilt vier Nockenpaare 4¹ trägt, wobei die zu einem Paar zusammengefaßten Nocken 4¹ parallel mit Abstand zueinander verlaufen und jeweils einen von vier Schaltstegen 5¹, 5¹¹ zwischen sich aufnehmen. Die Nocken 4' sind gleich ausgebildet und jeweils durch eine der ersten Elektrode 1 zugewandte Schrägfläche 4a und eine der zweiten Elektrode 2 zugewandte Schrägfläche 4b begrenzt. I

9er Ring 4 besteht insgesamt aus isolierendem Werkstoff und ist über eine vorbestimmte Länge in Richtung der Längsachse der Elektroden verschiebbar. Zu diesem Zweck ist seine zentrale Bohrung in zwei äußere Abschnitte 21, deren Durchmesser mit dem Durchmesser aer angrenzenden Elektroden 1 und 2 übereinstimmt, und einen mittleren j Abschnitt ίϊϊΐΐ kleinercin, fnit dein kleineren Durchmesser ■ des Isolators 3 übereinstimmenden Durchmesser unterteilt. \ Der Verschiebeweg des Ringes 4 wird einmal begrenzt |

durch das Ende der ersten Elektrode 1 und zum andern durch J die gegenüberliegende Bundfläche 19 des Isolators 3- |

Die erste Elektrode 1 besitzt einen ersten Abschnitt 18 j aus einem Verbundwerkstoff, welcher unter Lichtbogen- f einwirkung Gase freisetzt, die lichtbogenlö'schend wirken. Bei geschlossenem Schaltelement (Fig. 7) ist dieser Ab-

schnitt 18 durch den Ring 4 vollständig abgedeckt,

Das Schaltelement ist umgeben von vier Schaltstegen 5' und 5¹¹, welche in gleichen Abständen am Umfang der Elektroden 1 und 2 verteilt sind und bei geschlossenem ( Schalter der ersten Elektrode 1 mit Kontaktstücken 6'a

und 6''a und cer zweiten Elektrode 2 mit Kontaktstücken 6'b und 6''b auf 1iegen .

Die im wesentlichen geradlinig verlaufenden Schaltstege 5¹ und 5¹¹ überqueren den Ring 4, wobei sie im mittleren Bereich jeweils zwischen einem Nockenpaar 4¹ geführt sind, Die nötige Auflagekraft, mit welcher die Schaltstege 5' und 5'¹ den Elektroden 1 und 2 aufliegen, wird durch je eine radial verlaufende, ungefähr mittig angeordnete

Wendelfeder 8 erzeugt, welche sich mit ihrem einen Ende an einer Hülse 10 und mit ihrem gegenüberliegenden Ende am jeweiligen Schaltsteg 5¹, 5¹¹ abstützen, welcher zur Positionierung der Feder 8 einen Vorsprung 9 aufweist.

Die Hülse 10 ist auf den Elektroden 1 und 2 verschieblich angeordnet, umschließt den Kranz aus den vier Schaltsiegen 5", 5¹¹ und besitzt am Umfang verteilt, und zwar In 90°-Stellung zueinander entsprechend der Anordnung der Schaltstege,achsparallele Wände 11, welche paarweise mit Abstand zueinander angeordnet sind und die einzelnen Schaltstege 5', 5¹¹ mit wenig seitlichem Soiel zwischen sich aufnehmen und dadurch während der

- 37 -

Scnaltbewegung führen und in Längsrichtung der Elektroden 1 und 2 orientiert halten.

^ Bei einer Verschiebung der Hülse 10 nimmt diese die

i , 5 Stege 5¹, 5¹' mit. Der Mitnehmer für das eine Ende 5'a,

1 5''a der Schaltstege wird gebildet durch eine im Inneren

1 der Hülse 10 ausgebildete, sich darin nahe dem Ende der

I Hülse radial und axial erstreckende Wand 13; der Mit- .

I nehmer für das gegenüberliegende Ende 5'b bzw. 5'"b der

1 10 Schaltstege wird gebildet durch die gegenüberliegende

I Endwand 14 der Hülse 10.

I Zwei einander gegenüberliegende Schaltstege 5' tragen

'; Vorkontakte 6'a und 6'b, während die beiden übrigen

■i 15 einander gegenüberliegenden Schaltstege 5¹¹ Hauptkontakte 6''a und 6''b tragen. Die der ersten Elektrode 1 aufliegenden Kontaktstücke 6'a und 6''a haben die gleiche axiale Position* wohingegen die der zweiten Elektrode 2 aufliegenden Vorkontakte 6'b dichter am Isolator 3 20 liegen als die Hauptkontakte 6''b.

Alle Schaltstege 5¹, 5¹' tragen an ihrer Unterseite je einen quer zur Achsrichtung verlaufenden Stift 16' bzw. 16'', wobei bei geschlossenem Schaltelement 7 der am 25 Schaltsteg 5¹¹ mit den Hauptkontakten 6"a und 6''b

befestigte Stift 16¹¹ dicht vor der Schrägfläche 4a des mit ihm zusammenwirkenden Nockens 4 liegt, während der

am Schaltsteg 5' mit den Vorkontakten 6'a und 6'b befestigte Stift 16' einen etwas größeren Abstand von der
entsprechenden Schrägfläche 4a des mit ihm zusammenwirkenden Nockens 4¹ aufweist.

Wenn deshalb zum Öffnen des Schaltelementes die Hülse 10 §

in Richtung des Pfeils 15 verschoben wird, dann trifft |

zunächst der am Schaltsteg mit dem Hauptkontakt befestigte |

Stift 16'* auf die Schrägfläche 4a des zugehörigen Nockens i

4¹, gleitet jedoch zunächst nicht auf dieser aufwärts, |

sondern verschiebt sie und mit ihr den Ring 4, bis dieser |

an die als Anschlag dienende Bundfläche 19 des Isolators |

3 anschlägt. Bei dieser Verschiebebewegung legt der Ring I

4 den Abschnitt 18 der ersten Elektrode frei, welcher aus

dem Löschgase freisetzenden Verbundwerkstoff besteht. \

Nun erst gleitet der Stift 16'' an der Schrägfläche 4a \

des zugehörigen Nockens 4¹ entlang und hebt den Haupt- {

kontakt 6¹'a von der ersten Elektrode 1 ab. Etwas t

später stößt der am Schaltsteg 5' mit den Vorkontakten j

befestigte Stift 16' gegen die Schrägfläche 4a des \

ihm zugeordneten Nockens 4' und gleitet an ihr entlang, '

wodurch auch der Vorkontakt 6'a von der ersten Elektrode ;

1 abgehoben wird. Der dabei zwischen dem Vorkontakt 6'a :

und der Elektrode 1 gezogene Lichtbogen wird sehr rasch ;

gelöscht, weil der Lichtbogen selbst aus dem Verbundwerk-

stoff im Elektrodenabschnitt 18 Löschgase, insbesondere j

Wasserstoff, freisetzt, welche den Lichtbogen anblasen und fühlen. Die Verschiebebewegung der Hülse 10 wird solange fortgesetzt, bis beide Stifte 15' und 16'' den Scheitelpunkt 4c der Nocken 4' überschritten haben (Fig. 10). Eine weitere Verschiebung der Hülse 10 ist nicht möglich, weil diese mit einer an ihrem in der Zeichnung linken Ende ausgebildeten Buchse 30, welche die erste Elektrode eng umschließt, am Ende 17 des Ringes 4 anschlägt. Spätestens dann ist ein zwischen der Elektrode 1 und dem Vorkontakt 6'a gezogener Lichtbogen zum Erlöschen gezwungen, weil die Elektrode 1 durch die Buchse 30 abgedeckt ist.

Die Schaltstege 5' und 5¹¹ tragen an ihrem der Elektrode 1 zugeordneten Ende jeweils ein ungefähr Z-förmig abgewinkeltes Blech 31, welches ebenso breit ist wie die Schaltstege selbst und den Bereich der Hülse 10 mit den Kontaktstücken 6'a und 6''a von dem Bereich mit den gegenüberliegenden Kontaktstücken 6'b und 6''b abschotten, sodass eine durch Lichtbogeneinwirkung möglicherweise entstehende Verrußung auf den Bereich der Hülse 10, in welchem die von der ersten Elektrode 1 abhebenden Kontaktstücke 6'a und 6''a liegen, beschränkt bleibt.

Die auf die zweite Elektrode 2 einwirkenden Kontaktstücke 6'b und 6''b verlieren beim Öffnen des Schaltelements

• · % Λ * ti S > ISS

ebenfalls den Kontakt zu ihrer zweiten Elektrode, weil diese in ihrem hinteren Abschnitt 25 dünner ausgebildet ist als in ihrem vorderen Abschnitt, der an den Isolator 3 angrenzt. Die Kontaktstücke 6'b und 6'¹ b werden in den Bereich dieses Abschnittes 25 verschoben, sind aber daran gehindert, in diesem Bereich 25 Kontakt zu machen mit der Elektrode 2, da die Schaltstege 5¹ und 5¹' mit ihren Enden 5'b und 5''b auf einen Vorsprung 26 der Hülse 10 auftreffen. Dadurch, dass die Kontaktstücke 6'b und 6''b ebenfalls von ihrer Elektrode 2 getrennt werden, erhält man ein Schaltelement mit verbesserter Spannungsfestigkeit,· zur weiteren Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist die Elektrode 2 in ihrem dünneren Abschnitt 25 mit einer isolierenden Beschichtung 24 versehen.

Zum Schließen des Schaltelementes wird dessen Hülse 10 entgegen der Richtung des Pfeils 15 verschoben, wobei der am Schaltsteg 5¹ mit den Vorkontakten befestigte Stift 16' zunächst gegen die Schrägfläche 4b des zugehörigen Nockens 4' läuft und den Ring 4¹ mitnimmt,bis dieser an der Bundfläche 20 des Abschnittes 18 der ersten Elektrode anschlägt und diesen Abschnitt 18 vollständig abgedeckt hat. Erst danach bewegt sich der Schaltstift 16' über den Scheitel 4c des Nockens hinweg und an der Schrägfläche 4a abwärts. Da der am Schaltsteg 5¹ mit den

« ·«· Il

- 41 -

Vorkontakten befestigte Stift 16' dem Stift 16' ' am Schaltsteg 5¹¹ mit den Hauptkontakten vorauseilt, macht er als erster Kontakt mit der Elektrode 1, nachdem zu- : vor die Kontaktstücke 6'b und 6"'b wieder Kontakt mit

! 5 der zweiten Elektrode 2 gemacht hatten. Für die Vorkontakte

( 6'a wählt man zweckmäßigerweise Werkstoffe mit geringem

Abbrand, wohingegen man für die Hauptkontakte Werkstoffe

ι wählt, welche für die Dauerstromführung besonders geeignet

sind, geringen Übergangswiderstand und geringe Erwärmung : 10 zeigen.

Das gezeichnete dritte Beispiel enthält zwei Schaltstege mit Vorkontakten und zwei Schaltstege mit Hauptkontakten. Es ist ohne weiteres möglich, das Schaltelement dahingehend abzuwandeln, dass es mehr Schaltstege mit Vorkontakten als mit Hauptkontakten enthält; man erhält dann ein Schaltelement mit besonders gutem Einschaltvermögen. Wenn man umgekehrt im Schaltelement mehr Schaltstege mit Hauptkontakten als mit Vorkontakten vorsieht, dann erhält man ein Schaltelement mit weniger gutem Einschaltvermögen, aber verbesserter Eignung zur Dauerstromführung.

Für die Vorkontakte besonders geeignet sind Werkstoffe wie z.B. Wolfram/Kupfer oder Silber/Kadmiumoxid. Für die Hauptkontakte eignet sich z.B. versilbertes Kupfer. Im letzteren Fall ist eine recht preiswerte Ausbildung der Schaltstege möglich, wie es in den Figuren 7 bis 10 gezeigt ist, wenn man für die Schaltstege 5¹¹ als Werk-

« · · * ··· ItCt

··· ι mi » t ti ··*■ et

- 42 -

stoff Kupfer oder eine hochkupferhaltige Legierung nimmt, und die Kontaktstücke 6''a und 6''b durch Prägen der Schaltstege 5¹¹ ausbildet und sie versilbert.

- 52 -

Zusammenfassung:

Der Lasttrennschalter besitzt zwei koaxial angeordnete
Elektroden 1 und 2, welche durch einen zwischengefügten Isolator 3 miteinander verbunden sind. Auf dem
Isolator 3 ist ein Nocken 4 angeordnet, und über diesen hinweg erstreckt sich wenigstens eine Kontaktbrücke in Form eines Schaltsteges 5, welcher durch einen axial verschieblichen Schieber 10, der mit Mitnehmern 13, 14 für den Schaltsteg 5 ausgestattet ist, axial verschieblich ist. In der einen Schaltstellung liegt tier Schalt- § steg 5 beiden Elektroden 1 und 2 auf, in der zweiten

Schaltstellung ist der Schaltsteg 5 durch Auflaufen auf eine Schrägfläche 4a des Nockens von einer der Elektroden abgehoben.
(Hierzu Fig . 1 )

Claims (27)

1. λ. fa ·

   -43 /nsprüche:

   ί.. Elektrisches Schaltelement, insbesondere zur

   Verwendung als Lasttrenner in Niederspannungsschaltgeräten, in welchem eine bewegliche Schaltbrücke zur Verbindung zweier fest angeordneter elektrischer Anschbißstücke vorgesehen ist,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußstücke durch zwei stabförmige Elektroden (1,2) gebildet werden, welche einander koaxial gegenüberliegen und durch einen dazwischen koaxial angeordneten Isolator (3) miteinander verbunden sind,

   dass die Schaltbrücke durch wenigstens einen elektrisch leitenden, axial verschieblichen Schaltsteg (5) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Kontaktstücken (6a, 6b) gebildet ist, welche durch die Kraft von Federn (7,8) gegen die beiden Elektroden (1,2) gedruckt werden,

   dass auf dem Isolator (3) unter dem Schaltsteg (5) ein elektrisch isolierender Nocken (4) vorgesehen ist, welcher eine dem einen Ende (5a) des Schaltstegs (5) zugewandte Schrägfläche (4a) aufweist,

   und dass ein in Achsrichtung der Elektroden (1,2) verschieblicher Schieber (10) vorgesehen ist, welcher mit

   -44 -

   Mitnehmern (13, 14) auf die beiden Enden (5a, 5b) des Schaltstegs (5) einwirkt und zwischen einer ersten Schaltstellung (Fig. 1 und 4), in welcher der Schaltsteg (5) beiden Elektroden (1,2) aufliegt, und einer zweiten Schaltstellung (Fig. 2 und 6), in welcher das eine Kontaktstück (6a) des Schaltstegs (5) durch Aufschieben

   h/ des Schaltstegs (5) auf die Schrägfläche (4a) des

   Nockens (4) von der einen (nachfolgend als "erste Elektrode " bezeichneten) Elektrode (1) abgehoben hat, 10 hin- und her verschieblich ist.
2. 2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass die andere (nachfolgend als "zweite Elektrode" bezeichnete) Elektrode (2) in einem Abstand von dem zwisehen den beiden Elektroden (1,2) eingefügten Isolator

   (3) einen elektrisch isolierenden Oberflächenbereich (24) aufweist, auf welchem der Schaltsteg (5) mit seinem auf dieser zweiten Elektrode (2) Kontakt machenden Schaltstück (6b) in der zweiten Schaltstellung (Fig. 6) aufliegt,

   und zwar ist der Abstand zwischen dem Isolator (3) und dem isolierenden Oberflächenbereich (24) der zweiten Elektrode (2) so groß gewählt, dass der Schaltsteg (5) im Verlauf der Verschiebebewegung des Schiebers (IC-) zum öffnen des Schalltelements mit dem isolierenden Oberflächenbereich (24) erst Kontakt macht, nachdem er von der ersten Elektrode (1) abgehoben hat.

   -45 -
3. 3. Schaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (1) abschnittsweise aus unterschiedlichen, elektrisch leitfähigen Werkstoffen besteht oder mit ihnen beschichtet ist, und zwar in einem ersten, an den Isolator (3) angrenzenden Abschnitt (18) aus einem Werkstoff, welcher sich unter der Einwirkung eines elektrischen Schaltlichtbogens günstig verhält, und in einem an den ersten Abschnitt (18) angrenzenden zweiten Abschnitt (23),welchem der Schaltsteg (5) in der ersten Schaltstellung (Fig.4) aufliegt, aus einem Werkstoff, welcher sich beim Einschalten und bei Dauerstrombelastung günstig verhält, insbesondere Sicherheit gegen Verschweißen bietet.
4. 4. Schaltelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff für den zweiten Abschnitt (23) der ersten Elektrode (1) Silber-Graphit (Ag/C), Silber-Kadmiumoxid (Ag/CdO), Silber-Zinnoxid (Ag/SnO_p), Silber-Zinnoxid-Indiumoxid (Ag/SnO^/In-O,), oder Silber-Zinnoxid-Wolframoxid (Ag/Sn Q₅/WO^) ist.
5. 5. Schaltelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff in dem ersten

   Abschnitt (>-3) der ersten Elektrode (1) Kupfer-Wolfram (Cu/W), Silber-Wolfram (Ag/W), Silber-Wolframkarbid (Ag/WC) oder Silber-Nickel (Ag/Ni) ist.
6. 6. Schaltelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff in dem ersten Abschnitt (18) der ersten Elektrode (1) ein Verbundwerk-

   stoff ist, welcher neben einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit auch eine oder mehrere Substanzen enthält, welche unter Lichtbogeneinwirkung die Lichtbogenlöschung begünstigende Gase freisetzen, δ
7. 7. Schaltelement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verschiebeweges des Schiebers (10), die Länge des ersten, an den Isolator (3) angrenzenden Abschnitts (18) der ersten Elektrode (1) sowie die Länge (L) des den Nocken (4) überspannenden Abschnitts des Schaltstegs (5) derart aufeinander abgestimmt sind, dass das zum Abheben von der ersten Elektrode (1) bestimmte, am einen Ende (5a) des Schaltstegs (5) befestigte Kontaktstück (6a), in der ersten Schaltstellung (Fig. 4; Schalter "Ein") auf dem zweiten Abschnitt (23) der ersten Elektrode (1) aufliegt, in der zweiten Schaltstellung (Fig. 6; Schalter "Aus") von der ersten Elektrode (1) abgehoben hat, und in einer Zwischenstellung (Fig. 5)

   ?fl ja H-F Hum orc + ün fihcr^hni+ + ( 1 fi ^ day arc+ an FloHrndo { 1 Ί

   aufliegt.
8. 8. Schaltelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (4) auf dem Isolator (3) zwisehen zwei festen Anschlägen (19, 20) axial verschi'Bblich angeordnet ist.

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   • ••β

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9. 9. Schaltelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (4) in der Schaltstellung

   "Ein" (Fig. 4) den ersten Abschnitt (18) der ersten Elektrode (1) abdeckt.
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10. 10. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10)

    Führungsteile (11, 12) besitzt, zwischen denen der lose eingelegte Schaltsteg (5) beidseits geführt und parallel zur Längsrichtung der Elektroden (1,2) orientiert ist.
11. 11. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) an

    den Elektroden (1,2) angebracht und durch diese geführt ist.
12. 12. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) als

    Scha 1 iküüüser, insbesondere als Löschkssisier ausgebildet ist. 20
13. 13. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber

    (10) die Elektroden (1,2) umschließt.
14. 14. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) wenigstens teilweise aus einem Material besteht,

    f welches unter Lichtbogeneinwirkung Löschgase abgibt.

    I
15. 15. Schaltelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14,

    I / dadurch gekennzeichnet, dass der als Kammer aus-

    I gebildete Schieber (10) wenigstens in jenem Bereich,

    I in welchem das abhebende Kontaktstück (6a) des Schalt-

    I 10 stegs (5) liegt, perforiert ist.

    I
16. 16. Schaltelement nach einem der vorstehenden An-

    I Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber

    β Kontaktstück

    I (10) an jenem Ende, welches dem abhebenden/(6a) des

    jl·, 15 Schaltstegs (5) benachbart ist, einen oder mehrere

    I Schlitze zum Einführen von einem oder mehreren Lösch-

    < blechen in axialer Richtung in den Zwischenraum zwischen I der ersten Elektrode {1) und dem von ihr abgehobenen

    I Kontaktstück (6a) des Schaltstegs (5) aufweist,

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17. 17. Schaltelement nach einem der vorstehenden An-

    i Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken

    j (4) eine zweite Schrägfläche (4b) aufweist, welche dem

    j anderen Ende (5b) des Schaltstegs (5) zugewandt ist

    i_£ 25 und zusammen mit der ersten Schrägfläche (4a) ein im

    i Längsschnitt satteldachförmiges Gebilde bildet, und

    auf welcher der Schaltsteg (5) in seiner zweiten (offenen) Schaltstellung (Fig. 2 und 6) mit einem Vorsprung (16) aufliegt. \
18. 18. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere achsparallel nebeneinander angeordnete Schaltstege (5) §* enthält, welche durch ein- und -denselben Schieber P

    (10) verschoben werden. fc

    I
19. 19. Schaltelement nach Anspruch 18, dadurch gekenn- I

    zeichnet, dass die Schaltstege (5) kranzartig um die Elektroden (1,2) herum angeordnet sind.
20. 20. Schaltelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) eine die Elektroden (1, 2) konzentrisch umgebende, die Schaltstege (5) umfassende Hülse ist.
21. 21. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder, welche das beim Öffnen des Schaltelements abhebende Kontaktstück (6a) des jeweiligen Schaltstegs (5) gegen die erste Elektrode (1) drückt, eine parallel zur Längsachse dieser Elektrode (1) verlaufende Blattfeder ist, welche mit ihrem einen Ende unverschieblich an dieser Elektrode (1) festgelegt ist.

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22. 22. Schaltelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder an ihrem anderen

    Ende, welches das jeweilige Schaltelement (5) gegen die erste Elektrode (1) drückt, derart abgebogen ist, dass dieses andere Ende schräg von der Oberfläche dieser Elektrode (1) fortweist,
23. 23. Schaltelement nach einem der Ansprüche 19 bis 2.2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (4) den Isolator (3) ringförmig umgibt.
24. 24. Schaltelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jener

    Mitnehmer (13) des Schiebers (10), welcher auf das abhebende Ende (5a) des Schaltstegs (5) einwirkt, in der zweiten (offenen) Sciialtstellung (Fig. 2 und 6) am Nocken (4) anschlagt.
25. 25. Schaltelement nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1,2) in axial verlaufende, gegeneinander isolierte Segmente unterteilt sind, auf welche gesonderte Schaltstege einwi rken.
26. 26. Schaltelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Kranz aus Schaltstegen

    (5} ein ferromagnetischer Ring und diesem gegenüberliegend über jedem Schaltsteg (5) ein im Querschnitt U-förmiges, ferromagnetisches Teil angeordnet ist, dessen beide Schenkel beidseits des jeweiligen Schalt-Stegs (5) liegend gegen den Ring gerichtet sind.
27. 27. Schaltelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstege (5), die Mitnehmer (13,14) am Schieber (10) und der Nocken (4) in Gestalt und Anordnung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schaltstege (5) beim Verschieben des Schiebers (10) wenigstens teilweise nacheinander abheben bzw. schließen