DE955441C - Sammelschienen-UEberbrueckungsschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1957

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ist in Anspruch genommen

In chemischen Betrieben werden zur Elektrolyse Bäder verwendet, von denen eine große Zahl hintereinandergeschaltet sind. Hierbei ist es oft erforderlich, ein einzelnes Bad stromlos zu machen, ohne dadurch den Betrieb der übrigen in Reihe liegenden Bäder zu unterbrechen. Hierfür werden sogenannte Überbrückungsschalter verwendet, die, dem Zweck entsprechend, für hohen Belastungsstrom und niedrige Spannung gebaut sind. Charakteristisch an diesen Schaltern ist die Verwendung der vorhandenen Stromschienen als Bauelement des Schalters. Bei den bekannten Ausführungen werden zur Überbrückung der Samrnelschienenpakete einander gegenüberliegende starre Kontaktbrücken verwendet, die mittels einer Kurbelwelle gegenläufig bewegt und gegen die geradlinig verlaufenden Enden der ankommenden und abgehenden Sammelschienen gepreßt werden. An Stelle der Kontaktbrücken hat man auch Klotzkontakte verwendet. Da es sich hier um das Schalten sehr hoher Stromstärken handelt, mußte nicht nur ein hoher Kontaktanpressungsdruck vorhanden sein, es mußte auch der Querschnitt der Kontakte groß gewählt werden.

Die große Zahl von Kontaktstellen ist bei den vorhandenen Betriebsverhältnissen von Nachteil und wird durch erfindungsgemäße Anordnung verringert. Die Erfindung ist durch die Verwendung

mehrerer zu beiden Seiten nur eines Sammelschienenpaketes angeordneter Klotzkontakte gekennzeichnet, die über elastische Strombänder mit " dem anderen Sammelschienenpaket verbunden sind. Durch die Verwendung elastischer Bänder kommen die Klotzkontakte an dem einen Sammelschienenpaket in Wegfall, da an deren Stelle eine feste Schraubverbindung tritt. Die Strombänder haben ferner den Vorteil, daß diese auf Grund ihres ίο großen Querschnitts mit Rücksicht auf das erforderliche Leitvermögen zum Tragen des Schaltmechanismus mit herangezogen werden können. Die Klotzkontakte müssen mit sehr hohem Druck angepreßt werden. Da durch diese Anordnung der Kontaktanpressungsdruck an dem zweiten Sammelschienenpaket in Wegfall kommt, kann die Anordnung im Gesamtaufbau wesentlich kleiner gehalten werden.

An sich ist es bekannt, den Strom dem bewegliehen Kontakt eines Starkstromschalters über eine flexible Zuleitung zuzuführen. Hierbei wird aber die flexible Leitung nicht zum Tragen des Kontaktes mit herangezogen. Um den Schaltmechanismus möglichst einfach zu gestalten, werden die Klotzkontakte auf der einen Seite des Sammelschienenpaketes mittels Zugkschen und die auf der anderen Seite unmittelbar durch Druckplatten in gegenläufigem Sinn bewegt, wobei beide Teile durch exzentrisch angeordnete Nockenscheiben einer gemeinsamen Antriebswelle getrennt gesteuert werden. Die getrennte Steuerung besitzt den Vorteil, daß die Schaltgeschwindigkeit erhöht und die sich gegenüberliegenden Kontakte beim Ausschalten stets gleichmäßig von dem Sammelschienenpaket entfernt werden.

Zweckmäßig sind die exzentrisch angeordneten Nockenscheiben für die Steuerung der Zuglaschen und die für die Steuerung der Druckplatten so angeordnet, daß die wirksamen Zug- und Druckkräfte in der Einschaltlage auf den Schalthebel ein Drehmoment ausüben, durch das dieser in seiner Lage festgehalten wird.

Um eine starre Lagerung des auf den elastischen Strombändern ruhenden Schaltmechanismus gegenüber dem als Kontaktorgan dienenden Sammelschienenpaket zu erhalten, dienen als Lagerbock für die Antriebswelle Isolierplatten, die mit dem einen Sammelschienenpaket in fester Verbindung stehen.

So Auch bei den sehr hohen Strömen geringer Spannung tritt beim Abschaltvorgang ein Abbrand an den Klotzkontakten ein. Es ist daher ein Teil der leicht auswechselbaren Klotzkontakte in bekannter Weise als Vorkontakte ausgebildet, die beim Einschalten Voreilung und beim Ausschalten Nacheilung haben. Die Berührungsflächen der Klotzkontakte an dem Sammelschienenpaket sind als leicht auswechselbare Kontaktplatten ausgebildet. Bei den hohen Betriebsströmen und insbesondere durch die in Elektrolysebetrieben auftretenden schädlichen Gase ist es wichtig, daß das zur Verwendung kommende Kontaktmaterial diesen Beanspruchungen standhält. Als besonders vorteilhaft hat sich hierfür ein Sintermaterial erwiesen, wobei für die Hauptkontakte und deren Gegenkontaktflächen Silber-Nickel- und für die Vorkontakte und deren Gegenkontaktflächen Silber-Wolfram-Material verwendet wird. Zweckmäßig werden die Kontaktflächen mit einem Belag versehen, der bei den Hauptkontaktstellen aus Silber-Nickel im Verhältnis 4 : 1 und bei den Vorkontaktstellen aus Silber-Wolfram im Verhältnis 2 : 3 besteht.

Auch bei zwei senkrecht zueinander verlaufenden Sammelschienenpaketen ist· die Anordnung verwendbar. Hierbei stört aber die eine der das Sammelschienenpaket einschließenden Zuglaschen. Es ist daher eine der Zuglaschen für den Durchtritt der Enden des einen Sammelschienenpaketes rahmenförmig ausgebildet.

Die Bilder zeigen zwei der möglichen Ausführungsformen. In den Bildern r und 2 ist ein Überbrückungsschalter für zwei in gleicher Richtung verlaufende Sammelschienenpakete dargestellt, ι und 2 sind die beiden zu überbrückenden Sammelschienenpakete, 3 und 4 mehrere nebeneinanderliegende elastische Strombänder (Bild 2), an denen je ein Klotzkontakt 5 bzw. 6 angebracht ist. 7 und 8 sind die jedem Klotzkontakt zugeordneten U-förmigen Druckfedern, gegen die sich Druckplatten 9 bzw. 10 anlegen. Die Druckplatten 9 werden durch die Stange 11 gehalten, die die Enden der Zuglaschen 12 und 13 verbinden. Letztere werden von den Nockenscheiben 14 der Schalterwelle 15 bewegt, die auch über die Nockenscheiben 16 die Druckplatten 10 steuern. Mit der Schalterwelle 15 ist der Schalthebel 17 verbunden. In Bild 2 ist ein Teil der Schalterwelle im Schnitt gezeichnet. Sie ist drehbar in den beiden Isolierplatten 18 und 19 gehalten, die an dem Sammelschienenpaket 1 befestigt sind. Der Schalthebel 17 legt sich in der Ausschaltstellung gegen den Anschlag 20.

Die Isolierplatten 18 und 19 bilden den Lagerbock für die Schalterwelle 15. Wird der Schalthebel 17 nach oben geschwenkt, so dreht sich die Schalterwelle 15, und die exzentrisch angeordnete Nockenscheibe 14 bewirkt, daß die Zuglaschen 12 und 13 nach rechts bewegt werden, während die exzentrisch angeordneten Nockenscheiben 16 die no Druckplatten 10 nach links bewegen, wodurch die gegenläufige Bewegung der Klotzkontakte 3, 4 zustande kommt.

Der Schalthebel 17 wird in der Einschaltstellung durch die gespannten Druckfedern 7 und 8 in seiner Lage gehalten. In Bild 3 ist der Querschnitt der Schalterwelle 15 und die Querschnitte der an diesen angebrachten Nockenscheiben 14 und 16 dargestellt. Außerdem ist die von der Nockenscheibe 16 gesteuerte Druckplatte 10 zu ersehen. Die ausgezogenen Linien zeigen die Lage dieser Teile in der Ausschaltstellung, die gestrichelten Linien in der Einschaltstellung. Der Mittelpunkt χ der Schalterwelle 15 verändert in beiden Stellungen seine Lage nicht. Dagegen wandert der Mittelpunkt^der Nockenscheibe 14 nach y' und der Mittel-

punkt ζ der Nockenscheibe i6 nach z'. Die Zug- und Druckkräfte der Federn 7 und 8, die auf die Nockenscheibe!]! 14 in Punkt y' und auf die Nockenscheiben 16 in Punkts' wirken, üben auf den Drehpunkt χ ein Drehmoment entsprechend dem Uhrzeigersinn aus, d. h. auf den Schalthebel 17, der fest mit der Schalterwelle 15 verbunden ist, wird in der Einschaltstellung ein Druck ausgeübt, der den Schalthebel 17 in seiner Lage zu halten sucht. An dem Sammelschienenpaket 1 (Bild 2) sind leicht auswechselbare Kontaktplatten 21 und 22 angebracht, von denen die Kontaktplatten 21 mit den Klotzkontakten 6 zuerst in Berührung kommen, also als Vorkontakte dienen.

Bild 4 und 5 zeigen einen Überbrückungsschalter für zwei senkrecht zueinander verlaufende Sammelschienen. Die Bezeichnung der einzelnen Teile ist die gleiche wie in Bild 1 und Bild 2. Während in Bild ι und 2 die Zuglasche 13 als Stange ausgebildet ist, ist in Bild 4 und 5 diese Lasche 13' als Rahmen ausgebildet, durch den das Sammelschienenpaket ι hindurchtritt.

Claims (8)

PaTENTANSPBÜCHE:

1. Sammelschienen - Überbrückungsschalter mit gegenläufiger Schaltbewegung der unmittelbar an dem Sammelschienenpaket anliegenden Kontakte, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer zu beiden Seiten nur des einen Sammelschienenpaketes angeordneter Klotzkontakte, die über elastische Strombänder mit dem anderen Sammelschienenpaket verbunden sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klotzkontakte (5) auf der einen Seite des Sammelschienenpaketes mittels Zuglaschen (12,13) und die (6) auf der anderen Seite unmittelbar durch Druckplatten (10) im gegenläufigen Sinn bewegt werden, wobei beide Teile durch exzentrisch angeordnete Nockenscheiben (14, 16) einer gemeinsamen Antriebswelle (15) getrennt gesteuert werden.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch • gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe!! (14) für die Steuerung der Zuglaschen (12, 13) und die (16) für die Steuerung der Druckplatten (10) so angeordnet sind, daß die wirksamen Zug- und Druckkräfte in der Einschaltlage auf den Schalthebel ein Drehmoment ausüben, durch das dieser in seiner Lage festgehalten wird.

4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerbock für die Antriebswelle Isolierplatten (18, 19) dienen, die mit dem einen Sammelschienenpaket in fester Verbindung stehen.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der leicht auswechselbaren Klotzkontakte als Vorkontakte ausgebildet ist, die beim Einschalten Voreilung, beim Ausschalten Nacheilung haben.

6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen für die Kontakte an dem Sammelschienenpaket als leicht auswechselbare Kontaktplatten (21, 22) ausgebildet sind.

7. Schalter nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktwerkstoff Sintermaterial verwendet wird, wobei die Hauptkontakte und deren Gegenflächen mit einem Belag von Silber-Nickel im Verhältnis 4 : ι und die Vorkontakte und deren Gegen^ flächen mit einem Belag von Silber-Wolf ram im Verhältnis 2 : 3 versehen sind.

8. Schalter nach Anspruch 1 hjs 6 für zwei senkrecht zueinander verlaufende Sammelschienenpakete, dadurch gekennzeichnet, daß für den Durchtritt des Endes des einen Sammelschienenpaketes die eine Zuglasche (13') rahmenförmig ausgebildet ist. "

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 143 521;
deutsche Patentschriften Nr. 316037, 851084.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 60» 548/366 6.56 (609 726 12.56)