EP0002686A1 - Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktarme tragenden Schaltwelle - Google Patents

Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktarme tragenden Schaltwelle Download PDF

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EP0002686A1
EP0002686A1 EP78101560A EP78101560A EP0002686A1 EP 0002686 A1 EP0002686 A1 EP 0002686A1 EP 78101560 A EP78101560 A EP 78101560A EP 78101560 A EP78101560 A EP 78101560A EP 0002686 A1 EP0002686 A1 EP 0002686A1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
bearing
voltage circuit
low
breaker according
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EP78101560A
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English (en)
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EP0002686B1 (de
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Werner Troebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/48—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H2003/326—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H2009/0088—Details of rotatable shafts common to more than one pole or switch unit

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole low-voltage circuit breaker with contact arms and a switching shaft supporting this, which is mounted in recesses in the partition walls of an insulating material housing and in these recesses insert pieces.
  • a circuit breaker of this type is known from GB-PS 1 244 890.
  • the control shaft forms a uniform component made of an insulating material with support arms for the movable contact pieces. This component has cylindrical sections between the support arms for storage.
  • the known switch has a three-pole design and has two insert pieces which are held together by a cross member and therefore likewise form a unitary component. This is fastened to the lower part of the isolator housing of the switch by means of screws.
  • the selector shaft In low-voltage circuit breakers with an insulating housing, it is also known to design the selector shaft as a polygonal shaft, to which the support arms designed as stamped parts of the movable contact pieces are fastened by bending or riveting processes.
  • the selector shaft has a metal core that has a round, also polygonal profile. This core is covered with an insulating material.
  • Switching shafts of this type (US Pat. No. 3,621,189) have a high mechanical strength and are therefore also suitable for mechanically stressed circuit breakers for high switching powers. With such switches in particular, the problem arises of carefully electrically isolating the adjacent pole tracks from one another. Sufficient creepage distances must be available for this, and switching gases must be prevented from passing from one pole track to the adjacent pole tracks.
  • the invention has for its object to provide a training and storage of the selector shaft satisfying the above requirements.
  • this object is achieved in that the selector shaft has a polygonal profile and axially displaceable bearing body with an opening adapted to the polygonal profile and at least one outer cylindrical bearing surface and a collar projecting above the bearing surface and that the bearing surfaces of the partitions and the insert pieces one Have the appropriate groove.
  • polygonal profile is to be understood to mean all cross-sectional shapes that enable a rotational connection with the bearing bodies, in particular thus symmetrical triangular or square profiles as well as round profiles with one or more projections or with a varying radius of curvature.
  • the collar attached to the bearing bodies provided according to the invention forms a step in connection with the corresponding grooves of the partition of the insulating material housing and the insert, which extends the creepage distance and prevents the passage of switching gases.
  • An essential property of the arrangement according to the invention is also that the axial length of the gap between the control shaft and the opening of the bearing body can be selected regardless of the thickness of the partition walls. In a development of the invention, the length of this gap can be dimensioned as a safety distance with regard to the formation of electrical creepage distances and with regard to the passage of switching gases.
  • the axial gap is selected for a given width so that the commonly occurring harmful influences, in particular soot-containing switching gases, cannot lead to the formation of a continuous conductive layer on the surface of the switching shaft.
  • control shaft be mounted precisely and with a low tolerance. This can be achieved in itself by bearing points acting as close as possible to the ends of the selector shaft. But even when the control shaft is mounted in the area of the partition walls of the insulating housing, low-backlash storage can be achieved within the scope of the invention in that the bearing surfaces of the bearing bodies are arranged on the outer side of the collar, as seen in the axial direction of the control shaft.
  • the bearing body with a further bearing surface which is located axially on the inside with respect to the federal government and which, when the switch is in an operational state, are at a short distance from a stationary stop surface.
  • This stop surface ensures that the switch is mechanically fully functional even when the inserts are removed.
  • An edge of a bearing plate of the key switch attached to the lower part of the housing can serve as a stop surface.
  • the measure provided according to a development of the invention has the effect of providing a separate insert for each partition. This eliminates the traverse provided in the known insert pieces for connection.
  • the inserts With their bearing surfaces, the inserts absorb above all those forces which are exerted on the selector shaft by the restoring forces of the movable contact pieces. It is therefore necessary to secure the inserts against displacement under the action of these forces. This can be done in an advantageous manner in that the inserts are fastened in their operating position between the upper part and the lower part of the insulating material housing of the switch by positive locking. The forces are thus transmitted to the upper part of the housing, which with the Lower part can be connected in the usual way by screws.
  • Fig. 1 shows a low-voltage circuit breaker in a side view with a schematically illustrated current path.
  • FIG. 2a shows a simplified cross section through the switch according to FIG. 1 in the region of the selector shaft.
  • FIG. 2b is the section designated II-II in FIG. 2a.
  • FIG 3 shows a bearing body for the selector shaft in a perspective view.
  • FIG. 4a illustrates the interaction between a partition, a control shaft and an insert.
  • the section designated IV-IV in FIG. 4a is shown in FIG. 4b.
  • the switch 1 shown schematically in Fig. 1 has a housing 2 made of insulating material, for. B. a molding material based on polyester resin.
  • the housing 2 is divided into an upper part 3 and a lower part 4 along a parting line.
  • the current path of the switch 1 extends from a connecting terminal 5 via a fixed contact 6 and a moving contact 7 as well as a flexible conductor strip 10 and a heating conductor 11 to a further connecting terminal 12.
  • the movable contact piece 7 is attached in an articulated manner to a carrier 13, which is mounted on a control shaft 14 is attached.
  • a drive lever 16 engages, which can be moved in a known manner by a mechanism, not shown.
  • a manual operating handle 17, which protrudes from the upper part 3 of the housing 2, is used to switch the circuit breaker 1 on and off by hand. From the switch-on position shown, the movable contact piece 7 can be moved into the switch-off position not only by the actuating handle 17, but also in a known manner by thermal and / or magnetic triggers. If the circuit breaker 1 is of multi-pole design, each pole has the structure shown in FIG. 1, but the drive lever 16 only acts on one of the pivot pins 15, in the case of three-pole switches preferably on the movable contact piece 7 of the middle pole.
  • the control shaft 14 has a core made of metal in the form of a round rod 20 with a circular cross section. This round rod is provided with a covering 21 made of insulating material.
  • the contact carriers 13, which are designed as stamped and bent parts, are fastened next to one another on this envelope.
  • the control shaft 14 is mounted in the partitions 22 of the lower part 4 of the housing 2 by means of two bearing bodies 23, which are shown separately in perspective in FIG. 3. Insulating plastics of sufficient strength, in particular thermosetting molded materials, are suitable for producing the bearing body 23.
  • the bearing bodies 23 have an opening 24 which is adapted to the cross-sectional shape of the selector shaft 14 and is dimensioned such that the bearing bodies 23 can be displaced on the selector shaft 14 with little play.
  • the axial length of the bearing body 23 and thus the opening 24 is chosen so that there is a given Game between the bearing bodies 23 and the selector shaft 14 provides sufficient security against the passage of switching gases along the surface of the selector shaft 14 and against the formation of conductive layers on the selector shaft.
  • the axial length of the bearing body 23 thus corresponds to a safety distance between the adjacent pole tracks, which are located on either side of the partition walls 22.
  • the bearing bodies 23 each have a bearing surface 25 and a further bearing surface 26 with a smaller diameter than the bearing surface 25. Between the two bearing surfaces there is a disk-like collar 27 projecting above the bearing surfaces. Between the collar 27 and the bearing surface 26, the bearing bodies 23 have a further cylindrical shoulder 28, the diameter of which lies between the diameter of the bearing surface 25 and the diameter of the bearing surface 26.
  • the partitions 22 of the lower part 4 of the housing 2 are provided with recesses 30, the lower region of which is designed as a bearing shell 31 with a radius adapted to the bearing surfaces 25.
  • a groove 32 is also provided for the collar 27 of the bearing body 23.
  • the grooves 32 are extended beyond the area of the bearing shell 31 to the upper edge of the partition walls 22 (FIG. 4b).
  • the grooves 33 and 34 are offset from the groove 32. The grooves 33 and 34 are used to insert inserts 35, which are explained below.
  • the insert pieces 35 likewise consist of an insulating plastic and are designed as bearing shells 36 at their lower ends. As a result, together with the bearing shells 31 of the recesses 30, the bearing surfaces 25 of the bearing bodies 23 completely enclose bearings. To receive the collar 27 of the bearing body 23, the insert pieces 35 are also each provided with a groove 37. Furthermore, the inserts have ribs 40 and 41 for guidance in the grooves 33 and 34 of the partition walls 22.
  • the thickness of the insert pieces 35 corresponds in the lower region, which interacts with the bearing bodies 23, to the axial length of the bearing bodies minus the bearing surface 26 (dimension a in FIG. 2a).
  • the insert pieces 35 are made thinner, in accordance with the thickness of the partition walls 22, which only have the thickness a shown in FIG. 2b in the area of the bearing shells 31, but are otherwise made thinner (dimension b in FIG 2a).
  • the bearing bodies 23 have a cylindrical shoulder 28 on the side axially inside with respect to the collar 27, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the bearing surface 25. This creates a small gap between the cylindrical projection 28 and the bearing shells 31 and 36 of the partition walls 22 and the insert pieces 35.
  • the axially outer bearing surfaces 25 are effective as bearing surfaces during operation of the switch. This results in a relatively low-play mounting of the control shaft 14.
  • the further bearing surfaces 26 of the bearing bodies 23 only become effective when the upper part 3 of the insulating housing 2 with its partitions 42, shown broken off in FIG. 2b, from the lower part part 4 is removed.
  • the selector shaft 14 is then pressed under the influence of restoring forces exerted by the switching mechanism, not shown, with the inserts 35 with their ribs 40 and 41 in the grooves 33 and 34 being displaced upward.
  • the other bearing surfaces 26 of the bearing bodies 23 bear against stop surfaces 44 of bearing plates 43, which are held on the bottom of the lower part 4 by schematically indicated fastening means 45.
  • the bearing plates 43 are arranged between the partitions 22 and serve to accommodate the drive mechanism mentioned and the key switch.
  • the parts are dimensioned so that in the operating state of the switch between the bearing plates 43 and the bearing surfaces 26 there is an intermediate space c which can be of the order of a tenth of a millimeter. It should be pointed out that the differences in the diameters of the bearing surfaces 25 and 26 and of the cylindrical extension 28 are more clearly emphasized in illustration than in reality in FIGS. 2a and 2b.
  • the control shaft 14 is inserted with the bearing bodies 23 displaceable on it in the axial direction into the lower part 4 of the housing 2 in such a way that the bearing bodies engage with their collars 27 in the grooves 32. Then the bearing plates 43 are inserted between the partitions 22 and fastened to the bottom of the lower part 4 in a suitable manner.
  • the selector shaft 14 is thereby fixed in its operating position except for the small dimensional deviation c mentioned and can be operated on a trial basis.
  • the final storage of the control shaft 14 results after the insertion of the inserts 35 with their ribs 40 and 41 in the grooves 33 and 34 and the subsequent placement of the upper part 3 on the lower part 4, which is then connected to the upper part 3 by suitable connecting means, for. B. screws, is connected.
  • suitable connecting means for. B. screws
  • the bearing bodies 23 can automatically adapt to the spacing of the partition walls 22 or the grooves 32 due to their displaceability on the control shaft 14.
  • the insert pieces 35 can be assembled in a simple manner because they are independent of one another and thus jamming or jamming is avoided.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

Ein Niederspannungs-Leistungsschalter (1) ist mehrpolig ausgebildet und besitzt eine in Ausnehmungen der Trennwände (22) eines Isolierstoffgehäuses (2) gelagerte Schaltwelle (14). Die Ausnehmungen der Trennwände (22) sind durch Einsatzstücke (35) verschlossen. Auf der Schaltwelle (14) sind axial verschiebbare Lagerkörper (23) mit einer äußeren Lagerfläche (25) sowie mit einem über die Lagerfläche vorstehenden Bund (27) angeordnet, und die Lagerflächen (31) der Trennwände (22) und der Einsatzstücke (35) besitzen eine dem Bund (27) entsprechende Nut (32, 37). Die Lagerkörper ermöglichen eine gegen den Durchtritt von Schaltgasen abgedichtete Lagerung der Schaltwelle zugleich mit einer Erhöhung der Sicherheit gegen die Bildung von elektrischen Kriechwegen (Fig. 2a).

Description

  • Die Erfindung befaßt sich mit einem mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter mit Kontaktarmen und einer diese tragenden Schaltwelle, die in Ausnehmungen der Trennwände eines Isolierstoffgehäuses und in diese Ausnehmungen verschließenden Einsatzstücken gelagert ist.
  • Ein Leistungsschalter dieser Art ist durch die GB-PS 1 244 890 bekannt geworden. Die Schaltwelle bildet dabei mit Tragarmen für die beweglichen Schaltstücke ein einheitliches, aus einem Isolierstoff hergestelltes Bauteil. Dieses Bauteil besitzt zwischen den Tragarmen zur Lagerung dienende zylindrische Abschnitte. Der bekannte Schalter ist dreipolig ausgebildet und besitzt zwei Einsatzstücke, die durch eine Traverse zusammengehalten sind und daher gleichfalls ein einheitliches Bauteil bilden. Dieses ist mittels Schrauben an dem Unterteil des Isolierstoffgehäuses des Schalters.befestigt.
  • Bei Niederspannungs-Leistungsschaltern mit einem Isolierstoffgehäuse ist es ferner bekannt, die Schaltwelle als Mehrkantwelle auszubilden, an der die als Stanzteile ausgebildeten Tragarme der beweglichen Schaltstücke durch Biege- oder Nietvorgänge befestigt sind. Die Schaltwelle besitzt einen Kern aus Metall, der ein rundes, gleichfalls mehrkantiges Profil besitzt. Dieser Kern ist mit einem Isolierstoff ummantelt. Schaltwellen dieser Art (US-PS 3 621 189) besitzen eine hohe mechanische Festigkeit und eignen sich daher auch für mechanisch stark beanspruchte Leistungsschalter für hohe Schaltleistungen. Gerade bei solchen Schaltern tritt das Problem auf, die benachbarten Polbahnen voneinander sorgfältig elektrisch zu isolieren. Hierzu müssen ausreichende Kriechwege vorhanden sein, und es muß ein Durchtritt von Schaltgasen aus einer Polbahn in die benachbarten Polbahnen vermieden werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine den genannten Forderungen genügende Ausbildung und Lagerung der Schaltwelle anzugeben. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltwelle ein Mehrkantprofil aufweist und axial verschiebbare Lagerkörper mit einer dem Mehrkantprofil angepaßten Öffnung und wenigstens einer äußeren zylindrischen Lagerfläche sowie einen über die Lagerfläche vorstehenden Bund trägt und daß die Lagerflächen der Trennwände und der Einsatzstücke eine dem Bund entsprechende Nut besitzen.
  • Unter dem Begriff Mehrkantprofil sind in diesem Zusammenhang alle Querschnittsformen zu verstehen, die eine drehschlüssige Verbindung mit den Lagerkörpern ermöglichen, insbesondere also symmetrische Drei- oder Vierkantprofile sowie Rundprofile mit einem oder mehreren Vorsprüngen oder mit wechselndem Krümmungsradius.
  • Der an den nach der Erfindung vorgesehenen Lagerkörpern angebrachte Bund bildet in Verbindung mit den entsprechenden Nuten der Trennwand des Isolierstoffgehäuses und des Einsatzstückes eine Abstufung, die den Kriechweg verlängert und den Durchtritt von Schaltgasen verhindert. Eine wesentliche Eigenschaft der Anordnung nach der Erfindung besteht ferner darin, daß die axiale Länge des Spaltes zwischen der Schaltwelle und der Öffnung des Lagerkörpers unabhängig von der Dicke der Trennwände wählbar ist. In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Länge dieses Spaltes als Sicherheitsstrecke bezüglich der Bildung elektrischer Kriechwege und bezüglich des Durchtrittes von Schaltgasen bemessen sein. Dies bedeutet, daß der axiale Spalt bei gegebener Breite so gewählt wird, daß die üblicherweise auftretenden schädlichen Einflüsse, insbesondere rußhaltige Schaltgase, nicht zur Bildung einer durchgehenden leitfähigen Schicht an der Oberfläche der Schaltwelle führen können. Um die gewünschten Maßverhältnisse zu erzielen, empfiehlt es sich, die Einsatzstücke und die Trennwände in der Umgebung ihrer Lagerflächen gegenüber der normalen Dicke der Trennwände verbreitert auszuführen.
  • Für eine ordnungsgemäße Funktion des Schalters ist es wesentlich, daß die Schaltwelle präzise und mit geringer Toleranz gelagert ist. Dies ist an sich durch möglichst nahe an den Enden der Schaltwelle angreifende Lagerstellen erreichbar. Aber auch bei einer Lagerung der Schaltwelle im Bereich der Trennwände des Isolierstoffgehäuses läßt sich im Rahmen der Erfindung eine spielarme Lagerung dadurch erreichen, daß die Lagerflächen der Lagerkörper an der in axialer Richtung der Schaltwelle gesehen äußeren Seite des Bundes angeordnet sind.
  • Es ist vorteilhaft, nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Lagerkörper mit einer weiteren, bezüglich des Bundes axial innen gelegenen Lagerfläche zu versehen, die im betriebsfähigen Zustand des Schalters mit geringem Abstand einer ortsfesten Anschlagfläche gegenüberstehen. Diese Anschlagfläche sorgt dafür, daß der Schalter auch bei entfernten Einsatzstücken mechanisch voll funktionsfähig ist. Als Anschlagfläche kann hierbei eine Kante eines an dem Unterteil des Gehäuses befestigten Lagerbleches des Schaltschlosses dienen.
  • Die mit der Erfindung angestrebten Wirkungen werden um so zuverlässiger erreicht, je geringer die Toleranzen im Zusammenwirken der Lagerflächen, des Bundes und der Nuten sind. Durch die Erfindung wird die Einhaltung enger Toleranzen durch die axial verschiebbare Anordnung der Lagerkörper wesentlich erleichtert. In dem gleichen Sinn wirkt sich die nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Maßnahme aus, für jede Trennwand ein gesondertes Einsatzstück vorzusehen. Damit entfällt die bei den bekannten Einsatzstücken zur Verbindung vorgesehene Traverse.
  • Die Einsatzstücke nehmen mit ihren Lagerflächen vor allem diejenigen Kräfte auf, die von den Rückstellkräften der beweglichen Schaltstücke auf die Schaltwelle ausgeübt werden. Daher ist es erforderlich, die Einsatzstücke gegen eine Verschiebung unter der Wirkung dieser Kräfte zu sichern. In vorteilhafter Weise kann dies dadurch geschehen, daß die Einsatzstücke in ihrer Betriebslage zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Isolierstoffgehäuses des Schalters durch Formschluß befestigt werden. Die Kräfte werden somit auf das Oberteil des Gehäuses übertragen, das mit dem Unterteil in üblicher Weise durch Schrauben verbunden sein kann.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Niederspannungs-Leistungsschalter in einer Seitenansicht mit schematisch dargestellter Strombahn.
  • In der Fig. 2a ist ein vereinfachter Querschnitt durch den Schalter gemäß der Fig. 1 im Bereich der Schaltwelle gezeigt. Fig. 2b ist der in der Fig. 2a mit II-II bezeichnete Schnitt.
  • Die Fig. 3 zeigt einen Lagerkörper für die Schaltwelle in perspektivischer Ansicht.
  • Die Fig. 4a veranschaulicht das Zusammenwirken zwischen einer Trennwand, einer Schaltwelle und einem Einsatzstück. Der in der Fig. 4a mit IV-IV bezeichnete Schnitt ist in der Fig. 4b gezeigt.
  • Der in der Fig. 1 schematisch dargestellte Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2 aus Isolierstoff, z. B. einem Formpreßstoff auf der Basis von Polyesterharz. Das Gehäuse 2 ist entlang einer Teilfuge in ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 geteilt. Die Strombahn des Schalters 1 erstreckt sich von einer Anschlußklemme 5 über ein feststehendes Schaltstück 6 und ein bewegliches Schaltstück 7 sowie ein biegsames Leiterband 10 und einen Heizleiter 11 zu einer weiteren Anschlußklemme 12.
  • Das bewegliche Schaltstück 7 ist gelenkig an einem Träger 13 angebracht, der auf einer Schaltwelle 14 befestigt ist. An dem Gelenkstift 15, der den Träger 13 und das bewegliche Schaltstück 7 verbindet, greift ein Antriebshebel 16 an, der in bekannter Weise durch einen nicht näher dargestellten Mechanismus bewegbar ist. Zum Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters 1 von Hand dient ein Handbetätigungsgriff 17, der aus dem Oberteil 3 des Gehäuses 2 herausragt. Aus der dargestellten Einschaltstellung ist das bewegliche Schaltstück 7 nicht nur durch den Betätigungshandgriff 17, sondern auch in bekannter Weise durch thermische und/oder magnetische Auslöser in die Ausschaltstellung überführbar. Ist der Leistungsschalter 1 mehrpolig ausgebildet, so hat jeder Pol den in Fig. 1 dargestellten Aufbau, wobei jedoch der Antriebshebel 16 nur an einem der Gelenkstifte 15 angreift, bei dreipoligen Schaltern vorzugsweise an dem beweglichen Schaltstück 7 des mittleren Poles.
  • Die Schaltwelle 14 besitzt einen Kern aus Metall in Gestalt eines Rundstabes 20 mit kreisförmigem Querschnitt. Dieser Rundstab ist mit einer Umhüllung 21 aus Isolierstoff versehen. Auf dieser Umhüllung sind die als Stanz- und Biegeteile ausgebildeten Kontaktträger 13 nebeneinander befestigt. Wie besonders die Fig. 2b zeigt, ist die Schaltwelle 14 in den Trennwänden 22 des Unterteiles 4 des Gehäuses 2 mittels zweier Lagerkörper 23 gelagert, die in der Fig. 3 gesondert perspektivisch dargestellt sind. Zur Herstellung der Lagerkörper 23 eignen sich isolierende Kunststoffe ausreichender Festigkeit, insbesondere duroplastische Formpreßstoffe. Die Lagerkörper 23 besitzen eine der Querschnittsform der Schaltwelle 14 angepaßte Öffnung 24, die so bemessen ist, daß die Lagerkörper 23 mit geringem Spiel auf der Schaltwelle 14 verschiebbar sind. Dabei ist die axiale Länge der Lagerkörper 23 und damit der Öffnung 24 so gewählt, daß sich bei einem gegebenen Spiel zwischen den Lagerkörpern 23 und der Schaltwelle 14 eine ausreichende Sicherheit gegen den Durchtritt von Schaltgasen entlang der Oberfläche der Schaltwelle 14 und gegen die Bildung leitfähiger Schichten auf der Schaltwelle ergibt. Die axiale Länge der Lagerkörper 23 entspricht somit einer Sicherheitsstrecke zwischen den benachbarten Polbahnen, die sich jeweils zu beiden Seiten der Trennwände 22 befinden.
  • Die Lagerkörper 23 besitzen je eine Lagerfläche 25 und eine weitere Lagerfläche 26 mit einem gegenüber der Lagerfläche 25 verringerten Durchmesser. Zwischen den beiden Lagerflächen befindet sich ein über die Lagerflächen vorstehender scheibenartiger Bund 27. Zwischen dem Bund 27 und der Lagerfläche 26 besitzen die Lagerkörper 23 einen weiteren zylindrischen Ansatz 28, dessen Durchmesser zwischen dem Durchmesser der Lagerfläche 25 und dem Durchmesser der Lagerfläche 26 liegt.
  • Zur Aufnahme der Lagerkörper 23 sind die Trennwände 22 des Unterteiles 4 des Gehäuses 2 mit Ausnehmungen 30 versehen, deren unterer Bereich als Lagerschale 31 mit einem den Lagerflächen 25 angepaßten Radius ausgebildet ist. In dieser Lagerschale ist ferner eine Nut 32 für den Bund 27 der Lagerkörper 23 vorgesehen. Zum Einführen der Lagerkörper 23 in die Ausnehmungen 30 sind die Nuten 32 über den Bereich der Lagerschale 31 hinaus bis zur Oberkante der Trennwände 22 verlängert (Fig. 4b). An den seitlichen Rändern der Ausnehmungen 30 befinden sich weitere Nuten 33 und 34, die gegenüber der Nut 32 versetzt sind. Die Nuten 33 und 34 dienen zum Einschieben von Einsatzstücken 35, die nachstehend erläutert werden.
  • Die Einsatzstücke 35 bestehen gleichfalls aus einem isolierenden Kunststoff und sind an ihren unteren Enden als Lagerschalen 36 ausgebildet. Dadurch ergeben sich zusammen mit den Lagerschalen 31 der Ausnehmungen 30 die Lagerflächen 25 der Lagerkörper 23 vollständig umschließende Lager. Zur Aufnahme des Bundes 27 der Lagerkörper 23 sind die Einsatzstücke 35 gleichfalls mit je einer Nut 37 versehen. Ferner besitzen die Einsatzstücke Rippen 40 und 41 zur Führung in den Nuten 33 und 34 der Trennwände 22.
  • Die Dicke der Einsatzstücke 35 entspricht in dem unteren Bereich, der mit den Lagerkörpern 23 zusammenwirkt, der axialen Länge der Lagerkörper abzüglich der Lagerfläche 26 (Maß a in Fig. 2a). In dem oberen Bereich sind die Einsatzstücke 35 dagegen dünner ausgeführt, und zwar entsprechend der Dicke der Trennwände 22, die nur im Bereich der Lagerschalen 31 die in der Fig. 2b dargestellte Dicke a aufweisen, im übrigen jedoch dünner ausgeführt sind (Maß b in Fig. 2a).
  • Wie bereits erwähnt, besitzen die Lagerkörper 23 auf der bezüglich des Bundes 27 axial innen gelegenen Seite einen zylindrischen Ansatz 28, dessen Durchmesser etwas geringer als der Durchmesser der Lagerfläche 25 ist. Hierdurch entsteht ein geringer Spalt zwischen dem zylindrischen Ansatz 28 und den Lagerschalen 31 und 36 der Trennwände 22 bzw. der Einsatzstücke 35. Als Lagerflächen sind im Betrieb des Schalters somit nur die axial außen gelegenen Lagerflächen 25 wirksam. Dadurch erreicht man eine verhältnismäßig spielarme Lagerung der Schaltwelle 14. Die weiteren Lagerflächen 26 der Lagerkörper 23 werden erst wirksam, wenn das Oberteil 3 des Isolierstoffgehäuses 2 mit seinen-in der Fig. 2b abgebrochen dargestellten Trennwänden 42 von dem Unterteil 4 abgenommen wird. Die Schaltwelle 14 wird dann unter dem Einfluß von Rückstellkräften, die der nicht näher dargestellte Schaltmechanismus ausübt, nach oben gedrückt, wobei auch die Einsatzstücke 35 mit ihren Rippen 40 und 41 in den Nuten 33 und 34 nach oben verschoben werden. Dabei legen sich die weiteren Lagerflächen 26 der Lagerkörper 23 an Anschlagflächen 44 von Lagerblechen 43 an, die am Boden des Unterteiles 4 durch schematisch angedeutete Befestigungsmittel 45 gehalten sind. Die Lagerbleche 43 sind zwischen den Trennwänden 22 angeordnet und dienen zur Aufnahme des erwähnten Antriebsmechanismus und des Schaltschlosses. Die Teile sind so bemessen, daß im Betriebszustand des Schalters zwischen den Lagerblechen 43 und den Lagerflächen 26 ein Zwischenraum c vorhanden ist, der in der Größenordnung von Zehntelmillimetern liegen kann. Es ist darauf hinzuweisen, daß in den Fig. 2a und 2b die Unterschiede der Durchmesser der Lagerflächen 25 und 26 sowie des zylindrischen Ansatzes 28 zur Veranschaulichung stärker hervorgehoben sind, als dies der Wirklichkeit entspricht.
  • Anhand der Fig. 4a ist zu erkennen, daß die Montage der Schaltwelle und ihrer Lagerung auf einfache Weise erfolgen kann. Die Schaltwelle 14 wird mit den auf ihr in axialer Richtung verschiebbaren Lagerkörpern 23 in das Unterteil 4 des Gehäuses 2 derart eingelegt, daß die Lagerkörper mit ihren Bünden 27 in die Nuten 32 eingreifen. Dann werden die Lagerbleche 43 zwischen den Trennwänden 22 eingesetzt und an dem Boden des Unterteiles 4 in geeigneter Weise befestigt. Die Schaltwelle 14 ist dadurch bis auf die erwähnte geringe Maßabweichung c in ihrer Betriebsstellung festgelegt und kann probeweise betätigt werden. Die endgültige Lagerung der Schaltwelle 14 ergibt sich nach dem Einfügen der Einsatzstücke 35 mit ihren Rippen 40 und 41 in die Nuten 33 und 34 und das anschließende Aufsetzen des Oberteiles 3 auf das Unterteil 4, das dann mit dem Oberteil 3 durch geeignete Verbindungsmittel, z. B. Schrauben, verbunden wird. Bei der Montage können sich die Lagerkörper 23 infolge ihrer Verschiebbarkeit auf der Schaltwelle 14 an den Abstand der Trennwände 22 bzw. der Nuten 32 selbsttätig anpassen. Ebenso lassen sich die Einsatzstücke 35 auf einfache Weise montieren, weil sie voneinander unabhängig sind und damit ein Verkanten oder Verklemmen vermieden ist.
  • Im Betriebszustand des Schalters 1 sind die benachbarten Polbahnen im Bereich der Schaltwelle 14 vollständig voneinander getrennt. Dies ist dadurch erreicht, daß zwischen den Lagerkörpern 23 und den Trennwänden 22 sowie den Einsatzstücken 35 durch die Bünde 27 eine labyrinthartige Verlängerung des Kriechweges geschaffen ist. Diese labyrinthartige Gestaltung verhindert auch einen Durchtritt von Schaltgasen von einer Polbahn in die benachbarte Polbahn. Eine ähnliche labyrinthartige Verschachtelung besteht auch zwischen den Einsatzstücken 35 und den Trennwänden 22 durch das Ineinandergreifen der Rippen 40 und 41 in die Nuten 33 und 34. Der verbleibende geradlinige Spalt zwischen der Umhüllung 21 der Schaltwelle 14 und der Öffnung 24 der Lagerkörper 23 ist als Sicherheitsstrecke derart verlängert, daß es ebenfalls weder zur Bildung eines Kriechweges kommen kann noch daß ein Gasdurchtritt möglich ist.

Claims (8)

1. Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit Kontaktarmen und einer diese tragenden Schaltwelle, die in Ausnehmungen der Trennwände eines Isolierstoffgehäuses und in diese Ausnehmungen verschließenden Einsatzstücken gelagert ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltwelle (14) ein Mehrkantprofil aufweist und axial verschiebbare Lagerkörper (23) mit einer dem Mehrkantprofil angepaßten Öffnung (24) und wenigstens einer äußeren Lagerfläche (25) sowie einen über die Lagerfläche vorstehenden Bund (27) trägt und daß die Lagerflächen (31) der Trennwände (22) und der Einsatzstücke (35) eine dem Bund (27) entsprechende Nut (32, 37) besitzen.
2. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Länge des Spaltes zwischen der Schaltwelle (14) und dem Lagerkörper (23) als Sicherheitsstrecke bezüglich der Bildung elektrischer Kriechwege und des Durchtrittes von Schaltgasen bemessen ist.
3. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerfläche (25) des Lagerkörpers (23) an der in axialer Richtung der Schaltwelle (14) gesehen äußeren Seite des Bundes (27) angeordnet ist.
4. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerkörper (23) eine weitere, bezüglich des Bundes (27) axial innen gelegene Lagerfläche (26) besitzen, die im betriebsfähigen Zustand des Leistungsschalters (1) mit geringem Abstand (c) einer ortsfesten Anschlagfläche (44) gegenübersteht.
5. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß als Anschlagfläche (44) eine Kante eines an dem Unterteil (4) des Isolierstoffgehäuses (2) befestigten Lagerbleches (43) des Schaltschlosses dient.
6. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für jede Trennwand (22) des Unterteiles (4) des Isolierstoffgehäuses (2) ein gesondertes Einsatzstück (35) vorgesehen ist.
7. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einsatzstücke (35) in ihrer Betriebslage zwischen dem Oberteil (3) und dem Unterteil (4) des Isolierstoffgehäuses (2) durch Formschluß befestigt sind.
8. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einsatzstücke (35) und die Trennwände (22) in der Umgebung ihrer Lagerflächen (31, 36) gegenüber der normalen Dicke (b) der Trennwände (22) verbreitert ausgeführt sind (a).
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