EP0011820A1 - Low-voltage short-circuit arrangement for electrolytic cells or analogous devices - Google Patents
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- EP0011820A1 EP0011820A1 EP79104638A EP79104638A EP0011820A1 EP 0011820 A1 EP0011820 A1 EP 0011820A1 EP 79104638 A EP79104638 A EP 79104638A EP 79104638 A EP79104638 A EP 79104638A EP 0011820 A1 EP0011820 A1 EP 0011820A1
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- H01H2001/5827—Laminated connections, i.e. the flexible conductor is composed of a plurality of thin flexible conducting layers
Definitions
- the invention relates to a low-voltage short-circuiting arrangement for electrolytic cells or the like, with a fixed contact surface and a movable contact surface which can be moved by means of an actuating device to the fixed contact surface and brought into pressure contact therewith, the actuating device via a possibly still further driving shift shaft is driven.
- Such a low-voltage short-circuit arrangement is already known from DE-OS 27 02 063.
- diaphragm cells Compared to previously used short-circuiting arrangements for electrochemical cells - for example mercury chlorine cells, diaphragm cells - this known short-circuiting device already has considerable advantages.
- These short-circuit switches are required in the operation of plants for chemical electrolysis in large numbers in order to.
- B. short circuits certain groups of electrolytic cells for maintenance purposes and thereby can de-energize.
- the switches are arranged between massive connecting loops connecting the cells, the conductor rails having currents of the order of a few thousand amperes lead at a relatively low DC voltage.
- Particularly common is the electrolytic production of chlorine, so that the S chalt- or contact elements are subject to severe corrosion loads.
- This corrosion load is particularly high because the switches have to be brought as close as possible to the electrolytic baths in order to minimize the resistance losses associated with long lines. Another important requirement for such switches is that the numerous parallel-connected contacts are actuated as synchronously as possible so that the load on individual contacts does not become excessively brief for a short time due to uneven actuation and thus leads to their destruction.
- the switch known from DE-OS 27 02 063 is much cheaper, but still has the disadvantages that in larger systems with their inevitable mechanical tolerances, the synchronism of the individual short-circuit switches is not yet sufficient for a long service life.
- the object of the invention is to improve a switch of the type mentioned in such a way that an exact synchronism between the individual short-circuit switches can be achieved even and in particular in larger systems and the inevitable mechanical tolerances that occur.
- the object is achieved in that the actuating device on the ready-to-use course closer has adjustable actuating devices for the contact stroke and / or the contact contact pressure or for the dependence of the distance between the two contact surfaces on the angle of rotation of the control shaft.
- the movable contact surface is held by a contact surface carrier which is constructed from a movable lower conductive plate which carries the contact surface and a movable upper plate which has an outwardly extending bolt and between which a flexible conductor rail is held
- a contact surface carrier which consists of an upper, conductive and the contact surface supporting solid plate and a lower fixed plate forming part of a frame supporting the eccentric switching shaft, which can hold a rigid conductor rail
- the bolt can be used At its free end, carry an adjusting nut or screw on or in a sewing screw, which is rotatably but axially immovably fastened to an eccentric bearing encompassing the eccentric of the shaft.
- the stability of the drive and thus the switching accuracy and synchronicity can be further increased if, according to yet another embodiment of the invention, the bolt is mounted in a sliding bearing held by the frame.
- the bolt is designed in several parts according to the invention and in particular has a section connected to the upper, movable plate, which is connected via a pin guided transversely through the pin to a connecting piece encompassing the end of the pin section, which is guided by the sliding bearing and at the end has a thread into which the adjusting nut or screw can be inserted, the connecting piece being used for the limitedly displaceable reception of the pin surface protruding ends of the pin has axially aligned elongated holes and the connecting piece is pressed away from the plate by a pressure spring, in particular a plate spring, arranged on the bolt section between the plate and the connecting piece, the pin guided in the elongated hole making stops for the axial Movement of the connector with respect to the bolt portion forms.
- a pressure spring in particular a plate spring
- the motion is transmitted from the eccentric to the multi-part bolt by means of steel pins arranged in eccentric side pieces lying laterally to the eccentric Stainless steel for the bolts sliding on it, the arrangement becomes self-lubricating without easily decomposing lubricants and therefore does not require any maintenance
- the contact planes - as in the prior art - can be encapsulated, but a vacuum is not necessarily used, but instead a protective gas is introduced into the encapsulation space that the external pressure still acting on the switching device in the prior art no longer influences the switching process here, which can be advantageous in certain applications.
- a protective gas is introduced into the encapsulation space that the external pressure still acting on the switching device in the prior art no longer influences the switching process here, which can be advantageous in certain applications.
- the sensitive parts of the actuator can be encapsulated, for. B. by plastic bellows.
- the storage of the selector shaft in the switch frame can also be made self-lubricating by selecting the appropriate material. so that a special lubrication with z. B. Grease that is easily decomposed by the surrounding atmosphere. becomes.
- two switching positions can be defined, which, because this position extends slightly beyond the dead center of the stroke, secure itself in the respective position.
- a middle position is also provided according to yet another embodiment of the invention, in which the contacts should just touch, so that in this middle position the adjusting screw or adjusting nut can be adjusted so that the contacts just touch, which can easily be determined with a test lamp. After adjustment, which is only necessary once after setting up the entire system and, if necessary, when replacing a contact unit, the adjusting screw can be locked against unintentional rotation using a locking plate.
- each pair of contacts z. B. can transmit 5000 A, a four-K ontaktcrue having Direction frame so 20000 A.
- At higher required currents may be readily plurality of switch frames, each having one or more pairs of contacts are assembled, the switching shafts of the individual frames are connected to one another via couplings. In contrast to the prior art, this is also possible for larger systems without any problems, since svitl. resulting tolerances can be compensated for by the setting device according to the invention without difficulty after completion of the construction.
- Fig. 1 shows in a sectional view, which is guided along the axis of the selector shaft, a single-pole switching element with features according to the invention.
- the single-pole switching element with the general reference number 10 comprises a fixed contact surface 12 and a movable contact surface 14, which can be moved by means of an actuating device 16 to the fixed contact surface 12 and brought into pressure contact therewith wobai the figure shows the switch in this closed position.
- the fixed contact surface 12 is held by a fast contact surface carrier 18, which consists of conductive material and is connected to a rigid conductor rail 20, e.g. B. is varachraubt by means of inner breast bolt 22.
- the rigid conductor rail 20 is in turn fastened to a transverse strut 24 which is corrugated to the switch frame 26.
- an insulated fastening of the conductor rail 20 is favorable, for. B. in that an insulating layer or insulating plate 28 is provided between the conductor rail 20 and the cross strut 24 and also the fastening means, for. B. a bolt 30, made of insulating material or have an insulating pad or sleeve 32.
- the two contact surfaces 12, 14 are clipped into a stainless steel bellows 44 which is hard-soldered to the movable contact surface carrier 36, while it is fixed to the fixed contact surface carrier 18 by means of a stainless steel flange 45 and one below lying Teflon ring is fastened, with bolts 52 held for fastening in polyamide insulating bushes 52 being provided.
- the space enclosed by the stainless steel bellows 44 is filled with a nitrogen / inert gas mixture which has a precisely reproducible arc extinguishing effect and also prevents the external pressure from influencing the switching behavior, as is the case in the prior art in which the encapsulated contact space has a vacuum .
- a switching shaft 54 is used to drive the movable contact, the side supports 56 also belonging to switch frames 26 is stored, as Fig. 1 clearly shows.
- the two side supports 56 are screwed to the lower cross brace 24 already mentioned and to a further central cross brace 58, for example by means of screw bolts 60. This arrangement results in an easily mountable but nevertheless sufficiently rigid switch frame 26.
- the selector shaft 54 has an eccentric 62, preferably made of hard bronze, which is fixed on the selector shaft 54 by means of pins 64. On the eccentric 62 to slide two bolts 66, 68 made of stainless steel, wherein the two bolts 66, 68 in two E xzenterchemistry consultancyen 70 such E. B are held by means of retaining rings 72, that the pin of the switching shaft axis are opposed to exactly 66 and 68 relative to 74, ig as well as from F. 2 emerges.
- the eccentric 62 has a cam track shaped in such a way that when the eccentric rotates, the bolts 66, 68 always remain in contact with the cam track, but at the same time the full switching stroke is delivered within a rotation angle of preferably 90 degrees. As a result, the control shaft can be easily connected by a radially articulated, from z. B. an air cylinder ap-driven lever joint can be operated.
- the two eccentric side pieces are bent at the bottom in a hook shape or alternatively represent an integrally formed U-part, the connecting web 76 or the hook-shaped ends forming a closed bore or two chalk ring sections on which the radial shoulders of two x-plastic disks 78, 80 are supported.
- These plastic disks represent an operative connection between the eccentric 62 and a head extension 82 of an actuating device 16, the other end of which is connected to the upper movable plate 38.
- this actuating device 16 is constructed in such a way that it enables the switching element to be adjusted with respect to the switching shaft 54.
- the head extension 82 merges into a hexagon part 84, which can either be a hexagon screw or, as here, the hexagon head of a screw bolt 86.
- the bolt 86 stands over an external thread with an inside thread of a connecting piece 88 in connection, which is substantially tubular and slides in a plastic bearing 90 that is held by the above-mentioned central cross-connection 58, for example by means of a locking ring 92 and a radial shoulder 94.
- a bolt 96 slidably mounted, which is attached with its lower end to the upper movable plate 38, for example screwed or inserted and then welded.
- the connecting piece In the area in which the bolt 96 is located, the connecting piece has two axially aligned elongated holes 98, into which the free ends of a pin 100 engage, which is held within the bolt 96.
- This arrangement allows the pin 96 to have limited axial movement within the connector 88.
- a compression spring 102 designed here as a plate spring device, this creates the possibility of building up the contact pressure, as will be explained below.
- the bidside plastic disks 78, 80 are held in position on the one hand by hexagonal part 84, on the other hand by a washer 104, which in turn is held in position by a securing ring inserted in a hat fitted at the end of the head extension 82.
- a pin 108 is used in the selector shaft, which pin rests against two stop pins 110, 112 in the two end positions of the selector shaft, these pin-shaped stops being carried by one of the side slots 56.
- the parts of the drive device 16 which are mutually opposite against pollution and chemical aggression by the electrical l gases to protect ys e, Kunststoffbälge 114 and 116 are provided, the Kunststoffbalg 114 on the one hand, on the other hand rests on the shoulder 94 of the plastic mounting 90 on the Tellerfederpakwt 102 and the space between the upper movable plate 38 and the cross strut 58 hermetically seals, while the plastic bellows 116 extends from a plate 118 resting on the adjusting screw 86 to the other side of the cross strut 58 and hermetically seals the actuating device from the other side and protects it against dirt and corrosion.
- the function of the switching element shown in Fig. 1 will now be explained.
- the selector shaft 54 is driven via a pin, not shown, which is pinned by means of pins 119 to the selector shaft 54.
- the rotary movement of the selector shaft which is limited to 100 degrees, for example, by the stops 110, 112, is converted into a stroke movement by the eccentric 62 pinned on the selector shaft, for example into a total stroke of 6 mm.
- Part of this pallet truck e.g. B. 3 mm, is used to open or close the contacts.
- the rest of the stroke, z. B. the other 3 mm builds up the required contact pressure via the plate spring assembly 102.
- the eccentric moves slightly past the dead center (e.g. by 5 degrees), so that the respective end position is secured without special precautions.
- the switch shown in Fig. 1 is in the closed position. 3, the eccentric 62 lifts the pins 66, 68 sliding on it, the eccentric side pieces 70 being raised at the same time. It should also be mentioned that the eccentric side pieces 70 for the selector shaft 54 have a corresponding elongated opening 120.
- the eccentric side pieces 70 in turn move the plastic bolt 78, 80 the screw bolt 86, which is in the bearing 90 stored cover 88 pulls up.
- This upward movement of the connector 88 relieves the plate spring assembly 102, which is pressed by the lower end of the connector 88 against the upper movable plate 38 of the movable contact, while at the same time the two ends of the pin 100 move downward in the two elongated holes 98 as soon as the pin ends have reached the lower end of the slots, the plate spring packet 102 can not relieves: because now the connecting piece 88 Olze the B via the pin 100: entrains and thus the moving of the parts 38, 40 and 36 existing contact moves upward and thereby leads to a lifting of the movable contact surface 14 from the fixed contact surface 12.
- the existing circuit between the rigid conductor rail 20 and the flexible conductor rail 40 is interrupted and an arc, which forms when current flows, is extinguished by the protective gas purging the contact surfaces 12, 14.
- the control shaft 54 has moved so far that the pin 1 bears against the stop 110 (see FIG. 2), the dead center being passed again by a small angle 122 here, the two contact surfaces 12, 14 have a distance of z. B. 3 mm, which distance is completely sufficient at the low voltage applied here.
- the single-pole switching element shown in FIG. 1 can be connected together with corresponding further switching elements to form a system, for example one switching element being provided for each electrolytic cell.
- the switching shafts 54 of the individual switching elements aligned with one another can then be pinned to one another in a simple manner via coupling pieces, not shown, so that a play-free, synchronous actuation of all switching shafts 54 is possible from one or both ends, either by means of a belt drive or, where this is expedient, by means of a compressed air drive or a motor drive.
- the actuating device can be set according to the invention.
- the setting can be made in such a way that the control shaft in a certain position, x. B. at 50 degrees switching angle, for which purpose, for example in the side support wall 56, a threaded hole - can not be provided, in which a central stop pin can be screwed for the purpose of locking for the duration of the adjustment work, to which z. B, the pin 108 comes to rest.
- the hexagonal part 84 of the individual switching element is pushed with a spanner until the contact surfaces 12, 14 just touch, which can be determined, for example, by applying a test lamp between the fixed contact and the moving contact.
- a locking plate 124 attached to one of the eccentric side pieces 70 is bent onto the hexagon part 84 and adjusted in such a way that it does not move inadvertently.
- FIG. 3 shows a four-pole switching element in which four contact pairs are accommodated in a common switch frame 26.
- This construction is somewhat more compact and less expensive than the arrangement of four single-pole switching elements next to one another and is particularly advantageous when a large number of cell poles have to be switched simultaneously. It can also accommodate more contact pairs in a switch frame 26, but then u. Additional struts may be necessary so that the switch frame does not warp during switching operation and thus possibly lead to inaccurate switching points for the individual poles.
- the switching element according to the invention as well as switchgear assemblies constructed from switching elements of this type, are distinguished by small dimensions, low installation and maintenance costs and extraordinarily high operational reliability and, moreover, require only low driving forces.
- the continuous current output is at least 5000 A at an operating voltage of 12 V.
- the voltage drop per Switching element is about 15 mV.
- An embodiment constructed according to FIG. 1 achieves an electrical lifespan of more than 5000 switching operations and a mechanical lifespan of more than 50,000 switching operations.
- the actuation force per module is less than 1.5 Nm, while the weight is only about 3 kg.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine bliederspannungs-Kurzschließer-Anordnung für Elektrolysezellen o. dgl., mit einer festen Kontaktfläche und einer beweglichen Kontaktfläche, die mittels einer Betätigusgseinrichtung auf die feste Kontaktfläche zubewegt und mit dieser in Druckberührung gebracht werden kann, wobei die Betätigungseinrichtung über eine ggf. noch weitere antreibende Schaltwelle angetrieben wird.The invention relates to a low-voltage short-circuiting arrangement for electrolytic cells or the like, with a fixed contact surface and a movable contact surface which can be moved by means of an actuating device to the fixed contact surface and brought into pressure contact therewith, the actuating device via a possibly still further driving shift shaft is driven.
Eine derartige Niederespannungs-Kurzschließer-Anordnung ist bereits aus der DE-OS 27 02 063 bekannt. Gegenüber bisher meist verwendeten Kurzschließer-Anordnungen für elektrochemische zellen - beispielsweise Quecksilberchlorzellen, Diaphragmazellen - weist dieser bekannte Kurzschließer bereits erhebliche Vorteile auf. Diese Kurzschluß-Schalter werden beim Betrieb von Anlagen zur chemischen Elektrolyse in großer Stückzahl benötigt, um z. B. bestimmte Gruppen von Elektrolysezellen für Wartungszwecke kurzschließen und dadurch stromlos machen zu können. Die Schalter sind zwischen massive, die Zellen miteinander verbindende Lelterschlenen angeordnete wobei die Leiterschienen Ströme in der Größenordnung von einigen tausend Ampere bei verhältnismäßig niedriger Gleichspannung führen. Besonders häufig ist die elektrolytische Herstellung von Chlor, so daß die Schalt- bzw. Kontaktelemente starken Korrosionsbelastungen unterliegen. Diese Korrosionsbelastung ist insbesondere auch deshalb groß, weil die Schalter möglichst nahe an die elektrolytischen Bäder herangebracht werden müssen, um die mit langen Leitungen verbundenen Widerstandsverluste möglichst klein zu machen. Ein weiteres wichtiges Erfordernis bei derartigen Schaltern ist eine möglichst synchrone Betätigung der zahlreichen parallelgeschalteten Kontakte, damit nicht durch ungleichmäßige zeitliche Betätigung die Belastung einzelner Kontakte kurzzeitig übermäßig groß wird und dadurch zu deren Zerstörung führt.Such a low-voltage short-circuit arrangement is already known from DE-OS 27 02 063. Compared to previously used short-circuiting arrangements for electrochemical cells - for example mercury chlorine cells, diaphragm cells - this known short-circuiting device already has considerable advantages. These short-circuit switches are required in the operation of plants for chemical electrolysis in large numbers in order to. B. short circuits certain groups of electrolytic cells for maintenance purposes and thereby can de-energize. The switches are arranged between massive connecting loops connecting the cells, the conductor rails having currents of the order of a few thousand amperes lead at a relatively low DC voltage. Particularly common is the electrolytic production of chlorine, so that the S chalt- or contact elements are subject to severe corrosion loads. This corrosion load is particularly high because the switches have to be brought as close as possible to the electrolytic baths in order to minimize the resistance losses associated with long lines. Another important requirement for such switches is that the numerous parallel-connected contacts are actuated as synchronously as possible so that the load on individual contacts does not become excessively brief for a short time due to uneven actuation and thus leads to their destruction.
Bei der DE-OS 27 02 063 werden die Kontaktflächen der einzelnen Kurzschluß-Schalter gekapselt und unter Vakuum gesetzt, um sie gegen die schädigenden Umwelteinflüsse abzuschirmen. Die dort dargestellte Konstruktion erlaubt auch eine sehr kurze Leitungs- führung, so daß die Leistungsverluste verhältnismäßig niedrig sind. Eine möglichst synchrone Betätigung einer Anzahl von Kurzschluß-Schaltern wird dadurch ermöglicht, daß sie von einer gemeinsamen Schaltwelle betätigt werden, die für jeden Kurzschluß-Schalter einen Exzenter aufweist, der die zur Schaltung erforderliche Hin- und Herbewegung des beweglichen Schaltkontaktes ergibt, wobei ein Teil des Hubes zum öffnen und Schließen des Schalters dient, während ein anderer Teil zum Aufbau des Kontaktdruckes durch Verspannung von Tellerfedern verbraucht wird.In DE-OS 27 02 063, the contact surfaces of the individual short-circuit switches are encapsulated and placed under vacuum in order to shield them from the damaging environmental influences. The construction illustrated there also allows a very short L management eitungs- so that the power losses are relatively low. The most synchronous possible actuation of a number of short-circuit switches is made possible by the fact that they are actuated by a common switching shaft which has an eccentric for each short-circuit switch, which results in the reciprocating movement of the movable switching contact required for switching, part of which of the stroke is used to open and close the switch, while another part is used to build up the contact pressure by tensioning disc springs.
Ein anderer Kurzschluß-Schalter mit ebenfalls gegenüber Umwelteinflüssen abgeschirmten Kontaktflächen wird in der Zeitschrift "GEC-Journal for Industrie-, Bd. 2, Nr. 1, 1978, veröffentlicht. Der dort dargestellte Kurzschluß-Schalter arbeitet mit einem flüssigen Metall, einer Gallium-Indium-Legierung, die beim Einschalten des Schalters zu einer sehr wirksamen Verringerung des Ubergangswiderstandes zwischen den Kontaktflächen führt. Der Schaltdruck kann dadurch verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Nachteilig ist der verhältnismäßig komplizierte Aufbau sowie auch der hohe Preis für die Ausgangsmaterialien, die diesen Flüssigmetall-Schalter für viele Anwendungsfälle zu aufwendig macht.Another short-circuit switch with contact surfaces which are also shielded from environmental influences is published in the journal "GEC-Journal for Industrie-, Vol. 2, No. 1, 1978. The short-circuit switch shown there works with a liquid metal, a gallium Indium alloy, which leads to a very effective reduction of the contact resistance between the contact surfaces when the switch is switched on, which means that the switching pressure can be kept relatively low as well as the high price for the raw materials, which makes this liquid metal switch too expensive for many applications.
Der aus der DE-OS 27 02 063 bekannte Schalter ist da wesentlich preisgünstiger, hat allerdings noch den Nachteile daß bei größeren Anlagen mit ihren unvermeidlichen mechanischen Toleranzen die Synchronität der einzelnen Kurzschluß-Schalter für eine lange Lebensdauer noch nicht ausreichend ist. Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung eines Schalters der eingangs genannten Art dahingehend, daß auch und insbesondere bei größeren Anlagen und den dabei auftretenden unvermeidlichen mechanischen Toleranzen ein exakter Synchronismus zwischen den einzelnen Kurzschluß-Schaltern erreicht werden kann.The switch known from DE-OS 27 02 063 is much cheaper, but still has the disadvantages that in larger systems with their inevitable mechanical tolerances, the synchronism of the individual short-circuit switches is not yet sufficient for a long service life. The object of the invention is to improve a switch of the type mentioned in such a way that an exact synchronism between the individual short-circuit switches can be achieved even and in particular in larger systems and the inevitable mechanical tolerances that occur.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung am betriebsbereiten Kurszchließer betätigbare Einstelleinrichtungen für den Kontakthub und/oder den KontaktBerührungsdruck bzw. für die Abhängigkeit des Abstandes der beiden Kontaktflächen zueinander vom Drehwinkel der Schaltwelle aufweist.According to the invention the object is achieved in that the actuating device on the ready-to-use course closer has adjustable actuating devices for the contact stroke and / or the contact contact pressure or for the dependence of the distance between the two contact surfaces on the angle of rotation of the control shaft.
Wird, wie beim Stand der Technik, die bewegliche Kontaktfläche von einem Kontaktflächenträger gehalten, der aus einer beweglichen unteren leitenden und die Kontaktfläche tragenden Platte und einer beweglichen oberen, einen nach außen sich erstreckenden Bolzen aufweisenden Platte aufgebaut, zwischen denen eine flexible Leiterschiene gehalten ist, während die feste Kontaktfläche von einem Kontaktflächenträger gehalten wird, der aus einer oberen, leitenden und die Kontaktfläche tragenden festen Platte und einer unteren festen, Teil eines die Exzentexschaltwelle lagernden Rahmens bildenden Platte besteht, swischen denen eine starre Leiterschiene gehalten ist, kann erfindungsegemaß der Bolzen an seinem freien Ende auf oder in einem Sewinde eine Einstellmutter bzw - schraube tragen, die drehbar aber axial unverschieblich an einem den Exzenter der Schacltwelle umgreifenden Exzenterlager befestigt ist.If, as in the prior art, the movable contact surface is held by a contact surface carrier which is constructed from a movable lower conductive plate which carries the contact surface and a movable upper plate which has an outwardly extending bolt and between which a flexible conductor rail is held, While the fixed contact surface is held by a contact surface carrier, which consists of an upper, conductive and the contact surface supporting solid plate and a lower fixed plate forming part of a frame supporting the eccentric switching shaft, which can hold a rigid conductor rail, according to the invention the bolt can be used At its free end, carry an adjusting nut or screw on or in a sewing screw, which is rotatably but axially immovably fastened to an eccentric bearing encompassing the eccentric of the shaft.
Auf diese Weise wird eine sehr einfache Einstellmöglichkeit verwirklicht, die bei aufgebauter Anlage es ermöglicht, mittels beispieleweise eines Maulschlüssels eine mechanische Feineinstellung für jedes Schaltelement vorzunehmen, wodurch die unvermeidlichen mechanischen Toleranzen ausgeglichen werden können.In this way, a very simple setting option is realized, which, when the system is set up, makes it possible to carry out a mechanical fine adjustment for each switching element by means of an open-ended wrench, for example, whereby the inevitable mechanical tolerances can be compensated for.
Die Stabilität des Antriebs und damit die Schaltgenauigkeit und Synchronität läßt sich noch weiter steigern, wenn gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung der Bolzen in einem vom Rahmen gehaltenen Schiebelager gelagert ist.The stability of the drive and thus the switching accuracy and synchronicity can be further increased if, according to yet another embodiment of the invention, the bolt is mounted in a sliding bearing held by the frame.
Um wie auch beim Stand der Technik einen Teil des Schalthubes in eine Verschiebung des beweglichen Kontaktes und einen anderen Teil des Hubes zum Kontaktdrnckaufbau verwenden zu können, ist erfindungsgemäß der Bolzen mehrteilig ausgebildet und weist insbesondere einen mit der oberen, beweglichen Platte verbundenen Abschnitt auf, der über einen quer durch den Bolzen geführten Stift mit einem das Bolzenabschnittsende umgreifenden Verbindungsstück verbunden ist, das vom Schiebelager geführt wird und am Ende ein Gewinde aufweist, in das die Einstellmutter oder -schraube einführbar ist, wobei das Verbindungsstück zur begrenzt verschieblichen Aufnahme der über die Bolzenfläche hinausragenden Enden des Stiftes axial ausgerichtete Langlöcher aufweist und durch eine auf dem Bolzenabschnitt zwischen Platte und Verbindungsstück angeordneten Druckfeder, insbesondere Teller feder das Verbindungsstück von der Platte weggedrückt wird, wobei der in dem Langloch geführte Stift Anschläge für die axiale Bewegung des Verbindungsstückes bezüglich des Bolzenabschnittes bildet. Um auch von der Huberzeugungseinrichtung, nämlich dem auf der Schaltwelle befestigten Exzenter, möglichst präzise Bewegungsabläufe zu erhalten, erfolgt die Bewegungsübertragung vom Exzenter auf den mehrteiligen Bolzen mittels in seitlich zum Exzenter liegenden Exzenterseitenstücken angeordneten Stahlstiften, wobei durch günstige Materialwahl, beispielsweise Eartbronze für den Exzenter und Edelstahl für die darauf gleitenden Bolzen, die Anordnung ohne sich leicht zersetzende Schmiermittel selbstschmierend wird und dadurch nicht gewartet zu werden brauch Um auch sonst eine Wartung entbehrlich zu machen, können gemäß einer noch anderen Ausgestaltung der Erfindung die Kontaktebenen - wie beim Stand der Technik - abgekapselt werden, wobei jedoch nicht unbedingt ein Vakuum verwendet wird, sondern statt dessen ein Schutzgas in den Umkapselungsraum eingegeben wird, so daß der beim Stand der Technik noch auf die Schalteinrichtung wirkende Außendruck den Schaltvorgang hier nicht mehr beeinflußt, was bei bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein kann. Eine genaue Beschreibung dieser schutzgasumspülten Schaltkontakte findet sich in der älteren Patentanmeldung P 28 45 900.9, die von den Anmeldern auf die Erfinderin übertragen wurde.In order to be able to use part of the switching stroke in a displacement of the movable contact and another part of the stroke for contact pressure build-up, as in the prior art, the bolt is designed in several parts according to the invention and in particular has a section connected to the upper, movable plate, which is connected via a pin guided transversely through the pin to a connecting piece encompassing the end of the pin section, which is guided by the sliding bearing and at the end has a thread into which the adjusting nut or screw can be inserted, the connecting piece being used for the limitedly displaceable reception of the pin surface protruding ends of the pin has axially aligned elongated holes and the connecting piece is pressed away from the plate by a pressure spring, in particular a plate spring, arranged on the bolt section between the plate and the connecting piece, the pin guided in the elongated hole making stops for the axial Movement of the connector with respect to the bolt portion forms. In order to obtain the most precise possible motion sequences from the stroke generating device, namely the eccentric fastened to the selector shaft, the motion is transmitted from the eccentric to the multi-part bolt by means of steel pins arranged in eccentric side pieces lying laterally to the eccentric Stainless steel for the bolts sliding on it, the arrangement becomes self-lubricating without easily decomposing lubricants and therefore does not require any maintenance In order to make maintenance otherwise unnecessary, according to yet another embodiment of the invention, the contact planes - as in the prior art - can be encapsulated, but a vacuum is not necessarily used, but instead a protective gas is introduced into the encapsulation space that the external pressure still acting on the switching device in the prior art no longer influences the switching process here, which can be advantageous in certain applications. A precise description of these switch contacts, which are flushed with protective gas, can be found in the older patent application P 28 45 900.9, which was transferred from the applicants to the inventor.
Günstigerweise können auch die empfindlichen Teile der Betätigungseinrichtung umkapselt sein, z. B. durch Kunststoffbälge.Conveniently, the sensitive parts of the actuator can be encapsulated, for. B. by plastic bellows.
Auch die Lagerung der Schaltwelle im Schalterrahmen kann durch entsprechende Materialwahl selbstschmierend gemacht werden. so daß eine besondere Schmierung mit z. B. Schmierfetten, die leicht von der umgebenden Atmosphäre zersetzt werden, entbehrn. lich wird. Durch beim Stand der Technik nicht vorgesehene Anschläge am Rahmen für den Bewegungsweg der Schaltwelle lassen sich zwei Schaltstellungen festlegen, die dadurch, daß diese Stellung jeweils geringfügig über den Totpunkt des Hubes hinausreicht, sich in der jeweiligen Stellung selbst sichern. Zur besonders einfachen Einstellung der Betätigungseinrichtung ist zudem noch gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung eine Mittelstellung vorgesehen, bei der die Kontakte sich gerade berühren sollen, so daß in dieser Mittelstellung die Einstellschraube oder Einstellmutter so justiert werden kann, daß sich die Kontakte gerade berühren, was mit einer Prüflampe leicht feststellbar ist. Nach Justierung, die nur einmal nach Aufbau der Gesamtanlage und ggf. bei Auswechselung einer Kontakt einheit notwendig ist, kann die Einstellschraube mittels eines Sicherungsbleches gegen unbeabsichtigtes Verdrehen arretiert werden.The storage of the selector shaft in the switch frame can also be made self-lubricating by selecting the appropriate material. so that a special lubrication with z. B. Grease that is easily decomposed by the surrounding atmosphere. becomes. By stops not provided in the prior art on the frame for the path of movement of the selector shaft, two switching positions can be defined, which, because this position extends slightly beyond the dead center of the stroke, secure itself in the respective position. For a particularly simple adjustment of the actuating device, a middle position is also provided according to yet another embodiment of the invention, in which the contacts should just touch, so that in this middle position the adjusting screw or adjusting nut can be adjusted so that the contacts just touch, which can easily be determined with a test lamp. After adjustment, which is only necessary once after setting up the entire system and, if necessary, when replacing a contact unit, the adjusting screw can be locked against unintentional rotation using a locking plate.
Beim Stand der Technik sind für jeden Rahmen. zwei Kontaktpaare vorgesehen. Wegen der höheren erreichbaren Genauigkeiz läßt sich beim Erfindungsgegenstand die Anzahl der Kontakpaare pro Rahmen weiter vergrößern, z. B. auf vier Kontaktpaare pro Rahmen, wobei jedes Kontaktpaar z. B. 5000 A übertragen kann, ein vier Kontaktpaare aufweisender Rahmen also 20000 A. Bei höheren erforderlichen Strömen können ohne weiteres mehrere Schalterrahmen mit jeweils einem oder mehreren Kontaktpaaren zusammengebaut werden, wobei die Schaltwellen der einzelnen Rahmen über Kupplungen miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist dies auch für größere Anlagen ohne Probleme möglich, da svitl. sich dabei ergebende Toleranzen durch die erfindungsdemäße Einstelleinrichtung ohne Schwierigkeiten nach Fertigsteldes Aufbaus ausgeglichen werden können.The state of the art is for every frame. two pairs of contacts intended. Because of the higher achievable accuracy, the number of contact pairs per frame can be further increased in the subject matter of the invention, e.g. B. on four pairs of contacts per frame, each pair of contacts z. B. can transmit 5000 A, a four-K ontaktpaare having Direction frame so 20000 A. At higher required currents may be readily plurality of switch frames, each having one or more pairs of contacts are assembled, the switching shafts of the individual frames are connected to one another via couplings. In contrast to the prior art, this is also possible for larger systems without any problems, since svitl. resulting tolerances can be compensated for by the setting device according to the invention without difficulty after completion of the construction.
surch die hohe erreichbare Synchronität der Schaltvorgänge der einselnen Kontaktpaare ist es nicht erforderlich, den Schaltvorrang besonders schnell vorzunehmen. Vielmehr ist es ohne weiteres möglich, die Schaltung mittels eines Handantriebs vorrunehmen, ohne daß dabei überlastungen der einzelnen Schaltkontakte durch zu langsame Umschaltung auftreten würden. Durch die besonders günstige Konstruktion sind im übrigen auch die für einen Handbetrieb erforderlichen geringen Betätigungskräfte gewährleistet. Dadurch, daß über einen Totpunkt hinausgeschalvet wird, ergibt sich auch bei Ausfall der Antriebskraft keine Betriebsstörung.Due to the high achievable synchronism of the switching processes of the individual contact pairs, it is not necessary to carry out the switching priority particularly quickly. Rather, it is easily possible to carry out the switching by means of a manual drive, without overloading the individual switching contacts due to switching being too slow. The particularly favorable design also ensures the low actuation forces required for manual operation. The fact that a dead center is used means that there is no malfunction even if the drive power fails.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments which are illustrated in the drawings.
Es zeigt :
- Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines einpoligen Schaltelementes
- Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten einpoligen Schaltelementes, wobei ein Teil der Bauteile in Phantomlinien dargestellt ist:
- Fig. 3 als weitere Auführungsform ein vierpoliges Schaltelement in teilweise geschnittener Seitenansicht:
- Fig. 4 eine Ansicht längs der Linien IV-IV der Fig. 31 und
- Fig. 5 eine Teildraufsicht auf die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform längs der Pfeile V-V der Fig. 4.
- Fig. 1 is a sectional side view of a single-pole switching element
- FIG. 2 shows a side view of the single-pole switching element shown in FIG. 1, part of the components being shown in phantom lines:
- F ig. 3 as a further embodiment, a four-pole switching element in a partially sectioned side view:
- Fig. 4 is a view along the lines IV-IV of Fig. 3 1 and
- 5 is a partial plan view of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 along the arrows VV of FIG. 4th
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht, die längs der Achse der Schaltwelle, geführt ist, ein einpoliges Schaltelement mit erfindungsgemäßen Merkmalen. Das einpolige Schaltelement mit der allgameinen Bezugszahl 10 umfaßt eine feste Kontaktfläche 12 und eine bewegliche Kontaktfläche 14, die mittels einer Betätigungseinrichtung 16 auf die feste Kontaktfläche 12 zubewegt und mit dieser in Druckberührung gebracht werden kannn wobai die Fig. den Schalter in dieser Schliebstellung wiedergibt.Fig. 1 shows in a sectional view, which is guided along the axis of the selector shaft, a single-pole switching element with features according to the invention. The single-pole switching element with the
Die feste Kontaktfläche 12 wird von ainem fasten Kontaktflächenträger 18 gehalten, der aus leitendem Material besteht und mit einer starren Leiterschiene 20 verbunden, z. B. mittels Innenbrustschraubbolzen 22 varachraubt ist. Die starre Leiterschiene 20 wiederum ist an einer Quervarstrebung 24 befsstigt, die well des Schalterrahmans 26 ist. falls der Schalterrahmen 26 aus Metall gefertigt ist, was aus Festigkeitsgründen meist zweckmäßig sein wird, ist eine isolierte Befestigung der Leiterschiene 20 günstig, z. B. dadurch, daß zwischen der Leiterschiene 20 und der Querverstrebung 24 eine Isolierschicht oder Isolierplatte 28 vorgesehen wird und auch die Befestigungamittel, z. B. ein schraubbolsen 30, aus Isoliermaterial bestehen oder eine Isolierunterlage oder -hülse 32 aufweisen.The fixed contact surface 12 is held by a fast
Da Niederspannungs-kursschliaβer nur geringe Spannungen schalten brauchen, ganügt ein verhältiniemäβig geringer Abstand zwischen den kontakflächen 12 und 14, beispielsweise ein Abstand von 3 mm, um eine zichere Trannung das Stromkreises unter gleichzeitiger Lichthogenlöschung zu bewirken. Andezerzeits mut die Kontaktfläche für den Schaltstrom von einigen tausend Ampere verhältnismäßig groß sein, um die Strombelastung pro Flächeneinheit und die damit verbundene Erwärmung durch den Üfbergangswiderstand klein zu halten. Wegen der Großfflächigkeit der Kontaktflächen ist es wichtig, daß der die bewegliche Kontaktfläche 14 tragende beweglichen Kontaktflächenträger 34 während der schaltenden Hubbewegung möglichst genau senkrecht zur Kontaktflächenebene geführt wird. Beim Stand der Technik erfolgt dies zum einen durch die Vakuumumkapselung der Schaltkontakte, zum anderen durch die an dem Kontaktflächenträger angeschraubte, durch Lamellierung in gewissem Ausmaß flexible Leiterschiene 40, die auch hier. ein gewisses Ausmaß an Führung übernimmt, indem der aus einer unteren Platte 36 und einer oberen Platte 38 bestehende kontaktflächenträger diese flexible Leiterschiene 40 mittels Schraubbolzen 42 zwischen sich einklemmt. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist beim Anmeldungsgegenstand noch eine weitere Führung vorhanden, die noch im folgenden näher beschrieben werden wird.Since low-voltage circuit closers only need to switch low voltages, a relatively small distance between the
Wie in größeren Einzelheiten in der älteren Patentanmeldung P 28 45 900.9 beschrieben wird, sind die beiden Kontaktflächen 12, 14 in einen Edelstahlbalg 44 eingesschlosen, der am beweglichen kontaktflächenträger 36 hart angelötet ist, während er am festen kontaktflächenträger 18 mittels eines Edelstahlflansches 45 und eines darunter liegenden Teflonringes befestigt ist, wobei zur Befestigung in Polyamidisolierbuchsen 50 gehaltene Schraubbolzen 52 vorgesehen sind.As described in greater detail in the earlier patent application P 28 45 900.9, the two
Der vom Edelstahlbalg 44 umschlossene Raum ist mit einem Stickstoff-Edelgasgemisch gefüllt, das eine genau reproduzierbare Lichtbogenlöschwirkung besitzt und außerdem verhindert, daß der Außendruck Einfluß auf das Schaltverhalten hat, wie es beim Stand der Technik der Fall ist, bei dem der umkapselte Kontaktraum Vakuum aufweist.The space enclosed by the stainless steel bellows 44 is filled with a nitrogen / inert gas mixture which has a precisely reproducible arc extinguishing effect and also prevents the external pressure from influencing the switching behavior, as is the case in the prior art in which the encapsulated contact space has a vacuum .
Zum Antrieb des beweglichen Kontaktes dient eine Schaltwelle 54, die in ebenfalls run Schalterrahmen 26 gehörenden Seitenstützen 56 gelagert ist, wie Fig. 1 deutlich erkennen läßt. Die beiden Seitenstützen 56 sind mit der bereits genannten unteren Querverstrebung 24 sowie mit einer weiteren mittleren Querverstrebung 58 verschraubt, beispielsweise mittels Schraubbolzen 60. Durch diese Anordnung ergibt sich ein leicht montierbarer und trotzdem ausreichend starrer Schalterrahmen 26.A switching
Die Schaltwelle 54 weist einen vorzugsweise aus Hartbronze gefertigten Exzenter 62 auf, der mittels Stiften 64 auf der Schaltwelle 54 fixiert ist. Auf dem Exzenter 62 gleiten zwei Bolzen 66, 68 aus Edelstahl, wobei die beiden Bolzen 66, 68 in zwei Exzenterseitenstücken 70 derart E. B, mittels Sicherungsringen 72 gehalten werden, daß sich die Bolzen 66 und 68 bezüglich der Schaltwellenachse 74 genau gegenüberliegen, wie auch aus Fig. 2 hervorgeht. Der Exzenter 62 weist eine derart geformte Nockenbahn auf, daß bei Drehung des Exzenters die Bolzen 66, 68 stets mit der Nockenbahn in Berührung bleiben, gleichzeitig aber auch der volle Schalthub innerhalb eines Drehwinkels von vorzugsweise 90 Grad geliefert wird. Dadurch kann die Schaltwelle in einfacher Weise durch einen radial angelenkten, Von z. B. einem Druckluftzylinder apgetriebenen Hebelgelenk betätigt werden.The
Die beiden Exzenterseitenstücke sind unten hakenförmig abgebogen oder stellen alternativ ein einstückig geformtes U-Teil dar, wobei der Verbindungssteg 76 bzw. die hakenförmigen Enden eine geschlossene Bohrung bzw. zwei kreinsringabschnitte bilden, auf denen die Radialschultern zweier Xunststoffscheiben 78, 80 sich abstützen. Diese Kunststoffscheiben stellen eine Wirkverbindung zwischen dem Exzenter 62 und einer Kopferstreckung 82 einer Betätigungseinrichtung 16 dar, deren anderes Ende mit der oberen beweglichen Platte 38 in Verbindung steht. Erfindungsgemäß ist diese Betätigungseinrichtung 16 so konstruiert, daß sie eine Einstellung des Schaltelementes bezüglich der Schaltwelle 54 ermöglichte Zu diesem Zweck geht die Kopferstreckung 82 in ein Sechskantteil 84 ber, das entweder eine Sechskantschraube oder, wie hier, der Sechskantkopf eines Schraubbolzens 86 sein kann.The two eccentric side pieces are bent at the bottom in a hook shape or alternatively represent an integrally formed U-part, the connecting web 76 or the hook-shaped ends forming a closed bore or two chalk ring sections on which the radial shoulders of two
Der Schraubbolzen 86 steht über ein Außengewinde mit einem Innengewinde eines Verbindungsstückes 88 in Verbindung, das im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und in einem Kunststofflager 90 gleitet, daß von der schon erwähnten mittleren Querverbindung 58 gehalten wird, beispielsweise mittels eines Sicherungsringes 92 und einer Radialschulter 94. Innerhalb des rohrartigen Verbindungsstückes 88 ist ein Bolzen 96 verschieblich gelagert, der mit seinem unteren Ende an der oberen beweglichen Platte 38 befestigt ist, beispieleweise eingeschraubt oder eingesteckt und dann verschweißt ist.The bolt 86 stands over an external thread with an inside thread of a connecting piece 88 in connection, which is substantially tubular and slides in a plastic bearing 90 that is held by the above-mentioned
Das Verbindungastück weist in dem Bereich, in dem sich der Bolzen 96 bafindet, zwei axial ausgerichtete Langlöcher 98 auf, in die die freien Enden eines Stiftes 100 eingreifen, der innerhalb des Bolzens 96 gehalten wird. Durch diese Anordnung wird dem Bolzen 96 eine begrenzte Axialbewegung innerhalb des Verbindungsstückes 88 ermöclicht. Im Verbindung mit einer hier als Tellerfederaparet ausgebildeten Druckfeder 102 wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, dem kontäktdruck aufzubauen, wie noch erläutert wird.In the area in which the bolt 96 is located, the connecting piece has two axially aligned elongated holes 98, into which the free ends of a pin 100 engage, which is held within the bolt 96. This arrangement allows the pin 96 to have limited axial movement within the connector 88. In connection with a
Be sei noch erwähnt, daß die bsiden Kunststoffscheiben 78, 80 einerseite von Sechsitantteil 84, andererseits von einer Beilag- scheibe 104 in stellung gehalten werden, die ihrerseits von einer in einer am Ende der Kopferatreckung 82 angebrachten Hut eingelegten Sicherungsringes vos gehalten wird.It should also be mentioned that the bidside
Zur Begrenzung der Drehweges der Schaltwelle 54 dient ein in die Schaltwelle eingelsassaner Stift 108, der an zwei Anschlagstiften 110, 112 in dem beiden Endstellungen der Schaltwelle jeweils anliegt, wobei diese stiftförmigen Anschläge von einer der Seitenstlitzen 56 getragen werden.To limit the rotational travel of the
Diess Anscläge konnen auch jeweils zweifach vorshanden sein, wie in Fig. 1 dargestallt, un zo eine nooth bessere Abstützung dear beiden Schaltrelienendpositionen sicheraustellen,These proposals can also be provided twice, as shown in FIG. 1, to ensure no better support of the two switching relay end positions,
Un die gegeneinänden harga sclichen Teile der Antriebesinrichtung 16 vor Verschmutzung und chemischer Aggression durch die Elektro- lysegase zu schützen, sind Kunststoffbälge 114 und 116 vorgesehen, wobei der Kunststoffbalg 114 einerseits auf der Schulter 94 der Kunststofflagerung 90, andererseits auf dem Tellerfederpakwt 102 aufruht und den Raum zwischen der oberen beweglichen Platte 38 und der Querverstrebung 58 hermetisch abschließt, während sich der Kunststoffbalg 116 von einer an der Einstellschraube 86 anliegenden Platte 118 bis zur anderen Seite der Querverstrebung 58 erstreckt und die Betätigungseinrichtung von der anderen Seite hermetisch abschließt und gegen Verschmutzung und Korrosion schützt.The parts of the drive device 16 which are mutually opposite against pollution and chemical aggression by the electrical l gases to protect ys e, Kunststoffbälge 114 and 116 are provided, the
Die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Schaltelementes sei nun erläutert. Die Schaltwelle 54 wird über eine mittels Stiften 119 mit der Schaltwelle 54 verstiftete, nicht dargestellte Kupp, lung angetrieben. Die Drehbewegung der Schaltwelle, die durch die Anschläge 110, 112 beispielsweise auf 100 Grad begrenzt ist, wird vom auf der Schaltwelle verstifteten Exzenter 62 in eine Hubbewegung umgewandelt, beispielsweise in einen Gesamthub von 6 mm. Ein Teil dieses Hubwages, z. B. 3 mm, wird ver- wendet um die Kontakte zu öffnen oder zu schließen. Der übrige Teil des Hubweges, z. B. die weiteren 3 mm, baut über das Tellerfederpaket 102 den erforderlichen Kontaktdruck auf. Der Exzenter fährt in der Einstellung bzw. Ausstellung über den Totpunkt geringfügig hinaus (z. B. um 5 Grad), ao daß die jeweilige Endstellung ohne besondere Vorkehrungen gesichert ist.The function of the switching element shown in Fig. 1 will now be explained. The
Der in Fig. 1 dargestellte Schalter befindet eich in geschlossener Stellung. Wird jetzt die Schaltwelle gemäß Fig. 3 rechts herum gedreht, hebt der Exzenter 62 die auf ihm gleitenden Stifte 66, 68 an, wobei gleichzeitig die Exzenterseitenstücke 70 angehoben werden. Es sei noch erwähnt, daß die Exzenterseitenstücke 70 für die Schaltwelle 54 einen entsprechenden langgestreckten Durchbruch 120 aufweisen.The switch shown in Fig. 1 is in the closed position. 3, the eccentric 62 lifts the
Die Exzenterseitenstücke 70 wiederum verschieben über die Kunststoffscheiben 78, 80 den Schraubbolzen 86, der das im Lager 90 gelagerte Verbiedungsstück 88 nach oben zieht. Durch diese Aufwärtsbewegung des Verbindungsstückes 88 wird das Tellerfederpaket 102, das von dem unteren Ende des Verbindungsstückes 88 gegen die obere bewegliche Platte 38 des beweglichen Kontaktes gedrückt wird, entlastet, während gleichzeitig die beiden Enden des Stiftes 100 in den beiden Langlöchern 98 nach unten wandern Sobald die Stiftenden das untere Ende der Langlöcher erreicht haben, kann sich das Tellerfederpaket 102 nicht weiter entlaste: weil jetzt das Verbindungsstück 88 über den Stift 100 den Bolze: mitnimmt und damit den aus den Teilen 38, 40 und 36 bestehenden beweglichen Kontakt nach oben bewegt und dadurch zu einem Abheben der beweglichen Kontaktfläche 14 von der festen Kontaktfläche 12 führt. Durch die Trennung der beiden Kontaktflächen 12, 14, wird der zwischen der starren Leiterschiene 20 und der flexiblen Leiterschiene 40 bestehende Stromkreis unterbrochen und ein Lichtbogen, der sich bei Stromfluß ausbildet, durch das die Kontaktflächen 12, 14 umspülende Schutzgas gelöscht. Wenn sich die Schaltwelle 54 soweit bewegt hat, daß der Stift 1 am Anschlag 110 (siehe Fig. 2) anliegt, wobei auch hier wieder der Totpunkt um einen kleinen Winkel 122 überfahren ist, weisen die beiden Kontaktflächen 12, 14 einen Abstand von z. B. 3 mm auf, welcher Abstand bei den hier anliegenden geringen Spannung völlig ausreichend ist.The
Das in Fig. 1 dargestellte einpolige Schaltelement kann mit entsprechenden weiteren Schaltelementen zu einem System zusamme geschaltet werden, wobei beispielsweise für jede Elektrolysezelle ein Schaltelement vorgesehen ist. Die Schaltwellen 54 der einzelnen zueinander fluchtend angeordneten Schaltelemente können dann in einfacher Weise über Kupplungsstücke, nicht dargestellt, miteinander verstiftet sein, so daß eine spielfreie synchrone Betätigung aller Schaltwellen 54 von einem oder auch beiden Enden her möglich ist, entweder mittels eines Bandantrie oder, wo dies zweckmäßig ist, mittels eines Druckluftantriebes oder auch eines Motorantriebes.The single-pole switching element shown in FIG. 1 can be connected together with corresponding further switching elements to form a system, for example one switching element being provided for each electrolytic cell. The switching
Um sicherzustellen, daß bei allen Schaltelementen zum gleichen Zeitpunkt, d. h. bei einer ganz bestimmten Stellung der miteinander verbundenen Schaltwellen Kontaktberührung erfolgt, damit nicht einzelne länger in Betrieb bleibende oder vorzeitig eingeschaltete Schaltelemente überlastet werden, ist erfindungsgemäß die Betätigungseinrichtung einstellbar. Die Einstellung kann in der Weise erfolgen, daß die Schaltwelle in einer bestimmten Stellung, x. B. bei 50 Grad Schaltwinkel, arretiert wird, wozu beispielsweise in der Seitenstützwand 56 ein Gewindeloch - nicht dargestellt vorgesehen sein kann, in das zum Zweck der Arretierung für die Dauer der Einstellarbeiten ein Mittelanschlagstift eingeschraubt werden kann, an den dann z. B, der Stift 108 zum Anliegen kommt. Nach Arretierung der Schaltwelle wird mit einem Maulschlüssel das Sechskantteil 84 der einzelnen Schaltelement solange gedrebt, bis sich die Kontaktflächen 12, 14 gerade berühren, was sich beispielsweise durch Anlegen einer Prüflampe zwischen festem Kontakt und beweglichem Kontakt feststellen läßt. Nach Einstellung des Sechskantteils 84 wird ein an einem der Exzenterseitenstücke 70 angebrachtes Sicherungsblech 124 an den Sechskantteil 84 angebogen und so eichergestellt, daß dieser sich nicht ungewollt verstellt.To ensure that all switching elements at the same time, i. H. In the case of a very specific position of the interconnected switching shafts, contact is made so that individual switching elements that remain in operation or are switched on prematurely are not overloaded, the actuating device can be set according to the invention. The setting can be made in such a way that the control shaft in a certain position, x. B. at 50 degrees switching angle, for which purpose, for example in the
In Fig. 3 ist ein vierpoliges Schaltelement dargestellt, bei dem vier Kontaktpaare in einem gemeinsamen Schalterrahmen 26 untergebracht sind. Diese Konstruktion ist etwas kompakter und preisgünstiger als die Anordnung von vier einpoligen Schaltelementen nebeneinander und ist insbesondere dann günstig, wenn sehr viele Zellenpole gleichzeitig geschaltet werden müssen. Es können auch noch mehr kontaktpaare in einem Schalterrahmen 26 untergebracht werden, jedoch sind dann u. U. zusätzliche Verstrebungen notwendig, damit sich der Schalterrahmen beim Schaltbetrieb nicht verzieht und dadurch möglicherweise zu ungenauen Schaltreitpunkten für die einzelnen Pole führt.3 shows a four-pole switching element in which four contact pairs are accommodated in a
Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, treten zur einen Seite der Sochalterreihe die starren Leiterschienen 20 aus, während zur anderen seite hin die flexiblen Leiterechienen austreten. Am Ende der Leiterschienen sind Bohrungen vorgesehen, mit denen die Leiterachienen mit entsprechenden Polen der Elektrolysezellen verschraubt werden können.As can be seen from Fig. 5, contact to one side of the rigid L Sochalterreihe pus rails 20, while exiting out the other side of the flexible Leiterechienen. At the Bores are provided at the end of the conductor rails, with which the conductor axes can be screwed to corresponding poles of the electrolytic cells.
Das erfindungsgemäße Schaltelement wie auch aus derartigen Schaltelementen aufgebaute Schaltanlagen zeichnen sich durch kleine Abmessungen, niedrige Installations- und Wartungskosten und außerordentlich hohe Betriebssicherheit aus und erfordern zudem nur geringe Antriebskräfte.The switching element according to the invention, as well as switchgear assemblies constructed from switching elements of this type, are distinguished by small dimensions, low installation and maintenance costs and extraordinarily high operational reliability and, moreover, require only low driving forces.
Stellt man die Kontaktflächenträger 18 und 36 aus quadratischen Xupferplatten mit einer Seitenlänge von 120 mm mit eißem Edelstahlbelag her und fertigt man die Kontaktflächen 12, 14 aus einem Silberverbundmetall, ergibt sich eine Dauerstromleistung von mindestens 5000 A bei einer Betriebsspannung von 12 V. Der Spannungsabfall pro Schaltelement beträgt etwa 15 mV. Eine gemäß Fig. 1 aufgebaute Ausführungsform erreicht eine elektrische Lebensdauer von mehr als 5000 Schaltungen und eine mechanische Lebensdauer von mehr als 50000 Schaltungen. Die Betätigungskraft pro Modul ist kleiner als 1,5 Nm, während das Gewicht nur etwa 3 kg beträgt.If you make the contact surface supports 18 and 36 from square copper plates with a side length of 120 mm with a white stainless steel coating and if you manufacture the contact surfaces 12, 14 from a silver composite metal, the continuous current output is at least 5000 A at an operating voltage of 12 V. The voltage drop per Switching element is about 15 mV. An embodiment constructed according to FIG. 1 achieves an electrical lifespan of more than 5000 switching operations and a mechanical lifespan of more than 50,000 switching operations. The actuation force per module is less than 1.5 Nm, while the weight is only about 3 kg.
Da keinerlei Schmierstoffe verwendet werden, sondern alle Lager durch entsprechende Wahl der Materialien selbstschmierend ausgestaltet sind (Seitenstützen 56 x. B. aus Messing, Schaltwelle aus Stahl), ergibt sich ein außerordentlich weiter Betriebstemperaturbereich, der von -20° bis +200° reicht.Since no lubricants are used, but all bearings are designed to be self-lubricating through appropriate choice of materials (side supports 56 x. B. made of brass, control shaft made of steel), there is an extraordinarily wide operating temperature range, which ranges from -20 ° to + 200 °.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0029205B1 (en) * | 1979-11-15 | 1984-02-22 | Hundt & Weber Schaltgeräte GmbH | High-current switch |
JPH0622087B2 (en) * | 1987-05-25 | 1994-03-23 | 松下電工株式会社 | Sealed contact device |
DE19623733B4 (en) * | 1996-06-14 | 2007-07-05 | Ritter Starkstromtechnik Gmbh & Co | High current switch |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1242749B (en) * | 1960-10-12 | 1967-06-22 | Licentia Gmbh | Diverter switch for step transformers with contact carriers moved in a straight line by disk drive |
DE1640731A1 (en) * | 1967-10-17 | 1970-07-16 | Takaheshi Denki Seisakusho Kk | Short circuit switch |
DE1917692A1 (en) * | 1969-04-05 | 1970-10-15 | Siemens Ag | Diverter switch for step transformers or the like. with four vacuum switches |
DE2702063A1 (en) * | 1976-01-19 | 1977-07-28 | Westinghouse Electric Corp | ACTUATION MECHANISM FOR A LOW VOLTAGE VACUUM SWITCH |
US4075448A (en) * | 1975-09-29 | 1978-02-21 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Cell bypass switches for electrochemical cell systems |
-
1978
- 1978-12-05 DE DE19782852471 patent/DE2852471A1/en not_active Withdrawn
-
1979
- 1979-11-22 EP EP79104638A patent/EP0011820A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1242749B (en) * | 1960-10-12 | 1967-06-22 | Licentia Gmbh | Diverter switch for step transformers with contact carriers moved in a straight line by disk drive |
DE1640731A1 (en) * | 1967-10-17 | 1970-07-16 | Takaheshi Denki Seisakusho Kk | Short circuit switch |
DE1917692A1 (en) * | 1969-04-05 | 1970-10-15 | Siemens Ag | Diverter switch for step transformers or the like. with four vacuum switches |
US4075448A (en) * | 1975-09-29 | 1978-02-21 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Cell bypass switches for electrochemical cell systems |
DE2702063A1 (en) * | 1976-01-19 | 1977-07-28 | Westinghouse Electric Corp | ACTUATION MECHANISM FOR A LOW VOLTAGE VACUUM SWITCH |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2852471A1 (en) | 1980-06-12 |
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