DE1081547B

DE1081547B - Damping device equipped with additional mass to prevent the bouncing of electrical switch contact pieces

Info

Publication number: DE1081547B
Application number: DEI10813A
Authority: DE
Inventors: John Parstorfer
Original assignee: ITE Circuit Breaker Co
Current assignee: ITE Circuit Breaker Co
Priority date: 1954-11-03
Filing date: 1955-10-25
Publication date: 1960-05-12

Description

Die beweglichen Teile elektrischer Schalter können beim Schließvorgang eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit erreichen und demnach beim Auftreffen auf die festen Teile eine erhebliche kinetische Energie haben. Diese kinetische Energie wird beim Zusammentreffen der beweglichen und der festen Kontaktstücke im allgemeinen durch unerwünschte Prellvorgänge verbraucht.The moving parts of electrical switches can have a relatively high speed during the closing process reach and therefore a considerable kinetic energy when hitting the fixed parts to have. This kinetic energy is used when they meet the moving and the fixed contact pieces in general by undesired bouncing processes consumed.

Es ist bekannt, bei einem periodisch oder häufig betätigten Kontaktgerät, insbesondere für Kontaktumformer, die kinetische Energie des bewegliehen Ivontaktstücks bereits vor der Kontaktberührung auf eine mitgeführte Zusatzmasse abzuleiten. Dadurch wird zwar die Prellneigung des Geräts vermindert; gleichzeitig wird aber die Kontaktbewegung verlangsamt, was in vielen Fällen unerwünscht ist.It is known that in the case of a periodically or frequently operated contact device, in particular for contact converters, the kinetic energy of the moving contact piece already before the contact derive an additional mass carried along. This reduces the device's tendency to bounce; at the same time, however, the contact movement is slowed down, which is undesirable in many cases.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Zusatzmasse ausgestattete Dämpfungsvorrichtung zur Verhütung des Prellens bei den Stoßvorgängen zwischen den beweglichen und den ruhenden Schaltstücken elektrischer Schalter, insbesondere für mechanische Gleichrichter. Sie besteht darin, daß an dem ruhenden Kontaktstück mindestens zwei Dämpfungskörper anliegen, die sich beim Stoß entgegen der Wirkung von Rückholkräften von ihnen entfernen und nach unterschiedlichen Zeiten in ihre Anfangsstellung zurückkehren. Im Gegensatz zu dem bekannten Kontaktgerät wird bei der Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung die kinetische Energie des beweglichen Kontaktstücks erst bei Eintritt der Kontaktberührung auf die dämpfenden Zusatzmassen übertragen, so daß also die Schaltgeschwindigkeit durch die Dämpfung nicht vermindert wird. Mit Vorteil sind die Masse des beweglichen Kontaktstücks, die Masse des ruhenden Kontaktstücks und die gesamte bewegliche Masse der Dämpfungskörper untereinander annähernd gleich; außerdem sollen auch die Stoßziffern aller beteiligten Körper untereinander annähernd gleich sein. Die Dämpfungskörper können beim Stoß z. B. eine Biegungsschwingung oder eine geradlinige Schwingung ausführen.The invention relates to a damping device equipped with additional mass for prevention the bouncing during the impact processes between the moving and the stationary contact pieces electrical switches, in particular for mechanical rectifiers. It consists in the fact that in what is at rest Contact piece at least two damping bodies are in contact, which counteract the effect when impacted remove from them by return forces and return to their initial position after different times. In contrast to the known contact device, the damping device is after According to the invention, the kinetic energy of the movable contact piece only when contact occurs transferred to the damping additional masses, so that the switching speed through the damping is not decreased. The mass of the moving contact piece and the mass of the stationary one are advantageous Contact piece and the entire movable mass of the damping body are approximately the same as one another; In addition, the impact numbers of all bodies involved should be approximately the same. the Damping body can when impact z. B. a bending vibration or a rectilinear vibration carry out.

Im folgenden werden die Probleme, die mit prellenden elektrischen Kontakten verbunden sind, in bezug auf die Kontakte mechanischer Gleichrichter erörtert.The following discusses the problems associated with electrical contact bounce in discussed with respect to the contacts of mechanical rectifiers.

Ein mechanischer Gleichrichter erzeugt dadurch einen Gleichstrom, daß er zwischen einer passenden Phase eines Wechselstromsystems und dem zugeordneten Gleichstromsystem eine leitende Brücke herstellt, und zwar während des Zeitraums, in dem die betreffende Phase des Wechselstromsystems in der Lage ist, Energie in der gewünschten Richtung zu liefern; wenn die Wechselstromphase ihre Spannung relativ zur Gleichspannung umkehrt, wird die Brücke Mit Zusatzmasse ausgestatteteA mechanical rectifier generates a direct current by switching between a suitable Phase of an alternating current system and the associated direct current system creates a conductive bridge, during the period in which the relevant phase of the AC system is in the Is able to deliver energy in the desired direction; when the AC phase has its voltage reverses relative to the DC voltage, the bridge is equipped with additional ground

DämpfungsvorrichtungDamping device

zur Verhütung des Prellensto prevent bouncing

elektrischer Schaltkontaktstückeelectrical switch contact pieces

Anmelder:Applicant:

I-T-E Circuit Breaker Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)ITE Circuit Breaker Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50Representative: Dr.-Ing. P. Ohrt, patent attorney,
Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. November 1954Claimed priority:
V. St. v. America November 3, 1954

John Parstorfer, Philadelphia, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenJohn Parstorfer, Philadelphia, Pa. (V. St. A.),
has been named as the inventor

unterbrochen. Diese Vorgänge finden nacheinander und wiederholt im Synchronismus mit der Wechselstromfrequenz statt.interrupted. These processes take place sequentially and repeatedly in synchronism with the alternating current frequency instead of.

Bei mechanischen Gleichrichtern wird eine Schaltdrosselspule verwendet, d. h. eine nichtlineare oder sättigbare- Induktivität; sie dient dazu, im Stromverlauf in der Nähe des Nulldurchgangs eine Stufe zu bilden. In dem Zeitraum jeder Stufe muß entweder die Kontaktschließung oder -öffnung vollzogen werden. Bei einem dreiphasigen mechanischen Gleichrichter muß daher die Kontakteinrichtung den Kreis bei. einer Frequenz von 60 Hz 216 OOOmal pro Stunde unterbrechen.Mechanical rectifiers use a switching inductor; H. a nonlinear or saturable inductance; it is used to close a step in the current curve near the zero crossing form. In the period of each stage, either the contact closure or the opening must be completed. In the case of a three-phase mechanical rectifier, the contact device must therefore make the circuit at. a frequency of 60 Hz 216 000 times per hour.

- Die zusammenwirkenden Kontaktstücke (bewegliche Kontaktbrücke und feste Kontaktstücke) eines mechanischen Gleichrichters befinden sich in einem abnehmbaren und ersetzbaren Kontaktblock, in dem •eine Schraubenfeder angebracht ist, die die Kontaktbrücke in der Schließstellung gegen die festen Kontaktstücke drückt. Wenn die bewegliche Kontaktbrücke innerhalb der durch die Schaltdrosselspule erzeugten Stromstufe auf die festen Kontaktstücke trifft, wird die in ihr enthaltene kinetische Energie durch Prellvorgänge verbraucht. Das heißt, daß nach- The interacting contact pieces (movable contact bridge and fixed contact pieces) of a mechanical rectifiers are located in a removable and replaceable contact block in which • A coil spring is attached, which the contact bridge in the closed position against the fixed contact pieces presses. When the moving contact bridge is inside the generated by the switching inductor Current stage hits the fixed contact pieces, the kinetic energy contained in it consumed by bouncing. That is, after

009 509ß17009 509ß17

der ersten Berührung das Brückenkontaktstück von den festen Kontaktstücken zurückprellt und dabei Arbeit gegen die Vorspannfeder leistet, wobei es kinetische Energie verliert. Das Brückenköntaktstück schließt sich dann nochmals, prellt wieder zurück, wobei es weitere kinetische Energie verliert, und dieser Vorgang läuft weiter, bis die gesamte kinetische Energie des Brückenkontaktstückes verbraucht ist.the first touch the bridge contact piece of bounces back against the fixed contact pieces, doing work against the biasing spring, whereby it loses kinetic energy. The bridge contact piece then closes again, bounces back again, losing further kinetic energy, and this one The process continues until the entire kinetic energy of the bridge contact piece is consumed.

Das Prellen hat zunächst den Nachteil, daß zwischen dem Brückenkontaktstück und den festen Kontakstücken infolge der Prellbewegungen Silberstaub erzeugt wird. Der Silberstaub ist aus zwei Gründen unerwünscht; erstens vermindert er die mechanische Lebensdauer der Kontakte, und zweitens kann er eine Kette bilden, deren eines Ende an dem beweglichen Kontaktstück bei der Öffnungsbewegung haftet, während das andere Ende auf dem festen Kontaktstück verbleibt. Wenn dies der Fall ist, wird die metallische Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktstück und dem festen Kontaktstück nicht im vorgeschriebenen Zeitpunkt unterbrochen, so daß ein starker Strom während der Sperrperiode der Kontakte durch die Silberkette fließt; es ergibt sich also eine Rückzündung, welche das Gerät zum Ausfall bringt und Schaden sowohl an den rückzündenden Kontakten als auch an den benachbarten Kontakten verursacht.The bouncing initially has the disadvantage that between the bridge contact piece and the fixed contact pieces silver dust is generated as a result of the bouncing movements. The silver dust is for two reasons undesirable; firstly, it reduces the mechanical life of the contacts, and secondly, it can be a Form chain, one end of which sticks to the movable contact piece during the opening movement, while the other end remains on the fixed contact piece. When it does, the metallic Connection between the movable contact piece and the fixed contact piece not in the prescribed Time interrupted, making a strong one Current flows through the silver chain during the blocking period of the contacts; so there is a backfire, which causes the device to fail and damage to both the re-igniting contacts and also caused to the neighboring contacts.

Weiterhin hat jeder Prellvorgang zur Folge, daß der Kontakt den relativ hohen Einschalt-Stufenstrom der Schaltdrosselspule unterbrechen und wieder schließen muß. Dies ist beim Betrieb des mechanischen Gleichrichters nicht erwünscht und hat lediglich zur Folge, daß die Zahl der Schaltvorgänge, die der Kontakt in einem gegebenen Zeitraum durchführt, verdoppelt oder verdreifacht wird. Die Lebensdauer der Kontakte wird auf diese Weise vermindert.Furthermore, every bounce process has the consequence that the contact has the relatively high switch-on stage current the switching reactor must interrupt and close again. This is when operating the mechanical Rectifier is not desirable and only has the consequence that the number of switching operations that the contact is carried out, doubled or tripled in a given period of time. The lifespan of the Contact is reduced in this way.

Eine zweite Schwierigkeit, welche mit dem Prellen der Kontakte von mechanischen Gleichrichtern verbunden ist, besteht darin, daß die Prellvorgänge noch andauern können, wenn die Einschaltstromstufe bereits abgelaufen ist. Infolgedessen öffnet und schließt sich dann der Kontakt bei einem so hohen Strom, daß die Kontaktflächen zerstört werden.A second difficulty associated with contact bouncing of mechanical rectifiers is, consists in the fact that the bouncing processes can continue when the inrush current stage is already has expired. As a result, the contact then opens and closes at such a high current that the contact surfaces are destroyed.

Eine dritte Schwierigkeit, die infolge des Prellens der Kontakte bei mechanischen Gleichrichtern auftritt, besteht darin, daß die Prellvorgänge Regelkreise stören, welche von der genauen Schließungsoder Öffnungszeit des Kontakts abhängen. A third difficulty that arises as a result of contact bouncing in mechanical rectifiers, consists in the fact that the bouncing processes disturb control loops, which depend on the exact closing or opening time of the contact.

Prellende Kontakte sind daher ausgesprochen nachteilig. Bouncing contacts are therefore extremely disadvantageous.

Bei bisher bekannten Anordnungen hat man die Schraubenfeder, die die bewegliche Kontaktbrücke auf die festen Kontaktstücke drückt, mit einer hohen Druckkraft versehen, in dem Bestreben, das Prellen beim Schließen der Kontakte zu unterdrücken. Die Beanspruchung einer Feder unter solchen Bedingungen verkürzt jedoch ihre Lebensdauer erheblich; Rückzündungen, infolge des Bruchs von Kontaktfedern kommen daher bei mechanischen Gleichrichtern häufig vor. Außerdem wird auch durch eine sehr stärke Federkraft das Prellen noch nicht vollständig unterdrückt.In previously known arrangements one has the helical spring, which the movable contact bridge pushes on the fixed contact pieces, provided with a high compressive force, in an effort to stop the bouncing to suppress when closing the contacts. The stress on a spring under such conditions however, it shortens their service life considerably; Backfiring, as a result of the breakage of contact springs are therefore common in mechanical rectifiers. It is also used by a very stronger spring force the bouncing is not yet completely suppressed.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung dient die Feder nur dazu, den Kontaktdruck zu erzeugen. Daher kann die Federkraft erheblich herabgesetzt und damit ihre Lebensdauer vergrößert werden.In the device according to the invention, the spring only serves to generate the contact pressure. Therefore the spring force can be reduced considerably and thus its service life can be increased.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die kinetische Energie des beweglichen Kontaktsfücks durch Dämpfungskörper aufgenommen; diese Körper kehren selbsttätig", schnell und mit einem Minimum von Rückstoßkraft in die Ausgangsstellung¹ zurück, so daß sie dann wieder für den nächsten Stoßvorgang bereit sind.In the arrangement according to the invention, the kinetic energy of the movable contact foot is absorbed by damping bodies; these bodies "return automatically", quickly and with a minimum of recoil force back into the starting position ¹ , so that they are then ready again for the next impact process.

Im Prinzip wird durch die neuartige Anordnung ein Mittel geschaffen, durch welches die kinetische Energie der beweglichen Kontaktmasse fast augenblicklich an eine Mehrzahl beweglicher Einheiten übertragen wird, die mit verschiedenen Eigenfrequenzen schwingen und so angeordnet sind, daß sie die übertragene Energie aufnehmen können. Die bewegliehen Einheiten werden dann nacheinander und schnell für den nächsten Vorgang wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Dadurch, daß die Rückführung der beweglichen Einheiten nacheinander erfolgt, ist ihre durchschnittliche Rückstoßkraft viel geringer, als wenn sie gleichzeitig ihre Ausgangsstellung erreichen würden.In principle, the novel arrangement creates a means by which the kinetic Moving mass energy almost instantaneously to a plurality of moving units is transmitted, which vibrate with different natural frequencies and are arranged so that they the can absorb transmitted energy. The moving units are then sequentially and quickly returned to its original position for the next operation. In that the repatriation of the moving units takes place one after the other, their average recoil force is much lower, as if they reached their starting position at the same time.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung in erster Linie in Verbindung mit mechanisch betriebenen Kontakten mechanischer Gleichrichter erläutert wird, kann sie auch bei elektromagnetisch betriebenen Kontakten derartiger Gleichrichter oder bei sonstigen Schaltern in gleicher Weise verwendet werden.Although the device according to the invention is primarily used in conjunction with mechanically operated Contacts of mechanical rectifiers is explained, it can also be used for electromagnetically operated contacts such rectifiers or other switches can be used in the same way.

Die Erfindung sei an Hand der folgenden Zeichnungen erläutert.The invention will be explained with reference to the following drawings.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Kontaktmechanismus; sie erläutert die Anordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung in dem Kontaktsystem ;Fig. 1 is a perspective view of the contact mechanism; it explains the arrangement of the damping device according to the invention in the contact system ;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Kontaktanordnung eines mechanischen Gleichrichters; sie erläutert die Zuordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung zu den festen Kontaktstücken;Figure 2 is a cross section through the contact assembly of a mechanical rectifier; she explains the assignment of the damping device according to the invention to the fixed contact pieces;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung für einen Kontakt eines mechanischen Gleichrichters;Fig. 3 is a perspective view of the invention Damping device for a contact of a mechanical rectifier;

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Kontakt eines mechanischen Gleichrichters in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung, wobei die zusammenwirkenden Kontaktstücke sich in Trennstellung befinden;Fig. 4 is a cross section through a contact of a mechanical rectifier in connection with the damping device according to the invention, wherein the interacting contact pieces are in Disconnected position;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch den Kontakt eines mechanischen Gleichrichters in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung; sie zeigt die Bewegung der Dämpfungssegmente unmittelbar nach dem Zusammentreffen der Kontaktstücke;Fig. 5 is a cross-section through the contact of a mechanical rectifier in connection with the damping device according to the invention; it shows the movement of the damping segments directly after the contact pieces meet;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung; Fig. 6 shows a cross section through a second Embodiment of the damping device according to the invention;

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 6 unmittelbar nach dem Zusammentreffen der zusammenwirkenden Glieder;FIG. 7 shows a cross section through the embodiment according to FIG. 6 immediately after the meeting of the interacting links;

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung; 8 shows a cross section through a third embodiment of the damping device according to the invention;

Fig. 9 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil der Dämpfungsvorrichtung nach Fig. 8;FIG. 9 shows a plan view of part of the damping device according to FIG. 8;

Fig. 10 zeigt den Querschnitt nach Fig. 8 unmittelbar nach dem Zusammenstoß der zusammenwirken* den Stücke.Fig. 10 shows the cross section according to Fig. 8 immediately after the collision of the cooperate * the pieces.

Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 die mechanische Schaltanordnung nur für eine Phase 10a dargestellt; die Schaltgeräte für die Phasen b und c sind in der Konstruktion identisch. Diese Figur erläutert die Anordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung am Kontaktgerät.For the sake of simplicity, the mechanical switching arrangement is only shown for one phase 10a in FIG. 1; the switching devices for phases b and c are identical in construction. This figure explains the arrangement of the damping device according to the invention on the contact device.

Die Aufwärtsbewegung der Stoßstange 47 drückt die plattenf örmige Kontaktbrücke 31 gegen den Druck der Schraubenfeder 51 aufwärts; die Kontaktbrücke 31 wird dadurch von dem festen Wechselstromkontaktstück 28 und dem positiven Gleichstromkontakt-The upward movement of the bumper 47 pushes the plate-shaped contact bridge 31 against the pressure the coil spring 51 upward; the contact bridge 31 is thereby removed from the fixed alternating current contact piece 28 and the positive DC contact

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stücke 26 und den Dämpfungsköfpefn. 17 und 18 ge- Dämpfungskörper eine Biegungsbewegung relativ zu trennt, Während dieses. Zeitraums befindet sich die ihren befestigten Teilen ausführen können.
Stoßstange 46 in ihrer tiefsten Stellung; die Kontakt- Die, Dämpfungskörper 17 und 18 bestehen aus brücke, die zur Kontaktanordnung 16 gehört, ist da- einem Material mit niedrigem elektrischem Widerher durch die ihr zugeordnete Schraubenfeder in 5 stand. Vorzugsweise sind die effektive bewegliche Schließstellung unter Druck gehalten. Masse der Dämpfungskorper 17 und 18 und ihre Stoß-Die Erfindung ist auf die Schaffung einer Dämp- ziffer, die wirksame Gesamtmasse und die StoBziffer fungsvorrichtung gerichtet, die einem Kontaktstück der" beweglichen Kontaktbrücke 31 und die Masse der wie dem Brückenkontäktstück 31 gestattet, mit den festen Kontaktstücke 26 und 28, die die kinetische Kontaktstücken nach Art von 25 und 27 zusammen- iö Energie übertragen, und ihre Stoßziffer nahezu gleich, zustoßen, ohne daß ein unmittelbares Prellen oder Fig. 3 zeigt eine Einzelansicht des Dampfungskörspäter bei der Rückkehr der Dämpfungsvorrichtung pers 17. Die Löcher 61 und 62 nehmen die Befestiin ihre Ausgangsstellung ein Rückstoß auftritt. gungsschrauben 53 auf, welche die Teilfläche in der In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Kontakt- Umgebung dieser Löcher mit dem festen Kontaktblock nach Art von 15 gezeigt; sie erläutert die An- *5 stück 26 nach Fig. 2 fest verbinden. In den Dämpordnung der Dämpfungsmittel an der Köntakteinrich- fungskörper sind Schlitze 63 bis 67 eingeschnitten, so tung. Die Kontaktanordnung 15 besteht aus einem daß einzelne Segmente 68 bis 71 entstehen. Jedes einGehäuse 50, welches schachtelärtige Form hat und zelne Segment ist mit dem Dämpfungskorper 17 vervorzugsweise aus einem isolierenden Material be- bunden, welcher als ein gemeinsames Segment wirkt, steht. Eine Schraubenfeder 51 ist innerhalb des Ge- so Die Einzelsegmente 68 bis 71 haben verschiedene Dihäuses zwischen der Kontaktbrücke 31 und dem Ab- mensionen, so daß jedes Segment eine andere natürstandsstück 52 angebracht. Das Abstandsstück 52 liehe Schwmgungsfrequenz besitzt,
dient zur Herstellung der fichtigen Spannung der Die Fig. 4 und 5 zeigen den Bewegungsablauf des Schraubenfeder 51; es kann aus Messing bestehen. Dämpfungskörpers 17 beim Stoßvorgang. Wenn das Die Dämpfungskorper 17 und 18' und die festen 25 Kontaktstück 31 sich in Trennstellung befindet, wie Kontaktstücke 26 und 28 sind mit dem Gehäuse es in Fig. 4 dargestellt ist, sind die einzelnen Segdurch Befestigungsschrauben 53 verbunden, welche mente 68 bis 71 der Dämpfungskorper 17 und 18 in sich durch Bohrungen 54 innerhalb des Gehäuses 50 enger Berührung mit den festen Kontaktstücken 26 erstrecken; die Bohrungen 54 treten, wie es am besten und 27. In ihrer Ruhestellung liegen also die einzelaus Fig. 1 erkennbar ist, an der Oberseite des Ge- 3° nen Segmente bündig mit den festen Kontaktstücken, häuses aus. Jede der vier Bohrungen 54 enthält eine Fig. 5 zeigt den Zustand unmittelbar nach dem ZuBefestigungsschraube 53. sammentreffen der Kontaktstücke. Beim Schließen Die unteren Teile 55 und 56 des Gehäuses 50 die- besitzt das bewegliche Kontaktstück 31 eine bestimmte nen als Abstandhalter für das Führungsmittel 60. kinetische Energie. Unmittelbar nach dem Zusammen-Letzteres besteht, wie insbesondere aus Fig. 1 er- 35 treffen wird diese Energie durch die festen Kontaktketinbar ist, aus einer mehrfach geschlitzten Blatt- stücke 26 und 28 auf die Dämpfungskorper 17 und 18 feder. In der Nähe ihrer Kanten wird die Blattfeder übertragen. Die Segmente 68 bis 71 entfernen sich bei 60 α zwischen dem Gehäuse 50 und den Abstands- unter dem Einfluß der aufgenommenen kinetischen stücken 55.. bzw. 56 festgehalten. Der Mittelteil der Energie von den festen Kontaktstücken 26 und 28; Biattfederfläche ist ,maximal auslenkbar; er weist 4° bei der Bewegung gegen die aus der elastischen Naeine Bohrung auf, durch die der Kragen 31 α des be- tür des Materials sich ergebende Rückstellkraft leisten weglichen Kontaktstücks 31 durchgesteckt ist. Bei der sie Arbeit. Die beweglichen und festen Kontaktstücke periodischen Bewegung des Kontaktstücks 31 wird treffen also ohne Prellen zusammen, da die Stoßder Mittelteil der Blattfeder 60, wie es beim Vergleich energie auf bewegliche Einheiten (die Segmente der der Fig. 2 und 4 erkennbar ist, relativ zu den festen 45 Dämpfungskörper) übertragen wird.
Punkten 60 a abwechselnd gehöben und gesenkt. Die Wenn die Segmente 68 bis 71 sich von den festen Blattfeder 60 ist mit Löchern versehen, die mit den Kontaktstücken 26 und 28 entfernen, so tun sie das Bohrungen 54 übereinstimmen, wenn sich die Blatt- infolge ihrer verschiedenen Dimensionen mit verfeder zwischen des. Abstandhälterh 55 bzw. 56 und schiedenen Frequenzen. In Fig. 5 hat das Segment 68 dem Gehäuse 50 befindet. 5° eine höhere Eigenfrequenz als jedes der anderen; es Die Dämpfungskorper 17 und 18 und die festen erreicht daher eine maximale Auslenkung vor jedem Kontaktstücke 26 und 28 sind jeweils mit zwei Ge- der anderen Segmente. Demnach beginnt das Segment windebohrungen 61, 62 versehen, die die mit Gewinde 68 mit der Rückbewegung zum festen Kontaktstück versehenen Enden der Befestigungsschrauben 53 auf- bereits dann, während die Segmente 69, 70 und 71 nehmen. Wenn der Kontaktblock 15, wie es in Fig. 2 55 sich noch von ihm entfernen. Danach kehren auch die erläutert ist, zusammengeschraubt ist, bestimmen die Segmente 69, 70 und 71 nacheinander in ihre Grund-Befestigungsschrauben 53 die Lage der Führungs- stellung zurück. Die durchschnittliche Rückstoßkraft mittel 60, der Abstandhalter 55 und 56 und der festen des Dämpfungskörpers ist erheblich herabgesetzt, da Kontaktstücke 26 und 28. Auf diese Weise ist ein nur ein kleiner Teil des Körpers in jedem Zeitpunkt Teil der Oberfläche der Dämpfungskörper 17 und 18 60 in die Ausgangslage zurückkehrt. Wenn alle Segmit einer entsprechenden Fläche der festen Kontakt- mente 68 bis 71 im gleichen Augenblick in die Grundstücke 26 und 28 fest verbunden. Die restlichen Ober- stellung zurückkehren würden, würde ihre Energie flächen der Dämpfungskorper 17 bzw. 18 und der auf das bewegliche Kontaktstück 31 übertragen und festen Kontaktstücke 26 bzw. 28 liegen einander dicht dadurch eine Prellung verursacht werden. Durch eine an, haben jedoch die Möglichkeit, sich im Verlauf 65 geeignete Konstruktion des Dämpfungskörpers kann einer Biegungsbewegung voneinander zu trennen. erreicht werden, daß er sich nach einer beliebig kur-pieces 26 and the damping heads. 17 and 18 separate the damping body relative to a bending movement, during this. Period is located which can perform their attached parts.
Bumper 46 in its lowest position; The contact die, damping bodies 17 and 18 consist of a bridge which belongs to the contact arrangement 16 and is made of a material with a low electrical resistance due to the coil spring assigned to it in FIG. The effective movable closed position is preferably kept under pressure. Mass of the damping bodies 17 and 18 and their shock-The invention is directed to the creation of a damping number, the effective total mass and the shock-numbering device, which allows a contact piece of the "movable contact bridge 31 and the mass of the bridge contact piece 31 with the fixed contact pieces 26 and 28, which transfer the kinetic contact pieces in the manner of 25 and 27 together- iö energy, and their shock number almost equally, but without any immediate bouncing or 17. The holes 61 and 62 accommodate the fastening in their initial position when recoil occurs explains the fixed connection of the pieces 26 according to Fig. 2. In the damping order of the damping means on the contact slits 63 to 67 are cut in the direction of the body, so direction. The contact arrangement 15 consists of one that individual segments 68 to 71 arise. Each one housing 50, which has a box-like shape and individual segments, is connected to the damping body 17, preferably made of an insulating material which acts as a common segment. A helical spring 51 is located inside the joint. The individual segments 68 to 71 have different slide housings between the contact bridge 31 and the dimensions, so that each segment has a different natural spacer 52 attached. The spacer 52 has lent oscillation frequency,
is used to produce the correct tension of the FIGS. 4 and 5 show the sequence of movements of the helical spring 51; it can be made of brass. Damping body 17 during the impact process. When the damping bodies 17 and 18 'and the fixed 25 contact piece 31 is in the separated position, as is the case with the contact pieces 26 and 28, the individual segments are connected by fastening screws 53, which elements 68 to 71 of the Damper bodies 17 and 18 extend in them through bores 54 within the housing 50 in close contact with the fixed contact pieces 26; the bores 54 emerge, as is best and 27. In their rest position, the individual segments can be seen in FIG. 1, are flush with the fixed contact pieces on the upper side of the gene segment. Each of the four bores 54 contains a Fig. 5 shows the state immediately after the fastening screw 53. the contact pieces meet. When closing the lower parts 55 and 56 of the housing 50 the movable contact piece 31 has a certain NEN as a spacer for the guide means 60th kinetic energy. Immediately after the combination of the latter, as can be seen in particular from FIG. 1, this energy can be provided by the fixed contact ketin, from a multiply slotted leaf pieces 26 and 28 spring on the damping bodies 17 and 18. The leaf spring is transferred near its edges. The segments 68 to 71 move away at 60 α between the housing 50 and the spacing under the influence of the recorded kinetic pieces 55 .. and 56 respectively. The middle part of the power from the fixed contacts 26 and 28; Biattfederfläche is maximally deflectable; it has 4 ° during the movement against the resilient Naeine from the bore through which the collar 31 α of the loading door of the material resulting restoring force afford moveable contact piece 31 is pushed through. At which they work. The movable and fixed contact pieces, periodic movement of the contact piece 31 will meet without bouncing, since the impact of the central part of the leaf spring 60, as can be seen in the comparison of energy on movable units (the segments of FIGS. 2 and 4, relative to the fixed 45 damping body) is transmitted.
Points 60 a alternately raised and lowered. The If the segments 68 to 71 from the fixed leaf spring 60 is provided with holes that remove with the contact pieces 26 and 28, so they do the holes 54 match when the leaf due to their different dimensions with spring between the. Spacer 55 or 56 and different frequencies. In Fig. 5, the segment 68 has the housing 50 is located. 5 ° a higher natural frequency than any of the others; The damping bodies 17 and 18 and the fixed ones therefore achieve a maximum deflection in front of each contact piece 26 and 28 are each with two areas of the other segments. Accordingly, the segment begins provided with threaded bores 61, 62, which take up the ends of the fastening screws 53 provided with thread 68 with the return movement to the fixed contact piece, even while the segments 69, 70 and 71 take them. If the contact block 15, as shown in FIG. 2, 55 still move away from it. Thereafter, the one which has been explained also return, is screwed together, the segments 69, 70 and 71 successively determine the position of the guide position in their basic fastening screws 53. The average recoil force means 60, the spacers 55 and 56 and the fixed of the damping body is considerably reduced, since contact pieces 26 and 28. In this way, only a small part of the body is part of the surface of the damping bodies 17 and 18 60 in at any point in time the starting position returns. When all of the segments are firmly connected to a corresponding area of the fixed contact elements 68 to 71 in the plots 26 and 28 at the same instant. The remaining upper position would return if their energy surfaces would be transferred to the damping bodies 17 or 18 and to the movable contact piece 31 and fixed contact pieces 26 or 28 are close to one another, causing a bruise. However, by means of a suitable construction of the damping body in the course 65, a bending movement can be separated from one another. can be achieved that he is after an arbitrarily short

Die Erfindung bezieht sich auf die Dämpfungskör- zen Zeit wieder in der Grundstellung befindet.The invention relates to the damping body time is back in the basic position.

perl7und.l8, von denen ein Teil mit einer Teilfläche Die erfinduugsgemäße Dämpfungsvorrichtung ver-perl7und.l8, some of which have a partial surface.

der dem Stoß ausgesetzten Kontaktstücke 26 und 28 hindert auch dann das Prellen, wenn das beweglichethe exposed to the impact contact pieces 26 and 28 prevents the bouncing even when the movable

fest verbunden ist, wobei alle anderen Punkte der ?o Kontaktstück 31 nach Fig. 4 beim Auftreffen auf dieis firmly connected, with all other points of the? o contact piece 31 according to FIG

festen Kontaktstücke 26 und 28 nicht parallel zu diesen liegt. In diesem Falle wird das Einzelsegment, das sich unmittelbar unter dem Punkte der anfänglichen Berührung befindet, abgebogen, so daß ein Abprellen des Randes des Brückenkontaktstücks 31 vom festen Kontaktstück verhindert wird. Das Brückenkontaktstück 31 dreht sich dann unter dem Einfluß der Druckfeder um den anfänglichem Berührungspunkt, bis es mit dem festen Kontaktstück 26 bündig wird. Bei der bündigen Berührung werden die restliehen Segmente abgebogen, wobei sie die restliche Energie des beweglichen Kontaktstücks aufnehmen. Auf diese Weise verhindert die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung ein kippendes Prellen, wenn die Kontaktstücke in einem schiefen Winkel aufeinander treffen.fixed contact pieces 26 and 28 not parallel to these lies. In this case, the single segment immediately below the point becomes the initial one Contact is bent, so that the edge of the bridge contact piece 31 bounces off fixed contact piece is prevented. The bridge contact piece 31 then rotates under the influence the compression spring around the initial contact point until it is flush with the fixed contact piece 26 will. With the flush contact, the remaining segments are bent, with the remaining segments Absorb energy of the moving contact piece. In this way prevents the invention Damping device a tilting bouncing when the contact pieces are at an oblique angle to each other meet.

Da die Feder 51 bei der Anordnung nach der Erfindung der Aufgabe, das Prellen zu unterdrücken, enthoben ist, kann ihre betriebsmäßige Druckkraft erheblich vermindert werden, wodurch die Gefahr des Federbruchs entsprechend herabgesetzt ist. Dies ist ein sehr wichtiger Vorteil, da ein Federbruch zu Rückzündungen im Gleichrichter führt, so daß an den Teilen der Anlage erhebliche Schaden verursacht werden.Since the spring 51 in the arrangement according to the invention has the task of suppressing the bouncing, is relieved, their operational compressive force can be significantly reduced, thereby reducing the risk of Spring breakage is reduced accordingly. This is a very important benefit as a spring breakage too Backfiring in the rectifier leads, so that causes considerable damage to the parts of the system will.

Bei der oben geschilderten Ausführungsform der Erfindung führen die Segmente des Dämpfungskörpers eine Biegungsbewegung relativ zu einem gemeinsamen Segment aus. Bei einer anderen Ausführungsform nach diesem Prinzip können Teile des Dämp- fungskörpers sich unter dem Stoß geradlinig von dem Kontaktstück wegbewegen. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt.In the embodiment of the invention described above, the segments of the damping body lead flexural motion relative to a common segment. In another embodiment based on this principle, parts of the damping Fungkörpers move in a straight line away from the contact piece under the impact. This embodiment of the invention is shown in FIG.

In Fig. 6 ist 80 ein dem Stoß ausgesetztes Glied, und 82 und 83 sind zwei Einheiten, die sich in enger Berührung mit dem Glied 80 befinden. 84 und 85 sind Vorspannmittel für die Einheiten 82 und 83. In der Figur sind die Vorspannmittel als Federn dargestellt; es könnten dabei jedoch auch die Schwerkraft, elektromagnetische, hydraulische oder andere Vorspannmittel verwendet werden. Der mit F bezeichnete Pfeil symbolisiert ein Antriebsmittel, das die Körper 80 und 81 zum Zusammentreffen bringt.In Fig. 6, 80 is an impacted member, and 82 and 83 are two units which are in close contact with the member 80. 84 and 85 are biasing means for the units 82 and 83. In the figure, the biasing means are shown as springs; however, gravity, electromagnetic, hydraulic or other pretensioning means could also be used. The arrow labeled F symbolizes a drive means which brings the bodies 80 and 81 together.

- Fig. 7 zeigt die Ausführungsform nach Fig. 6 unmittelbar nach dem Zusammentreffen der Glieder 80 und -81. Die Dämpfungskörper 82 und 83 nehmen die durch das Glied 80 übertragene kinetische Energie des Glieds 81 auf, indem sie sich aus ihrer Stellung enger Berührung heraus gegen die Vorspannkräfte 82 und 83 bewegen. Die Glieder 80 und 81 treffen daher ohne Prellen aufeinander.- Fig. 7 shows the embodiment according to Fig. 6 directly after the meeting of links 80 and -81. The damping body 82 and 83 take the Kinetic energy transmitted by the member 80 to the member 81 by narrowing it out of its position Move out contact against the biasing forces 82 and 83. The links 80 and 81 therefore meet without Bouncing on each other.

Die Dämpfungskörper 82 und 83 und die ihnen zugeordneten Vorspannkräfte 84 und 85 sind so ausgebildet, daß sie verschiedene Schwingungsfrequenzen haben. Dies kann so geschehen, daß die Massen 82 und 83 oder auch die Vorspannkräfte 84 und 85 verschieden gewählt werden; es sind auch beide Maßnahmen möglich. Die Kombination mit der größeren Eigenfrequenz wird zuerst in die Grundstellung der unmittelbaren Berührung mit dem gestoßenen Glied zurückkehren; die Kombination mit der kleineren Eigenfrequenz wird erst später folgen. Durch Verwendung einer geeigneten Zeitfolge der Rückstöße kann- die durchschnittliche Rückstoßkraft, die die Körper 83 und 82 auf das gestoßene Glied 80 ausüben, erheblich herabgesetzt werden.The damping bodies 82 and 83 and the biasing forces 84 and 85 assigned to them are designed in such a way that that they have different frequencies of vibration. This can be done in such a way that the masses 82 and 83 or the pretensioning forces 84 and 85 can be selected differently; there are also both measures possible. The combination with the higher natural frequency is first in the basic position of the return to immediate contact with the struck limb; the combination with the smaller one Natural frequency will only follow later. By using an appropriate recoil timing can - the average recoil force exerted by bodies 83 and 82 on the impacted member 80, can be significantly reduced.

Weiterhin kann die durchschnittliche Rückstoßkraft, die die Dämpfungskörper auf das gestoßene Glied ausüben, durch Erhöhung ihrer Anzahl beliebig klein gemacht werden.Furthermore, the average recoil force, which the damping body on the impacted Exercise limb can be made as small as desired by increasing their number.

Ein anderer Nachteil, der durch die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung beseitigt wird, ist das kippende Prellen, welches eintritt, wenn die Glieder 80 und 81 vor dem Stoß nicht parallel zueinander sind. Wenn z. B. nach Fig. 6 die linke Seite des . Glieds 81 das Glied 80 zuerst erreicht, könnte diese Seite zurückprellen. Dann würde die rechte Seite des Glieds 81 auf das Glied 80 treffen und abprellen; diese Vorgänge würden sich wiederholen. Bei der Erfindung wird die kinetische Energie, wenn die linke Seite des Glieds 81 das Glied 80 erreicht, auf die Einheit 82 übertragen, die. sich unmittelbar unter dem Berührungspunkt befindet. Statt zu prellen bleibt die linke Seite des Glieds 81 in Berührung mit dem Glied 80; unter dem Einfluß der antreibenden Kraft F dreht sich das Glied 81 um seine linke Seite, bis seine Oberfläche mit der Oberfläche des Glieds 80 bündig wird. Bei dieser Berührung wird die Energie auf den Dämpfungskörper 83 übertragen, welcher dadurch selbst in Bewegung gerät.Another disadvantage which is eliminated by the damping device according to the invention is the tilting bouncing which occurs when the links 80 and 81 are not parallel to one another prior to the impact. If z. B. according to Fig. 6, the left side of the. Link 81 reaches link 80 first, this side could bounce back. Then the right side of link 81 would hit link 80 and bounce off; these processes would repeat themselves. In the invention, when the left side of the link 81 reaches the link 80, the kinetic energy is transferred to the unit 82 which. is immediately below the point of contact. Instead of bouncing, the left side of member 81 remains in contact with member 80; under the influence of the driving force F , the link 81 rotates around its left side until its surface with the surface of the link 80 becomes flush. With this contact, the energy is transferred to the damping body 83, which thereby itself starts to move.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung. Diese Figur stimmt im allgemeinen mit den Fig. 6 und 7 überein: der Dämpfungskörper 86 hat jedoch eine andere Form. Eine Aufsicht des Körpers 86 ist in Fig. 9 gezeigt. Mit 87 ist in Fig. 9 ein Loch bezeichnet, das zur Aufnahme von Befestigungsmitteln dient, wie z. B. des Bolzens 88 nach Fig. 8. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird eine Teilfläche des Dämpfungskörpers durch irgendwelche Mittel festgehalten, wie z.B. durch die Bolzenanordnung, die in der Figur dargestellt ist. Die Teilkörper 89 und 90 nach Fig. 9 befinden sich in Grundstellung in Berührung mit dem Glied 80; stößt jedoch das Glied 81 auf das Glied 80, so führen die Teilkörper 89 und 90 relativ zum festgehaltenen Teil eine Biegungsbewegung aus, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Infolge ihrer elastischen Eigenschaften kehren sie von selbst in die Grundstellung zurück, Der Stoßvorgang verläuft im wesentlichen ohne Prellen,- da die kinetische Energie bei der Berührung auf die Teilkörper 89 und 90 übertragen wird und diese bei ihrer Bewegung die Energie aufnehmen. Auch hier haben die Teilkörper verschiedene Schwingungsfrequenzen infolge ihrer verschiedenen Dimensionen, so daß die durchschnittliche Rückstoßkraft herabgesetzt ist.8 shows a further embodiment of the damping device according to the invention. This figure generally corresponds to FIGS. 6 and 7: the damping body 86, however, has a different shape. A top view of the body 86 is shown in FIG. With 87 in Fig. 9, a hole is designated, which for receiving of fasteners is used, such. B. the bolt 88 of FIG. 8. In the embodiment 8, a partial surface of the damping body is held in place by any means, e.g. by the bolt arrangement shown in the figure. The partial bodies 89 and 90 according to FIG. 9 are located in the home position in contact with member 80; However, if link 81 meets link 80, so the part bodies 89 and 90 perform a bending movement relative to the retained part, as does shown in FIG. Due to their elastic properties, they return to their basic position by themselves back, the impact process runs essentially without bouncing, - because the kinetic energy at the touch is transferred to the body parts 89 and 90 and these absorb the energy as they move. Here, too, the sub-bodies have different oscillation frequencies as a result of their different ones Dimensions so that the average recoil force is reduced.

Claims

Patent claims.

1. Damping device equipped with additional mass to prevent bouncing at the Impact processes between the moving and the stationary contact pieces of electrical switches, in particular for mechanical rectifiers, characterized in that on the stationary contact piece (80) at least two damping bodies (82, 83) rest against the impact on the Remove the effect of return forces from him and return to their initial position after different times return (Fig. 6, 7).

2. Apparatus according to claim 1, characterized • indicates that the mass of the movable Contact piece (81), the mass of the stationary contact piece (80) and the entire movable The mass of the damping bodies (82, 83) is approximately equal to one another and also the shock digits of all bodies involved are approximately the same (Fig. 6, 7),

3. Device according to claim 1, characterized in that that the damping bodies (86, 90) execute a flexural oscillation upon impact (Figures 8, 9, 10).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the damping body (82, 8S)

1010

carry out a straight oscillation on impact (Fig. 6, 7).

Publications considered: Swiss Patent No. 224 774.

1 sheet of drawings