DE1023510B - Druckluftbetaetigtes Luftschuetz fuer hohe Stromstaerken - Google Patents

Description

Luftschütze für Stromstärken von 2000 Ampere Nennstrom und mehr besitzen im allgemeinen drehbewegbare Kontakte, einen elektromagnetischen Antrieb sowie eine magnetische Lichtbogenblasvorrichtung entsprechender Größe. In der Schaltgerätetechnik besteht aber häufig 'die Aufgabe, derartige Schütze auf engem Raum unterzubringen; dies gilt beispielsweise für Niederspannungsstufenschütze, insbesondere für elektrische Lokomotiven.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftschütz für große Schalthäufigkeit und hohe Stromstärken (z. B. für 2000 bis 3000 Ampere Nennstrom) bei Spannungen bis etwa 800 Volt und für eine hohe Stromtragfähiigkeit (das ist die Fähigkeit, große Überströme in eingeschaltetem Zustand auszuhalten,, ohne daß die Kontakte miteinander verschweißen) zu schaffen, das besonders kleine Abmessungen hat. Diese Aufgabe war nur dadurch zu lösen, daß man von dem üblichen Aufbau der Luftschütze völlig abging.

Die Erfindung geht von einem bekannten- Luftschütz mit Schaltbrücken zur stromleitenden Verbindung von Paaren ortsfester Kontaktstellen aus und besteht darin, daß zur Betätigung ein Druckhaftmembranantrieb dient, wobei eine oder mehrere Membranen auf Membrankolben wirken;, die ihrerseits mit dem Schalterantrieb verbunden sind.

Es ist zwar schon bekannt, durch Druckluft betätigte Membranen zur Betätigung von Schaltkontakten zu benutzen. Bisher wurden aber auf diese We'ise nur Steuerstromkreise zur Überwachung von Druckschiwankungen betätigt.

Bei einer besonders zweckmäßigen und schmalen Ausführungsform des Luftschützes nach der Erfindung sind zwei Membranantriebe symmetrisch zur Mittelachse des Schützes angeordnet.

Ein sehr wesentlicher Vorteil des neuen Luftschutzes, besteht darin, daß bei Verwendung zweier nebeneinanderliegender Kontaktbrücken (Doppelunterbrechung) die zusätzliche Anordnung einer Blasspule nicht erforderlich ist, sondern daß es genügt, die gemäß einem weiteren Erfindiungsgedanken vorgesehene magnetische Blasung zur Wirkung kommen zu kissen, die dann eintritt, wenn ein flaches isoliert oder nicht isoliert angeordnetes Eisenstück in die feststehenden U-förmigen Kontaktstücke eingelegt wird.

In der Zeichnung ist ein Luftschütz für hohe Stromstärken nach der Erfindung, wie es z. B. als Bahnschütz verwendet wird, beispielsweise dargestellt.

Der Aufbau des Schützes ist in völlig neuartiger Weise so gewählt, daß das gesamte Schütz von den Stromschienen 1 und. 2 getragen wird. An den Stromschienen sind zunächst mit Bohrungen versehene

Druckluftbetätigtes Luftschütz
für hohe Stromstärken

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr. Arnold Einsele, Berlin-Siemensstadt,

und Werner Lange, Berlin-Dahlem,

sind als Erfinder genannt worden

Zwischenstücke 3 und 4 aus Metall für den Zweck der Kühlung angeschraubt. Diese Zwischenstücke tragen dann die eigentliche Grundplatte 5 des Schalters, die aus einem Isolierstoff auf Kunstharzbasis bestehen kann. Die Kontaktbrücke 6 wird von der Stange 7 getragen, die ihrerseits in dem Führuragsstück 8 aus Isolierstoff gehalten ist (bei zwei Kontaktstücken s'ind zwei Stangen erforderlich). In dieses Führungsstück ist von der anderen Seite her das Antriebsgestänge 9 eingelassen. Es besteht im wesentlichen aus dem Führungsbol'zen 10 und einer Brücke 11 aus Stahl, die ihrerseits zwei Membrankolben 12 und 13 trägt. Auf die Membrankolben wirken die Membranen 14 und 15 aus einem ölfesten, hochelastischen und abriebfesten Kunststoff, die in Druckluftkammern. 16 und 17 angeordnet sind. Die feststehenden Kontaktstücke sind mit 18 und 19 bezeichnet. Sie sind mit Schlitzen zur Aufnahme der Blaseisen 20 und 21 versehen. Diese bestehen aus einfachen, isolierten oder auch nicht isolierten Eisenstücken, die lose in die U-förmigen festen Kontaktstücke eingelegt sind. Ähnlich geformte Blaseisen 22 und 23 können, falls erforderlich, auch in die Kontakte der Kontaktbrücke eingelegt werden.

Die Kontaktbrücke ist ferner auf der Rückseite mit einer halbkugelförmigen Fläche versehen, die auf einer schalenförmigen Fläche des Schalt- und Führungsbolzens aufliegt und gegen diese mittels Federn, z.B. Tell'erfedern 24_, von der Kontaktseite her gepreßt wird. Bei entsprechend eingestelltem Federdruck entsteht an der kugelförmigen Fläche genügend Reibung, die ein Festhalten .der Brücke in der jeweils eingenommenen Stellung gewährleistet, bis ge-

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gebenenfalls ungleicher Kontaktabbrand eine selbständige Korrektur der Einstellung erzwingt.

Die Führung der Kontaktbrücke und ihrer Verbindungen mit dem Antriebsgestänge erfolgt durch das oben bereits erwähnte Isolierstück 8. Es gleitet gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf hochglanzpolierten verchromten Schienen, die an den. beiden Stromleitungen angebracht sind. Diese Art der Führung des Antriebsgestänges hat den besonderen Vorteil, keinen zusätzlichen Raum zu beanspruchen, da sie ja in dem freien Raum zwischen den Anschlußschienen liegt.

Im allgemeinen wird man bei diesem Schütz nach der Erfindung eine Lichtbogenkammer vorsehen, welche die festen und beweglichen Kontakte umgibt und in ihrem oberen und in ihrem unteren. Teil Löschbleche 25 und 26 trägt.

Beim Einschalten des Schützes wird Druckluft in die Membrankammern eingelassen. Die Membranen 14 und 15 biegen sich in Bruchteilen einer Millisekunde nach außen durch und verschieben die Kolben nach rechts. Dadurch wird das Antriebsgestänge unter Zusammenpressung einer Feder 27 von links nach rechts bewegt bis die Kontaktbrücke die ortsfesten Kontaktstücke berührt. Für eine große Stromtragfähigkeit muß ein hoher Kontaktdruck angewendet werden, der etwa 100 kg beträgt. Dieser Kontaktdruck wird ausschließlich auf pneumatischem Wege erzeugt, so daß auf die bei Magnetsystemen übliche Ausgleichsfeder verzichtet werden kann.

Um nun bei hohen Stromstärken und bei Anwendung von Kontaktbrücken einen gleichmäßigen Abbrand beider Kontaktseiten zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Kontakte nicht nur einstellbar zu lagern, sondern ihre Einstellung durch Tellerfedern (z. B. Tellerfedern 24) selbsttätig zu gestalten.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Druckluftbetätigtes Luftschütz für hohe Stromstärken, insbesondere Niederspannungs-Stufenschütz für elektrische Lokomotiven,, mit Schaltbrücken zur stromleitenden Verbindung von Paaren ortsfester Kontaktstellen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung ein Druckluftmembranantrieb dient, wobei eine oder mehrere Membranen auf Membrankolben wirken, die ihrerseits mit dem Schalterantrieb verbunden sind.

2. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckluftmembranantriebe symmetrisch zur Mittelachse des Schützes angeordnet sind.

3. Luftschütz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der beiden Membranantriebe über eine z. B. aus Stahl bestehende Brücke mit dem Antriebsgestänge verbunden sind.

4. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgestänge in einem Führungsstück aus Isolierstoff gelagert ist, das zwischen den beiden Anschlußschienen geführt ist.

5. Luftschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstück auf hochglanzpolierten, verchromten Schienen gleitet, die an den beiden Anschlußschienen befestigt sind.

6. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke auf ihrer Rückseite eine halbkugelförmige Fläche hat, die auf einer ebenso geformten Fläche des Schalt- oder Führungsbolzens aufliegt.

7. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Kontaktstücke Schlitze haben, in die flache isolierte Eisenstücke zur Verbesserung der magnetischen Blaswirkung eingelegt sind.

8. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke der beweglichen Kontaktbrücke flache Eisenstücke zur Verbesserung der magnetischen Blaswirkung tragen.

9. Luftschütz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke unter dem Einfluß einer Tellerfeder von dem Bolzen gegen die kugelförmige Fläche des Schalt- und Führungsbolzens gedrückt wird.

10. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Wärmeableitung Zwischenstücke aus Metall zwischen Stromschiene und Grundplatte vorgesehen sind.

11. Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Schütz von den dazugehörigen Stromschienen getragen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 837 428, 816 570;
französische Patentschrift Nr. 40 662;
USA.-Patentschriften Nr. 1 708 695, 1 849 930.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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