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Trennschalter, insbesondere Hebeltrennschalter Die Erfindung bezieht
sich auf Trennschalter mit schwenkbaren, die festen Kontaktstücke umgreifenden Doppelmessern,
die vor dem Einschaltaugenblick über die Breite des Festkontaktes hinaus durch ein
Spreizstück mit einer Auflauf-Keilfläche und parallelen Flanken gespreizt sind.
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Es ist bereits ein elektrischer Trennschalter der obengenannten Art
vorgeschlagen worden, bei dem das Spreizstück anschließend an die Auflauf-Keilfläehe
bzw. die parallelen Flanken mit einer Ablauffläehe versehen ist, die zunächst ein
steileres und daran anschließend ein flacheres Stück besitzt, auf der die mit den
Kontaktmessem verbundenen Rollen ablaufen können. Diese vorgeschlagene Anordnung
hat, wie auch eine bekannte Schalterausbildung, bei der feststehende Rollen die
mit schrägen Anlauf- und Ab-
laufflächen versehenen Kontaktmesser auseinanderdrücken
sollen, den Nachteil, daß kein schlagartiges Abrutschen der Kontaktmesser unter
gleichzeitig schlagartiger Erzeugung der vollen Kontaktberührungskraft möglich ist.
Da die Ablaufflächen der Spreizstücke der beschriebenen Trennschalter auch beim
öffnen der Kontaktmesser durchlaufen werden müssen, können hier keine scharfen Kanten
vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es bei den beschriebenen Schaltern nachteilig,
daß die Einschaltbewegung der Doppelmesser durch die Spreizung der Doppelmesser
kurz vor dem Einschaltaugenblick gehemmt ist, was zusätzlich zur Verminderung der
Einschaltgeschwindigkeit der Doppelmesser ein Schwingen derselben hervorrufen kann,
so daß die Doppelmesser im Augenblick des Auftreffens auf den Gegenkontakt verkantet
sein können. Hier kann auch kein weiterhin bekannter Zentrierkeil Abhilfe schaffen,
der den allmählichen übergang auf die leitenden Kontaktteile aufweist, da hier erstens
ein Teil der Kontaktdrückkräfte vom Keil aufgenommen werden und auch die obenerwähnten
Schwingungen nicht vermeidbar sind. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,
einen Aufbau für einen Trennschalter, insbesondere einen Hebeltrennschalter, anzugeben,
bei dem die geschilderten Schwierigkeiten beim Draufschalten auf Überströme oder
Kurzschlüsse vermieden sind und dessen Draufschaltvermögen gegenüber den bekannten
Trennschaltern wesentlich vergrößert ist. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung
auf einfache Weise dadurch gelöst, daß zur Spreizung außer einem beweglich geführten
Spreizstück, das durch Anschlag am Gegenkontakt in seiner Bewegung in Einschaltrichtung
begrenzt ist, ein ortsfestes Spreizstück vorgesehen ist, das die Spreizung der Doppelmesser
in der Aus-Stellung herbeiführt, und daß beim Einschalten beide Spreizstücke überlappend
wirksam sind, während beim Ausschalten das bewegliche Spreizstück von der Stirnseite
der ungespreizten Doppelmesserenden mitgenommen wird, bis das ortsfeste Spreizstück
nahe der Aus-Stellung wirksam wird. Da hierdurch die oben geschilderten Schwingungen
beim Einschalten des Schalters vollständig vermieden werden, ist es mit dem erfindungsgemäßen
Schalter möglich, auf Kurzschlüsse draufzuschalten, ohne daß hierbei die Kontakte
verschweißen. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die beweglichen Spreizstücke entsprechend
der Bahn der beweglichen Messerenden geführt sind. Soll der Schalter lageunabhängig
ausgebildet sein, so ist es vorteilhaft, wenn das Spreizstück in Kontaktschließrichtung
federbelastet ist.
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An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Erläuterung ihrer Wirkungsweise beschrieben.
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Die F! g. 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktanordnung,
bei der ein beweglicher Spreizkeil an einem Steuerhebel angeordnet ist. Im einzelnen
zeigt F i g. 1 einen Aufriß der Kontaktanordnung bei eingeschaltetem Schalter;
in F i g. 2 und 3 sind Bewegungsphasen des Ausschaltvorganges der
Kontaktmesser dargestellt; F i g. 4 zeigt den zu F i g. 3 gehörigen
Seitenriß. Die F i g. 5 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel
für eine Kontaktanordnung des Trennschalters, wobei ein beweglicher Spreizkeil in
einer an Gehäuseteilen angeordneten Führungskurve geführt ist. Die F i
g. 5 bis 7 zeigen Bewegungphasen der Kontaktanordnung in einer den
F i g. 1 bis 3 entsprechenden Darstellungsweise. In F i
g. 8 ist der zur F i g. 5
gehörige Seitenriß dargestellt. Alle
Figuren sind schematisch unter Fortlassung der für das Verständnis
der
Erfindung nicht wesentlichen Teile dargestellt; gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Der erfindungsgemäße Schalter besteht aus einem Festkontakt
1 und einem mit diesem zusammenarbeitenden Kontaktmesserpaar 2,
3. Die beiden Kontaktmesser 2, 3 werden durch an ihren Breitseiten
angeordneten Blattfedern 4, von denen nur eine ersichtlich ist, zusammengepreßt.
Mit Hilfe des Bolzens 5 ist an den Kontaktmessem ein geeignetes Antriebsteil
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angelenkt. Mit 12 und 13 sind die Stromzu- bzw. -ableitungsschienen
eines Strompfades für den Trennschalter bezeichnet. Die jedem Strompfad zugeordneten
Kontaktanordnungen werden durch Isoliertrennwände 14 voneinander getrennt, die auf
die Verbindungsbolzen 15 und 16 aufgereiht sind. Mit den Verbindungsbolzen
15 und 16 kann der gesamte Trennschalter zusammengehalten werden.
Der Festkontakt 1 ist mit einem Lichtbogenhom 17 versehen. Der bewegliche
Spreizkeil 18 ist an dem einen Ende des Hebels 19 angeordnet, der
mit seinem anderen Ende mit Hilfe des Bolzens 20 an einem Fortsatz 21 der Stromschiene
21 angelenkt ist. Der Fortsatz 21 dient gleichzeitig als Lagerstelle für die beiden
Kontaktmesser 2 und 3, die mit Hilfe des Bolzens 22 an diesem Fortsatz drehbar
und unter kontaktgebender Berührung angelenkt sind. Mit 23 ist ein feststehender
Spreizkeil bezeichnet, der mittels des Bolzens 24 zwischen den Isoliertrennwänden
14 befestigt ist. Der bewegliche Spreizkeil 18 steht unter in Kontaktschließrichtung
wirkender Federbelastung, derart, daß eine Zugfeder 25, die mit einem Ende
26 am feststehenden Spreizkeil 23 verankert ist, mit ihrem anderen
Ende 27 an einem am drehbaren Hebel 19 angeordneten Arm
28 befestigt ist. Der Arm 28 ist mit dem Hebel 19 durch eine
geeignete Schraube oder einen Niet 29 fest verbunden. Die Teile
19 und 28
können auch aus einem Stück sein. Zum Einhängen der Feder
25 besitzt der Arm 28 eine Ausnehmung 30.
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In F i g. 1 ist die Kontaktanordnung in eingeschaltetem Zustand
gezeichnet. Der bewegliche Spreizkeil 18 ruht auf einer am Festkontakt
1 angeordneten geeigneten Anschlagfläche 31.
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In F i g. 2 sind die Kontaktmesser in einer Bewegungsphase
des Ausschaltvorganges gezeichnet, bei der sie bereits vom Festkontakt
1 abgehoben sind. Die beiden Kontaktmesser haben den beweglichen Spreizkeil
18 in Kontaktöffnungsrichtung mitgenommen.
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In F i g. 3 sind die beiden Kontaktmesser 2, 3 in einer
Stellung gezeichnet, bei der sie sich gegen den als Anschlag wirkenden festen Spreizkeil
23 gelegt haben. In dieser Stellung werden die Kontaktmesser 2,
3 durch den festen Spreizkeil 23 so weit auseinandergespreizt, daß
der bewegliche Spreizkeil 18 mit seinem Hebel 19 zwischen den Kontaktmessem
2 und 3 auf Grund der Kraft der Feder 25 auf den Anschlag
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am Festkontakt 1 fallen kann. Hierdurch ist der bewegliche Spreizkeil
18 in eine das Spreizen der Kontaktmesser 2, 3 beim Einschaltvorgang
ermöglichende Bereitschaftsstellung gebracht.
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Die F i g. 4 läßt die Stellung des beweglichen Spreizkeils
18 und der Kontaktmesser 2 und 3, die in F i g. 3 dargestellt
ist, in einem Seitenriß erkennen, wobei die zum Verständnis dieser Stellung unnötigen
Teile fortgelassen sind. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß der bewegliche
Sprvizkeil zwischen den beiden Kontaktmessem 2 und 3 auf der Anschlagfläche
31 des angedeutet gezeichneten Festkontaktes 1 sitzt. Wenn aus dieser
Stellung der Einschaltvorgang eingeleitet wird, so übernimmt der bewegliche Spreizkeil
18 an Stelle des festen Spreizkeiles 23 das Aufspreizen der Kontaktmesser
2 und 3, d. h. die Kontaktmesser 2 und 3
gleiten mit zunehmendem Einschaltweg
zunächst von dem Spreizkeil 23 auf den Spreizkeil 18 über und von
dem Spreizkeil 18 schließlich auf den Festkontakt 1.
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Durch den festen Spreizkeil 23 wird der bewegliche Keil
18 hinsichtlich des Spreizens der Kontaktmesser bei der Ausschaltbewegung
entlastet.
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Die F i g. 5 und 8 zeigen, wie gesagt, ein Ausführungsbeispiel,
bei dem an Stelle eines an einem drehbaren Hebel angeordneten Spreizkeiles ein Spreizkeil
32 verwendet ist, der mit angeformten Zapfen 33 in einer Führungsnut
34 der Isoliertrennwand 14 geführt ist. Zweckmäßig wird die Führung dieses Spreizkeiles,
wie es auch aus F i g. 8 ersichtlich ist, so ausgebildet, daß er an den beiden
ihn umgebenden Isoliertrennwänden 14 mit beidseitig angeformten Zapfen
33 geführt ist. Damit die Bewegungsbahn des Spreizkeils 32 mit der
Bahn der beweglichen Kontakte 2, 3 zusammenfällt, sind die Führungsnuten
34, von denen nur eine ersichtlich ist, kreisbogenförmig ausgebildet. Eine in Kontaktschließrichtung
wirkende Federbelastung für den Spreizkeil 32 ist durch eine Druckfeder
35 verwirklicht, die auf einen mit dem Gehäuse verbundenen Führungsstift
36 mit Anschlag 37 aufgeschoben ist. Der Bewegungsablauf des in den
F i g. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiels für den Spreizkeil
32 erfolgt sinngemäß zu dem Bewegungsablauf des in den F i g. 1 bis
4 dargestellten Ausführungsbeispiels.
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In F i g. 6 ist dargestellt, wie der Spreizkeil 32 bei
der Ausschaltbewegung von den abgehobenen Kontaktmessern 2 und 3 um ein geringes
Stück mitgenommen worden ist.
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In F i g. 7 sind die Kontaktmesser 2, 3 in ihrer Extremstellung
angelangt, d. h., sie liegen an dem als Anschlag wirkenden festen Spreizkeil
23 an. In dieser Stellung werden sie durch den festen Spreizkeil
23 so weit auseinandergespreizt, daß der bewegliche Spreizkeil
32 durch seine Feder 35 zwischen die Kontaktmesser 2, 3 gedrückt
ist und sich mit einem Anschlag 38 an der dem Festkontakt 1 abgewandten
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der Kontaktmesser 2, 3 abstützt. In dieser Stellung hat der
Spreizkeil 32 die für das Spreizen der Kontaktmesser beim Einschaltvorgang
nötige Bereitschaftsstellung. Werden die Kontaktmesser 2, 3 in Kontaktschließrichtung
bewegt, so läuft der beweäliche Spreizkeil 32 so lange mit, bis er auf den
Festkontakt 1 auftrifft. Von diesem Zeitpunkt an gleiten die Kontaktmesser
2, 3 von dem Spreizkeil ab, und es erfolgt anschließend schlagartiger Kontaktschluß
mit dem Festkontakt 1. Es ist noch nachzutragen, daß bei dem zuletzt beschriebenen
Ausführungsbeispiel der Festkontakt 1 mit einer die Lichtbogenwanderung beschleunigenden
Stromschleife 40 versehen ist.
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F i g. 8 zeigt den zu F i g. 5 gehörigen Seitenriß,
wobei die Blickrichtung mit der Richtung der Kontaktmesser 2, 3 zusammenfällt.
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Die Erfindung ist auf die an Hand eines Hebeltrennschalters dargestellten
Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, vielmehr läßt sie sich allgemein bei solchen
Trennschaltern anwenden, bei denen die Kontaktmesser beim Schalten in Richtung der
Kon-5 takttrennebene bewegt werden, also z. B. auch bei solchen Trennschaltern,
die an Stelle einer Drehbewegung der Kontaktmesser beim Schalten eine translatorische
Bewegung der Kontaktmesser aufweisen,
d. h. bei solchen Kontaktmessern,
die hinsichtlich zweier gleichachsig liegender Festkontakte als Kontaktbrücken wirken.
In diesem Falle müssen beiden Festkontakten entsprechende Spreizanordnungen mit
Spreizkeilen zugeordnet werden.