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Schaltapparate.
Zur Unterdrückung des Offnungsfunkens bei elektrischen Schaltapparaten hat man bereits vorgeschlagen, sogenannte Blasmagnete anzuordnen, in deren Kraftlinienfeld die Unterbrechungsstellen
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zu einem raschen Erlöschen des Lichtbogens beitragen.
Um die Bildung eines Lichtbogens nach Möglichkeit zu vermeiden, im Falle seines Entstehens ihn jedoch so rasch wie möglich unwirksam zu machen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, beliebig viele parallel oder hintereinander geschaltete Kontakte derart auf den die Blasmagnete tragenden Kontaktbrücken anzuordnen, dass die Kontaktunterbrechungen unter dem unmittelbaren Einfluss der Kraftlinien an mehreren Stellen gleichzeitig erfolgen. Diese Ausbildung des Schaltapparates hat den Vorteil, dass einmal der etwa entstehende Lichtbogen sich auf mehrere Unterbreehungsstellen verteilt, also in seiner Wirksamkeit geschwächt wird.
Die Teilung in mehrere Unterbrechungsstellen gewährleistet ferner durch die Vergrösserung der Kontaktoberfläche eine genügende Kühlung und schliesslich hat die Anordnung der Blasmagnete unmittelbar auf den Kontaktbrücken grösstmögliche Blaswirkung zur Folge.
Um diese letztere besonders zur Geltung zu bringen, können die Kontaktbrücken selbst als Blasmagnete ausgebildet sein. Die Kraftlinien des oder der Blasmagnete durchsetzen bei der neuen Ausbildung unmittelbar nach ihrem Austritt aus den Magneten gleichmässig alle Unterbrechungsstellen, so dass die Bildung eines Lichtbogens bereits im Keim verhindert oder erschwert wird.
Eine sehr zweckmässige Ausbildung des Schaltapparates ergibt sieh, wenn die Kontakte konzentrisch angeordnet werden. Sie können dann sowohl in axialer wie auch radialer oder tangentialer Richtung in und ausser Berührung gebracht werden. Es ist belanglos, welche von den Kontaktbrücken feststehend und welche beweglich angeordnet sind. Es können selbstverständlich auch beide oder mehrere Kontaktserien mechanisch oder elektrisch in dem Magnetfeld bewegt werden.
Bei Schaltapparaten mit radialer Bewegung der Kontaktstücke empfiehlt sieh die Anordnung eines konisch ausgebildeten Stiftes, welcher von den Magnetkernen eines Solenoids od. dgl. axial bewegt wird und hiebei die Kontaktstileke aus- einanderdrückt. Zum Ausgleich etwaiger unregelmässiger Abnutzungen können die Kontaktstücke federnd ausgebildet oder gelagert sein.
Der Erfindungsgegenstand findet eine äusserst zweckmässige Verwendung bei Schaltapparaten in Form von Selbstschalter od. dgl. Dabei hat es sich als zweckmässig erwiesen, die eine der beiden Kontaktbrücken mit einem beweglichen Fusskontakt in Verbindung zu bringen, durch welchen das Kontaktstück beim Herausschrauben des Stöpsels in Schlusslage gebracht wird.
Die Zeichnung zeigt Ausfuhrungsbeispiele des Erfindungsgegeilstandes.
Fig. 1 stellt schematisch die Anordnung der Kontakte im Aufriss dar ; Fig. 2 und 3 zeigen die Kontakte in Sehlusslage bzw. geöffnet im Grundriss ; Fig. 4 zeigt ein verändertes Ausführungsbeispiel ; Fig. 5 zeigt die bew gliche Ausbildung beider KontaktbrÜcken ; Fig. 6 zeigt einen Schalter mit radial beweglichen Kontakten im Aufriss ; Fig. 7 und 8 den gleichen Schalter geschlossen bzw. geöffnet im Grundriss ; Fig. 9-12 zeigen die Ausbildung der Kontaktstücke ; Fig. 13-16 zeigen den Schalter als in Stöpselform ausgebildeten Selbstschalter, u. zw. Fig. 13 in geschlossener Stellung ; Fig. 14 den Grundriss einer
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Ausführungsform mit radial bewegten Kontakten ; Fig. 15 den Schalter geöffnet und Fig. 16 den Grundriss einer Ausführungsform mit vertikal bewegten Kontakten.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-3 ist die Kontaktbrücke 1 mit den Kontakten 4 fest, die andere Kontaktbrücke 3 mit den Kontakten 2 beweglich angeordnet. Die Kontaktbrücke 3 wird durch den Anker 6 eines Solenoids in der Pfeilrichtung bewegt. Die Anordnung der Kontakte ist derart, dass der Strom bei dem mit (+) bezeichneten Kontakt 4 eintritt, die Kontaktstellen in der Reihenfolge 4, 2, 4, 2 usw. durchfliesst und von dem mit (-) bezeichneten Kontakt 4 aus weitergeleitet wird. Zur Sicherheit befindet sich zwischen den Kontakten 4 (+) und 4 (-) eine Trennwand 9 aus isolierendem Material.
Die Unterbrechung der Kontaktreihe erfolgt dadurch, dass der Kern 6 mit der KontaktbrÜcke 3 in der Pfeilrichtung bewegt wird (Fig. 1), sobald die Spule 7 vom Strom durchflossen wird. Unerheblich ist es, welche von den Kontaktbrücken fest und welche beweglich angeordnet ist. Fig. 4 zeigt die umgekehrte Ausbildung wie Fig. 1. Die untere Kontaktbrücke ist beweglich, die obere fest. Es können aber auch beide Kontaktbrücken beweglich sein, wie Fig. 5 veranschaulicht. Bei dieser letzteren Anordnung ist die Wirkung insofern eine besonders günstige, als sich der Kraftlinienfluss auf sämtliche Kontaktstellen gleichmässig und voll verteilt ; es findet im ganzen Kontaktbereich eine noch bessere Durchsetzung der Kraftlinien statt.
Es steht natürlich nichts im Wege, die Kontakte statt in axialer in radialer oder tangentialer Richtung sich bewegen zu lassen. Eine Anordnung mit radialer Bewegungsrichtung ist in den Fig. 6 bis 8 dargestellt. An dem Anker 6 befindet sich ein Konus 8, gegen welchen sich Verlängerungsstucke der beweglichen Kontakte 2 aus Isoliermaterial legen, die entweder in den Teilen 10, 10'gelagert sind oder irgendwie zwangläufig mit dem Konus in Verbindung stehen. Dieser Schaltapparat wirkt derart, dass, wenn der Kern 6 von dem Solenoid nicht eingezogen ist, die Kontakte 2,4, 2,4 usw. geschlossen sind, während der Stromkreis bei eingezogenem Kern unterbrochen wird. Fig. 7 zeigt den Schalter geschlossen, Fig. 8 denselben geöffnet.
Um einen mechanischen Ausgleich an den Berührungsstellen zu erzielen, können die Kontakte, wie Fig. 9 zeigt, beweglich angeordnet sein. Sie sind dann an federnden Teilen 11, z. B. Bronzeblech, um den Punkt 12 drehbar gelagert. Die Kontakte können beliebig geformt, z. B. kugel-oder halbkugelförmig (Fig. 10 oder 12) als Flächen (Fig. 11) oder sonstwie ausgebildet, auch federnd angeordnet sein.
Wie schon erwähnt, bietet die Erfindung besondere Vorteile bei kleinen Selbstschalter jeder Art und Form sowie auch bei Selbstschalter in Verbindung mit Installationsapparaten. Ein derartiger Selbstschalter ist in den Fig. 13-16 in beispielsweiser Ausführung dargestellt. Mit 14 ist ein Sockel bezeichnet, der die Kontakte 4,4 trägt. Diese Kontakte sind zweckmässig als Halbkugeln ausgebildet, deren jede an einem federnden Glied 1. um den Punkt 16 beweglich ist. Eine mit 3 bezeichnete Brücke trägt Gegenkontakte 2, die in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise mit den Kontakten des Sockels 14 in Eingriff stehen.
Die Kontakte des Sockels 14 und der Brücke 3 können einander auch so gegenüberstehen, dass sie nicht ineinander greifen, sondern unmittelbar aufeinander liegen. Die Brücke 3 mit ihren Kontakten 2 ist beweglich gelagert und wird in zwei Grenzstellungen, u. zw. in der Ein-und Ausschaltstellung, gehalten.
Die Feststellung erfolgt durch einen Doppelkonus 17 und durch die unter Federdruck stehenden Kugeln 18.
Die Bewegung der Kontaktbrücke wird durch eine Stange 19 bewirkt, die an den Enden Mitnehmerscheiben 20 und 21 od. dgl., trägt. Diese Einrichtung wird durch einen als Fusskontakt ausgebildeten Mitnehmer 22 gesteuert, der durch eine Feder 23 derart bewegt wird, dass bei 2 und 4 Kontaktschluss erfolgt. Unterbrechungen an den Kontaktstellen 2 und 4 werden ausgelöst, indem der mit 6 bezeichnete Eisenkern, der sich in einer Magnetspule, unabhängig von der Stange 19 vollkommen frei bewegen kann, -gegen eine ebenfalls auf der Stange j ! ss freibewegliehe Hülse 24 stösst, die ihrerseits die Kontaktbrücke unter Überwindung des Widerstandes der Feststellvorrichtung 1'7, 18 bewegt und die Unterbrechung bewirkt.
Der Schaltvorgang ist folgender : Nach Fig. 13 ist der Stöpsel noch nicht in das Sicherungselement eingeschraubt. In diesem Zustande befinden sich die Kontakte immer in der Einschaltstellung. Beim Einschrauben in das Sicherungselement findet eine Verschiebung des unter Federdruck stehenden Kontaktfusses 22 statt, ohne indessen die Kontaktbrücke 3 irgendwie zu beeinflussen. Tritt nun Überstrom oder Kurzschluss auf, so wird der Magnetkern 6 in der Pfeilrichtung gegen die freibewegliehe Hülse 24 und diese gegen die Kontaktbrücke 3 drücken ; die Folge davon ist, dass sämtliche Kontaktstellen gleichzeitig unterbrochen werden, wobei das Kontaktorgan in der Gegenstellung durch die Feststelleinrichtung ! ?',. M gehalten wird.
Um den Schalter wieder in die Einschaltstellung zu bringen, muss man den Stöpsel aus dem Einschraubelement herausdrehen. Bei diesem Vorgang drückt die Feder 23 den Fusskontakt 22 weiterhin gegen die Kontaktstelle des Einschraubelementes, ohne dass an dieser Stelle eine Unterbrechung erfolgt.
Gleichzeitig hiemit nimmt der Fusskontakt 22 die Stange mit und legt die Kontaktbrücke 3 wieder in die Einschaltstellung. Die Kontakte berühren sich ; der Stöpsel kann wieder eingeschraubt werden und ist betriebsbereit. Die Einrichtung wird dabei zweckmässig so getroffen, dass der Kontaktschluss zwischen den Teilen 2 und 4 erst erfolgt, wenn der Stöpsel gänzlich herausgeschraubt ist, d. h. das Schliessen des Schalters kann nicht unter Strom erfolgen.
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Die Kontakte 2 können statt in vertikaler, auch in horizontaler, durch Pfeile gekennzeichneten Richtung durch magnetische Einwirkung, u. zw. unter Vermittlung eines konusförmigenTeiles 25 abgehoben werden. In diesem Falle sitzen die mit 2 bezeichneten Kontakte nicht an einem gemeinsamen Träger,
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kann auch eine andere Einrichtung getroffen sein. Die Feststellvorrichtung sitzt zweckmässig in einem besonderen, in dem Deekel eingesetztenTeil 26. Die Schalterteile können auch durch andere magnetische Einrichtungen bewegt werden, die beliebig gestaltet sein können. Die Kontaktbrücke'3 oder der Konus 17 kann auch mit einem von aussen zugänglichen Stift od. dgl., versehen sein, um die Brücke nach erfolgter Ausschaltung wieder in die Einschaltstellung zu bringen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltapparat mit mehreren parallelen oder hintereinander geschalteten Kontakten, die unter dem unmittelbaren Einfluss der Kraftlinien vom Blasmagneten stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte durch ax : ale oder radiale Bewegung derart in und ausser Berührung gebracht werden, dass jeder Kontaktgeber zwei gleichzeitig in Tätigkeit tretende Unterbrechungsstellen besitzt.