-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Löschblech gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, sowie die Verwendung des Löschblechs in einem Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 5.
-
Bei
elektrischen Schalt- bzw. Schutzgeräten entsteht beim Abschalten
des zu schaltenden Stromes an den sich öffnenden Schaltkontakten ein
Lichtbogen. Dieser Lichtbogen verursacht insbesondere an den Kontaktstellen
der Schaltkontakte einen Kontaktabbrand, was zu einem zunehmenden
Verschleiß des
elektrischen Schalt- und Schutzgerätes führt.
-
Um
diesen Verschleiß zu
reduzieren, sind in den elektrischen Schalt- und Schutzgeräten zur
Unterbrechung des Lichtbogens üblicherweise
so genannte Lichtbogenlöscheinrichtungen
vorgesehen. Diese enthalten im Wesentlichen Pakete aus mehreren
parallel zueinander angeordneter und isolierend miteinander verbundener
Löschbleche.
Die einzelnen Löschbleche
werden dabei in entsprechende Haltevorrichtungen eingelegt, die
wiederum untereinander so verbunden sind, dass ein Paket aus parallel angeordneter
und durch einen Spalt voreinander getrennter Löschbleche entsteht. Die einzelnen
Haltevorrichtungen können
dazu beispielsweise durch einen einstückigen Aufbau aller Haltevorrichtungen aus
einem isolierenden Material, wie zum Beispiel einem duoplastischen
Kunststoff, miteinander verbunden sein.
-
Die
einzelnen, in die jeweiligen Haltevorrichtungen eingelegten Löschbleche
müssen
noch in diesen befestigt und damit fixiert werden. Zur Befestigung
kommen dabei entweder geeignete Kleber oder andere mechanische Zusatzteile
in Frage. Damit diese Befestigungen aber den, in der Löschkammer durch
die Lichtbögen
bewirkten, erheblichen Temperaturschwankungen stand halten, können zur
Befestigung nur solche Materialien verwendet werden, die für solche
Temperaturschwankungen geeignet sind. Sowohl die Befestigung mit
Kleber oder anderen Zusatzteilen, als auch deren eingeschränkte Verwendbarkeit
erfordern aber einen zusätzlichen
Aufwand und sind daher kosten- und zeitintensiv.
-
Aus
der
US 4,596,909 ist
ein Schaltgerät
bekannt, bei dem Löschbleche
federnd in Nuten geklemmt werden. Hierzu sind an den Randbereichen der
Löschbleche
Biegekanten vorgesehen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Löschblech sowie eine entsprechende
Verwendung anzugeben, die eine gegenüber dem Stand der Technik einfachere
und damit kostengünstige
und wenige zeitintensive Befestigung der Löschbleche erlaubt.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Löschblech
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch die Verwendung des
Löschblechs
in einem Schaltgerät
nach Anspruch 5.
-
Dadurch,
dass ein Löschblech,
das eine Längenausdehnung
und eine Blechdicke aufweist und in Richtung seiner Längsausdehnung
in eine Haltevorrichtung mit einer Nutbreite einer Lichtbogenlöscheinrichtung
des Schaltgeräts
einführbar
ist, über
seine Längenausdehnung
so weit gebogen ist, dass eine sich daraus über die gesamte Längenausdehnung
ergebende scheinbare Löschblechdicke
größer als
die Nutbreite der Haltevorrichtung ist, kann das Löschblech,
wenn es in die Haltevorrichtung eingeführt ist, federnd in dieser
geklemmt werden. Dadurch sind für
die Fixierung des Löschblechs
in der Haltevorrichtung keine zusätzlichen Befestigungsmittel,
wie beispielsweise Kleber oder andere mechanische Zusatzteile notwendig.
Da dadurch auch weniger Arbeitsschritte zur Fixierung der Löschbleche notwendig
sind, kann bei der Verwendung solcher erfindungsgemäßen Löschbleche
in einer Lichtbogenlöscheinrichtung
eines Schaltgerätes
insgesamt eine kosten günstigere
und weniger zeitintensive Befestigung erreicht werden.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungen
und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
-
Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsbeispiele derselben werden
im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen
Querschnitt durch den Aufbau eines elektrischen Schaltgerätes,
-
2 eine
erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Löschblechs,
-
3 eine
Seitenansicht der ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Löschblechs,
-
4 eine
dreidimensionale Darstellung eines Oberteils des elektrischen Schaltgeräts mit den erfindungsgemäßen Löschblechen,
-
5 einen
Querschnitt V-V durch das Oberteil mit den erfindungsgemäßen Löschblechen,
-
6–8 weitere
mögliche
erfindungsgemäße Ausführungsformen
des Löschblechs.
-
1 zeigt
einen Querschnitt durch den Aufbau eines elektrischen Schaltgeräts 100 bestehend aus
einem Oberteil 110 und einem Unterteil 120. Solche
Aufbauten sind bekannt, so dass hier nur kurz dessen prinzipieller
Aufbau beschrieben werden soll. Das Unterteil 120 umfasst
im Wesentlichen eine Spule 121, die in einem Joch 122 gelagert
ist. Über
dem Joch 122, in Richtung des Oberteils 110, ist
der bewegliche Anker 123 angeordnet. Das Oberteil 110 umfasst
im Wesentlichen das bewegliche Schaltstück 111, auf dem sich
ein Teil der Schaltkontakte 112 befinden, sowie die weiteren
im Oberteil 110 befestigten Schaltkontakte 113,
die über
entsprechende Anschlussschienen 114 von außen zugänglich sind. Über die
Hauptkontaktfeder 124 und den Schieber 115 kann
das bewegliche Schaltstück 111 nun
in seiner Lage verändert
und damit die Schaltkontakte 112 und 113 geöffnet oder
geschlossen werden.
-
Insbesondere
beim Öffnen
der Schaltkontakte 112 und 113 entsteht bei der
Unterbrechung des über
die Anschlussschienen 114 und die Schaltkontakte 112 und 113 geführten Stromes
ein Lichtbogen an den Schaltkontakten. Dieser ist umso ausgeprägter, je
größer der
zu schaltende Strom ist. Dieser Lichtbogen bewirkt an den Schaltkontakten 112 und 113 einen
Kontaktabbrand, der zu einem zunehmenden Verschleiß der Schaltkontakte 112 und 113 führt. So
werden beim elektrischen Schaltgerät dann aber nach einer gewissen
Anzahl von erfolgten Schaltvorgängen
die Schaltkontakte soweit abgebrannt sein, dass dessen sicherer
Betrieb nicht mehr gewährleistet
ist und das elektrische Schaltgerät 100 ausgetauscht
werden muss. Um diesen Kontaktabbrand zu minimieren, werden im Oberteil 110 so
genannte Löschbleche 18 zur
Unterbrechung des Lichtbogens verwendet. Diese sind in Haltevorrichtungen 117 in einem,
als Lichtbogenkammer bezeichneten, Raum 116 nahe der Schaltkontakte 112 und 113 so
angeordnet, dass ein beim Öffnen
entstehender Lichtbogen von den Löschblechen 18 unterbrochen
und somit möglichst
rasch nach dessen Entstehen beim Öffnen gelöscht wird. Üblicherweise sind die Löschbleche 18 dabei
als gerade Blechstücke
ausgeführt.
Diese Blechstücke
werden dann, wie beispielsweise bei der in 1 gezeigten
Ausführung,
von oben in die entsprechenden Haltevorrichtungen 117,
die eine Nutbreite d aufweisen, eingelegt und mit einem Kleber entsprechend
fixiert. Diese Art der Fixierung hat, wie bereits eingangs beschrieben,
aber den Nachteil, dass sie zeitaufwendig und kostenintensiv ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun das Löschblech
so ausgebildet, dass es über
seine Längenausdehnung
a gebogen ist. Dies kann, wie in den 2, 3 und 6–8 gezeigt,
durch eine Biegung über
eine oder zwei Biegekanten erreicht werden, oder auch durch jede
beliebige andere Biegung, beispielsweise über eine Vielzahl von Biegekanten
oder eine kon tinuierliche Biegung ohne erkennbare Biegekanten. Dadurch
ergibt sich, wie in 3 dargestellt, über die
gesamte Längenausdehnung
a des Löschblechs 118 eine
scheinbare Löschblechdicke
c', die größer als
die eigentliche Dicke c des Löschblechs 118 ist.
Ist diese durch die Biegung resultierende scheinbare Löschblechdicke
nun entsprechend größer als
die Nutbreite d der Haltevorrichtung 117, so wird das Löschblech 118 nach
Einbringen in eine der Haltevorrichtungen 117 federnd in der
Nut der Haltevorrichtung 117 geklemmt und damit fixiert.
Zusätzliche
Mittel, wie Kleber oder andere Befestigungsmittel, sind nicht mehr
notwendig, um das in die Haltevorrichtung 117 eingeführte erfindungsgemäße Löschblech 118 zu
fixieren. Vorzugsweise sollte für
eine sichere Fixierung der Löschbleche 118 in den
Haltevorrichtungen 117 der elektrischen Schaltgeräte 100,
die Biegung über
die Längenausdehnung a
so gewählt
sein, dass bei einer Löschblechdicke von
c = 1,2 – 2
mm die daraus resultierende scheinbare Löschblechdicke c' dem 1,15 – 1,3-fachen
der Nutbreite d der Haltevorrichtung 117 entspricht.
-
Die
in 2 und 3 gezeigte Ausführung eines
erfindungsgemäßen Löschblechs 118 weist eine
Biegekante 61 auf, um die das Löschblech in seiner Längenausdehnung
gebogen ist. Weitere mögliche
Ausführungsformen 218, 318 und 418 des erfindungsgemäßen Löschblechs,
mit einer oder zwei Biegekanten sind in den 6–8 dargestellt.
Insbesondere die in 7 dargestellte Ausführungsform 318 mit
zwei Biegekanten 61 und 62 mit entgegengesetzter
Orientierung hat den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu einer Ausführung mit
nur einer Biegekante eine größere Steifigkeit
aufweist, und damit eine höhere
Vorspannung der Löschbleche
in den Nuten bewirkt. Die Schlitze am oberen Ende des in 6 gezeigten
Löschblechs 218 bewirken
dagegen eine geringere Steifigkeit. Da in aller Regel nur die Randbereiche
der Löschbleche
in der Nut der Haltevorrichtung 117 geführt werden, wird durch die
geringere Steifigkeit eine geringere Vorspannung bewirkt. Die in
den dargestellten Beispielen gezeigte kammartige Struktur am un teren
Ende der Löschbleche ist
eine heute übliche
Form, aber für
die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, so dass hier darauf
nicht näher
eingegangen werden soll.
-
Die
Ausführungsformen 118, 218, 318 und 418 der
erfindungsgemäßen Löschbleche
können nun,
so wie in 4 dargestellt, in die entsprechenden
Haltevorrichtungen 117 der Löschblecheinrichtungen eingesetzt
werden. Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel
enthält
sechs solcher Löschblecheinrichtungen.
Die Haltevorrichtungen 117 sind dabei als Teil des Oberteils 110 ausgebildet.
Dazu sind in Aussparungen 119 des Gehäuses des Oberteils 110 eine
Reihe von Stegen im Abstand d voneinander vorgesehen, die in die
Lichtbogenkammer 116 hineinragen. Jeweils zwei Stege auf
jeder Seite einer Aussparung 119 bilden zusammen eine Haltevorrichtung 117 für ein Löschblech 118.
In die durch diese Stege gebildete Nut der Haltevorrichtung 117 mit
der Nutbreite d, kann nun ein Löschblech 118 in
Richtung seiner Längenausdehnung
a eingeführt
werden. Durch diese Art der Ausbildung der Aussparung 119 mit
einer Vielzahl von Stegen ergibt sich somit eine Vielzahl von parallel
nebeneinander angeordneter Haltevorrichtungen 117 und damit
eine entsprechende Zahl von parallel angeordneter Löschbleche 118, die
in die Lichtbogenkammer 116 hineinragen.
-
Die
in 4 dargestellte Form der Haltevorrichtungen 117 stellt
dabei nur eine mögliche
Ausführungsform
dar. Auf welche Art und Weise die für die Lichtbogenlöschung notwendige
Anordnung von Löschblechen
erreicht wird, ist nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung,
solange die für
die Funktion der Löschbleche
notwendigen Randbedingungen eingehalten werden. So können beispielsweise
die Stege nicht direkt als Teil des Gehäuses des Oberteils 110 vorgesehen
sein, sondern vielmehr selbst als einstückig ausgeformtes Bauteil aus
einem duoplastischen Material in die Aussparung 119 eingelegt werden.
Im vorliegenden Beispiel werden die Löschbleche 118 von
oben eingeführt
und die Haltevorrichtungen 117 sind unten konstruktiv so
ausgebildet, dass die Löschbleche 118 gegen ein
mögliches Durchfallen
in die Lichtbogenkammer 116 gesichert sind.
-
5 zeigt
nochmals einen Querschnitt durch das Oberteil 110 des elektrischen
Schaltgeräts,
insbesondere Schütz,
bei dem eine Vielzahl der erfindungsgemäß ausgebildeten Löschbleche
Verwendung findet. Dazu sind die Löschbleche 118 in der
Lichtbogenlöscheinrichtung,
die eine Anzahl von Haltevorrichtungen 117 aufweist, eingelegt.
Dadurch, dass die Löschbleche
gebogen sind und damit ihre scheinbare Breite größer als die Nutbreite ist,
sind diese, wie in 5 zu sehen ist, in den Haltevorrichtungen
geklemmt und somit ohne zusätzliche
Hilfsmittel dauerhaft fixiert.