DE10224450C1 - Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen mit Kontaktreinigung - Google Patents
Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen mit KontaktreinigungInfo
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Abstract
Trennschalter dienen zum sicheren Heraustrennen bzw. Verbinden von elektrischen Anlagenteilen sowie zur Herstellung einer sichtbaren Trennstelle. Die Betätigungszeitabstände der Trennschalter sind üblicherweise so groß, dass zwischen den Einschaltvorgängen eine umweltbedingte oberflächliche Verschmutzung der Kontakte auftritt, die einen erhöhten Kontaktwiderstand hervorruft. DOLLAR A Der Trennschalter verfügt über zwei Kontaktträger (1.1, 1.2), die über einen gemeinsamen Antrieb gegenläufig senkrecht zur Ebene der Stromschienen (S) bewegt werden und in denen einzelne Kontaktfinger (2.1, 2.2) angeordnet sind. Jeder Kontaktfinger (2.1, 2.2) ist dabei derart im Kontaktträger (1.1, 1.2) gelagert, dass er einerseits gegen den Druck einer Kontaktandruckfeder (3.1, 3.2) senkrecht zur Ebene der Stromschienen (S) bewegbar ist und andererseits mittels eines Schubhebels (4.1, 4.2) in Richtung der beiden Stromschienenenden bewegbar ist. Der Schubhebel (4.1, 4.2) ist mit seinem einen Ende drehbar mit dem Kontaktträger (1.1, 1.2) und mit seinem anderen Ende drehbeweglich mit dem Kontaktfinger (2.1, 2.2) verbunden, wobei zwischen Kontaktfinger (2.1, 2.2) und Schubhebel (4.1, 4.2) stets ein spitzer Winkel eingeschlossen ist. Dadurch wird bei jeder Relativbewegung des Kontaktfingers (2.1, 2.2) gegenüber dem Kontaktträger (1.1, 1.2) senkrecht zur Ebene der Stromschienen (S) eine axiale Verschiebung des Kontaktfingers (2.1, 2.2) in Richtung der beiden Stromschienenenden bewirkt. Diese axiale ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Trennschalter zur galvanischen Trennung von
Stromschienen, der in Schaltanlagen eingesetzt wird und bei dem eine
Reinigung der Kontaktflächen zwischen den Kontaktfingern und den zu
verbindenden Stromschienen bei jedem Einschaltvorgang stattfindet.
Der Einsatz von Trennschaltern erfolgt in Schaltanlagen vorwiegend zum
sicheren Heraustrennen und/oder Verbinden von elektrischen Anlagenteilen,
bei der Festlegung bzw. Änderung bestimmter Anlagenkonfigurationen. Der
Trennschalter dient weiterhin der Gewährleistung einer erforderlichen
Arbeitssicherheit durch Herstellung einer sichtbaren Trennstelle der zu
bearbeitenden Anlagenteile.
Die Betätigungszeitabstände der Trennschalter sind üblicherweise so groß,
dass zwischen den Einschaltvorgängen stets von einer umweltbedingten
oberflächlichen Verschmutzung der Kontakte durch Ablagerung oder
Korrosion ausgegangen werden muss, die einen erhöhten Kontaktwiderstand
hervorruft.
Damit zur Herstellung einer Verbindung von zwei Stromschienenenden stets
ein guter galvanischer Kontakt ermöglicht wird, ist in der DE 198 50 199 A1
eine Trennschalterausführung zum Kontaktieren zweier Stromschienenenden
über eine Anzahl beidseitig angepresster Kontaktfinger beschrieben worden.
Es kann ein Höhenversatz sowie ein Winkelversatz der beiden
Stromschienenenden durch die einzelnen Kontaktfinger des Trennschalters
überbrückt werden und bei der Verwendung als Einfahrkontakt sind keinerlei
Führungskonstruktionen erforderlich. Dadurch, dass der Strom vom ersten
Stromschienenende zum zweiten Stromschienenende über die parallel
geführten Kontaktfinger fließt, wird vorteilhafterweise infolge der Strom-
Anziehungskräfte der Kontaktdruck der Kontaktfinger auf die
Stromschienenenden erhöht. Durch die Aufteilung des Schaltkontaktes in
einzeln gelagerte Kontaktfinger ergeben sich entsprechend viele
Kontaktübergänge, die jeweils nur einen Teil des Gesamtstromes tragen
müssen.
Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass die lediglich mittels einer
Torsionsfeder in ihrer Lage fixierten Kontaktfinger im Störungsfall, z. B. bei
Bruch der Feder, aus dem Kontaktträger herausfallen können und der
Trennschalter nicht mehr einsatzfähig ist.
Die Aufgabe besteht darin, einen Trennschalter anzugeben, bei dem einzelne
Kontaktfinger zur Herstellung der galvanischen Verbindung zwischen den
Stromschienen verwendet werden, die gegen ein Herausfallen gesichert sind
und bei jedem Schließen oder Öffnen des Trennschalters eine Reinigung der
Kontaktstellen stattfindet.
Diese Aufgabe wird durch einen gattungsgemäßen Trennschalter mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, indem der Trennschalter zur
Verbindung bzw. Trennung von Stromschienen über zwei Kontaktträger
verfügt, die über einen gemeinsamen Antrieb gegenläufig bewegt werden und
bei dem in jedem Kontaktträger mindestens zwei einzelne Kontaktfinger
angeordnet sind. Da die beiden Kontaktträger analog aufgebaut sind und in
zwei verschiedenen Ebenen zu den Sammelschienenenden angeordnet sind,
ist in der weiteren Beschreibung nur der Aufbau und die Wirkungsweise eines
Kontaktträgers dargestellt. Jeder Kontaktfinger ist derart im Kontaktträger
gelagert, dass er einerseits gegen den Druck einer Kontaktandruckfeder
senkrecht zur Ebene der Stromschienen, in z-Richtung bewegbar ist und
andererseits mittels eines Schubhebels in Richtung der beiden
Stromschienenenden, der x-Richtung, bewegbar ist. Der Schubhebel ist mit
seinem einen Ende drehbar mit dem Kontaktträger und mit seinem anderen
Ende drehbeweglich mit dem Kontaktfinger verbunden, wobei zwischen
Kontaktfinger und Schubhebel stets ein spitzer Winkel eingeschlossen ist.
Dadurch wird bei jeder Relativbewegung des Kontaktfingers gegenüber dem
Kontaktträger in z-Richtung eine axiale Verschiebung des Kontaktfingers in x-
Richtung bewirkt. Diese axiale Bewegung der Kontaktfinger, die unter der
Andruckkraft der Kontaktfeder gegenüber den Stromschienenenden
stattfindet, bewirkt eine Reinigung der entsprechenden Kontaktflächen bei
jedem Schließen bzw. Öffnen des Trennschalters.
Da jeder Kontaktfinger einerseits mittels eines Schubhebels und andererseits
über die Kontaktandruckfeder mit dem Kontaktträger verbunden ist, kann
dieser nicht unbeabsichtigt aus dem Kontaktträger herausfallen.
Die beiden Kontaktträger sind über zwei abgewinkelte Pleuel an zwei außen
angeordneten Drehpunkten einer exzentrisch ausgebildeten
Mitnehmerscheibe drehbeweglich befestigt. Dadurch werden die beiden
Kontaktträger bei jeder Drehbewegung der Mitnehmerscheibe gegenläufig
bewegt. Entweder in Richtung auf die beiden Stromschienenenden (EIN-
Stellung) bzw. weg von den beiden Stromschienenenden (AUS-Stellung).
Vorteilhafterweise wird der Kontaktträger aus einem Hohlprofil mit
rechteckförmigem Querschnitt hergestellt, der seitlich angeordnete
fensterförmige Durchbrüche aufweist, durch welche die Kontaktfinger so weit
seitlich herausragen, dass sie die beiden Stromschienenenden überbrücken
können. Auf Grund der auf die Kontaktfinger wirkenden Federkräfte der
Kontaktandruckfedern werden die Kontaktfinger im geschlossenen Zustand
des Trennschalters mit der erforderlichen Kontaktkraft an die Kontaktflächen
der Stromschienenenden gepresst bzw. im geöffneten Zustand an die Kanten
der Durchbrüche des Kontaktträgers gedrückt. In unmittelbarer Nähe der
beiden den Stromschienenenden abgewandten Kanten des Kontaktträgers
sind sind zwei Lagerachsen angeordnet, die jeweils den mit dem
Kontaktträger verbundenen Drehpunkt des Schubhebels bilden und
gleichzeitig das Lager für jede Kontaktandruckfeder, die vorzugsweise als
Torsionsfedern ausgestaltet sind, darstellen. Die andere Seite jedes
Schubhebels ist nicht direkt, sondern über ein Schubstück mit einem
Kontaktfinger verbunden. An jedem Schubstück ist ein Stift angeordnet, der
einerseits den Anschlag für die Kontaktandruckfeder darstellt und
andererseits das drehbewegliche Lager des Kontaktfingers für den
Schubhebel bildet. Das Schubstück ist formschlüssig in eine
schwalbenschwanzförmige Aussparung eingefügt, die in der Fläche des
Kontaktfingers angebracht ist, die der Kontaktfläche gegenüberliegt. Dadurch
ist der Kontaktfinger zwar direkt mit dem Kontaktträger verbunden, aber in
zwei Richtungen bewegbar.
Die Kontaktandruckfeder ist derart auf der Lagerachse gelagert, dass sie mit
ihrem einen Ende an der Innenfläche einer Wand des Kontaktträgers anliegt
und das andere Ende unter einer entsprechenden Vorspannung auf dem Stift
des Schubstückes aufliegt, so dass im eingeschalteten Zustand die
erforderliche Kontaktkraft auf die Kontaktfinger wirkt.
Damit sich die Kontaktträger infolge der axialen Kräfte in Richtung der
Kontaktfinger bei den Schaltvorgängen nicht in der entgegengesetzten
Richtung verschieben, sind die Kontaktfinger jeweils in entgegengesetzter
Richtung in den Kontaktträger eingesetzt. Dadurch bewegen sich die
nebeneinander liegenden Kontaktfinger in entgegengesetzter Richtung und
die axialen Kräfte heben sich auf.
Die schwalbenschwanzförmige Aussparung in der Fläche des Kontaktfingers
ist in dessen Längsrichtung von der Mitte versetzt angeordnet. Durch diesen
Versatz und die entgegengesetzte Einbaulage der Kontaktfinger wird
gesichert, dass es nicht zu einer unbeabsichtigten seitlichen Verschiebung
der Schubstücke bis in die schwalbenschwanzförmige Aussparung des
benachbarten Kontaktfingers kommen kann. Infolge des Versatzes der
schwalbenschwanzförmigen Aussparungen und der entgegengesetzten
Einbaulage der benachbarten Kontaktfinger im Kontaktträger ragen die
Kontaktfinger in der geöffneten Stellung des Trennschalters jeweils gleich weit
aus dem Kontaktträger heraus, durch die axiale Verschiebung während der
Schaltbewegung ragen im eingeschalteten Zustand des Trennschalters die
jeweils benachbarten Kontaktfinger nach beiden Seiten unterschiedlich weit
aus dem Kontaktträger heraus.
Der Trennschalter wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 Schnittdarstellung im geöffneten Zustand
Fig. 2 Schnittdarstellung im geschlossenen Zustand
Fig. 3 Schnittdarstellung in der Draufsicht (Ausschnitt)
In der Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch den Trennschalter im geöffneten
Zustand dargestellt. Die beiden Kontaktträger 1.1, 1.2 sind analog aufgebaut
und derart spiegelbildlich angeordnet, dass sie mit den eingesetzten
Kontaktfingern 2.1, 2.2 in Richtung auf die zu verbindenden
Sammelschienenenden S weisen.
Die beiden Kontaktträger 1.1, 1.2 werden über eine nicht dargestellte Schiene
in ihrer Bewegungsrichtung (z-Richtung) geführt. Die Schaltbewegung wird
mittels einer exzentrischen Mitnehmerscheibe 9 und zwei abgewinkelte und
spiegelsymmetrisch angeordnete Pleuel 10.1, 10.2 die einerseits an jeweils
einem Mitnehmer 9.1, 9.2 drehbar gelagert sind und andererseits über einen
ebenfalls nicht dargestellten Gabelkopf mit jeweils einem Kontaktträger 1.1,
1.2 verbunden sind, realisiert. Durch eine Drehbewegung der
Mitnehmerscheibe 9 werden die beiden Pleuel 10.1, 10.2 derart in ihrer
Position verschoben, dass eine achsenparallele Verschiebung der beiden
Kontaktträger 1.1, 1.2 in ihrer Bewegungsrichtung der z-Richtung, entweder
auf die Sammelschienenenden S zu oder von diesen weg bewegt wird,
wodurch der Trennschalter geschlossen oder geöffnet wird. Durch die
Abwinkelung der beiden Pleuel 10.1, 10.2 und die jeweils senkrechte Stellung
der exzentrischen Mitnehmerscheibe 9 wird in den beiden Ruhestellungen,
EIN-Stellung und AUS-Stellung, des Trennschalters eine gewisse Arretierung
erreicht.
In der weiteren Beschreibung wird lediglich der Aufbau eines Kontaktträgers
näher erläutert.
Der Kontaktträger 1.1 ist aus einem Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt
hergestellt und dient der Aufnahme der Kontaktfinger 2.1, 2.2 und deren
Betätigungselemente. Der Kontaktträger 1.1 weist in seinen beiden
Längsseiten im Bereich, der den Sammelschienenenden zugewandt ist,
jeweils einen fensterförmigen Durchbruch 11 auf, durch den die Kontaktfinger
2.1, 2.2 beiderseits so weit herausragen, dass der Abstand zwischen den
Sammelschienenenden S überbrückt wird und eine ausreichende
Kontaktfläche zwischen den Kontaktfingern 2.1, 2.2 und den
Sammelschienenenden S zur Verfügung steht. In den Flächen der
Kontaktfinger 2.1, 2.2 die den Kontaktflächen gegenüberliegen ist jeweils
senkrecht zur Längsrichtung eine schwalbenschwanzförmige Aussparung 6
angebracht, in die formschlüssig ein Schubstück 5 eingesetzt wird. Dieses
Schubstück weist einen Stift T auf, der einerseits ein drehbewegliches Lager
für die kontaktfingerseitige Befestigung des Schubhebels 4.1, 4.2 darstellt und
gleichzeitig die kontaktfingerseitige Auflage der Kontaktandruckfeder 3.1, 3.2
ist. In der Nähe der beiden Winkel des Kontaktträgers 1.1, die den
Sammelschienenenden S abgewandt sind, sind in Längsrichtung des
Kontaktträgers 1.1 zwei Lagerachsen 8.1 und 8.2 angeordnet. Jeweils eine
Lagerachse 8.1 bzw. 8.2 stellt einerseits das drehbewegliche
kontaktträgerseitige Lager des Schubhebels 4.1 bzw. 4.2 dar und ist
gleichzeitig das Lager der als Torsionsfeder ausgebildeten
Kontaktandruckfeder 3.1 bzw. 3.2. Das eine Ende der Kontaktandruckfeder
3.1, 3.2 liegt an der inneren Fläche der den Sammelschienenenden S
abgewandten Seite des Kontaktträgers 1.1 an. Über den Drehpunkt, der
durch die Lagerachse 8.1 bzw. 8.2 gebildet wird, liegt das andere Ende der
Kontaktandruckfeder 3.1, 3.2 unter einer entsprechenden Vorspannung auf
dem Stift 7 des Schubstücks 5.1 bzw. 5.2 auf. Somit wird im geöffneten
Zustand des Trennschalters ein ausreichender Druck auf die Kontaktfinger
2.1, 2.2 ausgeübt, dass diese an die Kante des fensterförmigen Durchbruchs
11 gedrückt werden, wodurch eine definierte Lage des Kontaktfingers 2.1, 2.2
im Kontaktträger 1.1 gewährleistet wird. Im geschlossenen Zustand des
Trennschalters wird durch die Kontaktandruckfeder 3.1, 3.2 ein derartiger
Kontaktdruck auf die Kontaktfinger 2.1, 2.2 ausgeübt, dass ein hinreichend
niedriger Kontaktwiderstand gewährleistet werden kann. Dadurch, dass jeder
Kontaktfinger 2.1, 2.2 jeweils über ein Schubstück 5, einen Schubhebel 4.1,
4.2 mit der Lagerachse 8.1 bzw. 8.2 des Kontaktträgers 1.1 verbunden ist,
sind die Kontaktfinger 2.1, 2.2 zwar in vertikaler und in horizontaler Richtung
gegenüber dem Kontaktträger 1.1 bewegbar aber auch fest mit diesem
verbunden, so dass eine unbeabsichtigte Verlagerung eines Kontaktfingers
2.1, 2.2 oder gar ein Herausfallen aus dem Kontaktträger 1.1 verhindert wird.
Dadurch wird eine hohe mechanische Zuverlässigkeit des Trennschalters
erreicht.
Die schwalbenschwanzförmige Aussparung 6, die jeweils in der Fläche des
Kontaktfingers 2.1, 2.2 die der Kontaktfläche zu den Sammelschienenenden
S gegenüberliegt angebracht ist, ist in der Längsrichtung (x-Richtung) des
Kontaktfingers 2.1, 2.2 versetzt von der Mitte angeordnet.
Jeweils benachbarte Kontaktfinger 2.1 und 2.2 und deren
Betätigungselemente werden alternierend seitenverkehrt in den Kontaktträger
1.1 eingesetzt. Das bedeutet, dass der erste Kontaktfinger 2.1 mit dem
Schubstück 5.1 derart in den Kontaktträger 1.1 eingesetzt wird, dass der
zugehörige Schubhebel 4.1 sowie die zugehörige Kontaktandruckfeder 3.1
kontaktträgerseitig auf der einen Lagerachse 8.1 gelagert sind und der
zugehörige Schubhebel 4.2 sowie die zugehörige Kontaktandruckfeder 3.2
des benachbarten Kontaktfingers 2.2 auf der anderen Lagerachse 8.2
gelagert sind.
Durch diese alternierend seitenverkehrte Einbaulage der Kontaktfinger 2.1,
2.2 im Kontaktträger 1.1 und den zuvor beschriebenen Versatz der
schwalbenschwanzförmigen Aussparungen 6 befinden sich die
schwalbenschwanzförmigen Aussparungen 6 benachbarter Kontaktfinger 2.1
und 2.2 niemals direkt nebeneinander. Die schwalbenschwanzförmigen
Aussparungen 6 der benachbarten Kontaktfinger 2.1 und 2.2 befinden sich in
der AUS-Stellung in der Längsrichtung der Kontaktfinger 2.1, 2.2 in
verschiedenen Positionen. Durch die axiale Verschiebung während der
Schließbewegung vergrößert sich der Abstand der
schwalbenschwanzförmigen Aussparungen 6 der benachbarten Kontaktfinger
2.1 und 2.2 weiter. Dadurch kann es nicht vorkommen, dass ein Schubstück
5.1 unbeabsichtigt derart seitlich verrutscht, dass es in die
schwalbenschwanzförmige Aussparung 6 des benachbarten Kontaktfingers
2.2 bzw. das Schubstück 5.2 in die schwalbenschwanzförmige Aussparung 6
des benachbarten Kontaktfingers 2.1 eingreifen kann.
Der horizontale Abstand zwischen den beiden Lagerachsen 8.1 und 8.2 und
der vertikale Abstand zwischen den beiden Lagerachsen 8.1 bzw. 8.2 und
dem jeweiligen Kontaktfinger 2.1, 2.2 ist derart gewählt, dass stets ein spitzer
Winkel zwischen dem jeweiligen Kontaktfinger 2.1, 2.2 und dem zugehörigen
Schubhebel 4.1, 4.2 besteht.
Die Größe des Versatzes der schwalbenschwanzförmigen Aussparung 6 in
den Kontaktfingern 2.1, 2.2 von der Mitte und die seitenverkehrte Einbaulage
der Kontaktfinger 2.1, 2.2 sind so gewählt, dass in der geöffneten Stellung
(AUS-Stellung) des Trennschalters alle Kontaktfinger 2.1, 2.2 auf jeder Seite
des Kontaktträgers 1.1 gleich weit heraus ragen.
Wenn die Schaltbewegung von der AUS-Stellung zum Schließen des
Trennschalters durch die Drehbewegung der Mitnehmerscheibe 9 eingeleitet
wird, werden über die Pleuel 10.1, 10.2, die an den Mitnehmern 9.1, 9.2
befestigt sind, die beiden Kontaktträger 1.1, 1.2 in ihrer Bewegungsrichtung
(z-Richtung) auf einander zu bewegt. Solange die Kontaktfinger 2.1, 2.2 die
Sammelschienenenden S noch nicht berühren, liegen die Kontaktfinger 2.1,
2.2 unverändert an den Kanten des fensterförmigen Durchbruchs 11 des
jeweiligen Kontaktträgers 1.1, 1.2 an. Sobald die Kontaktfinger 2.1, 2.2,
infolge der Bewegung der Kontaktträger 1.1, 1.2, die Sammelschienenenden
S berühren, können sich die Kontaktfinger 2.1, 2.2 nicht weiter in z-Richtung
bewegen. Da die Bewegung der Kontaktträger 1.1, 1.2 in z-Richtung
fortgesetzt wird, werden die Kontaktfinger 2.1, 2.2 gegen die Kraft der
Kontaktandruckfedern 3.1, 3.2 relativ gegenüber dem Kontaktträger 1.1
bewegt. Da jeder Kontaktfinger 2.1, 2.2 über ein Schubstück 5.1, 5.2 und den
zugehörigen Stift 7 mit dem einen Ende des Schubhebels 4.1, 4.2 verbunden
ist und der Schubhebel 4.1, 4.2 mit seinem anderen Ende auf der Lagerachse
8.1 bzw. 8.2 befestigt ist, bedeutet eine relative Bewegung der Kontaktfinger
2.1, 2.2 in z-Richtung zum Kontaktträger 1.1, dass der Schubhebel 4.1, 4.2 in
Richtung der Fläche des Kontaktträgers 1.1, die den Sammelschienenenden
S abgewandt ist, gedreht wird. Diese Drehbewegung des Schubhebels 4.1,
4.2 bedeutet aber, dass der horizontale Abstand (x-Richtung) zwischen dem
Schubstück 5.1, 5.2 und der jeweiligen Lagerachse 8.1 bzw. 8.2 vergrößert
wird, d. h. der Kontaktfinger 2.1, 2.2 verändert seine Lage in horizontaler
Richtung (x-Richtung). Da diese horizontale Bewegung des Kontaktfingers
2.1, 2.2 auf der Oberfläche der Stromschienenenden S in Richtung der
Stromschienenenden S gegen den Druck der Kontaktandruckfeder 3.1, 3.2
stattfindet, erfolgt eine schleifende Relativbewegung zwischen dem
Kontaktfinger 2.1, 2.2 und den Stromschienenenden S wodurch eine
oberflächliche Reinigung der Kontaktstellen bewirkt wird. Diese relative
Bewegung des Kontaktfingers 2.1, 2.2, in x-Richtung und in y-Richtung
gegenüber dem Kontaktträger 1.1 sowie in x-Richtung gegenüber den
Sammelschienenenden S wird so lange fortgesetzt bis die beiden
Kontaktträger 1.1, 1.2 ihre Ruhelage in der EIN-Stellung erreicht haben.
Diese Stellung ist in der Fig. 2 dargestellt. Die beiden Kontaktträger 1.1, 1.2
haben ihren minimalen Abstand zueinander erreicht, die Mitnehmerscheibe 9
wurde um 180° gedreht, die beiden Mitnehmer 9.1 und 9.2 haben ihre
Positionen getauscht und die Pleuel 10.1, 10.2 haben ihre andere Endlage
erreicht. Die Kontaktträger 1.1, 1.2 des Trennschalters sind in dieser Lage
gegen eine unbeabsichtigte Lageänderung arretiert.
Infolge der gegenläufigen Verschiebung der Kontaktfinger 2.1, 2.2 in x-
Richtung, ragen diese nunmehr, jeder für sich nach jeder Seite
unterschiedlich weit aus dem Kontaktträger 1.1, 1.2 heraus und die jeweils
benachbarten Kontaktfinger 2.1, 2.2 ragen auf jeweils einer Seite der
Kontaktträger 1.1, 1.2 unterschiedlich weit heraus. Durch diese gegenläufige
Verschiebung der benachbarten Kontaktfinger 2.1, 2.2 wird erreicht, dass sich
die axialen Kräfte, die durch die schleifende Relativbewegung zwischen den
Kontaktfingern 2.1, 2.2 und den Stromschienenenden S auftreten, gegenseitig
aufheben, so dass sich keine resultierende Querkraft in x-Richtung auf die
Kontaktträger 1.1, 1.2 ergeben kann.
In dieser Darstellung ist deutlich erkennbar, dass sich der Winkel zwischen
den Kontaktfingern 2.1, 2.2 und den jeweiligen Schubhebeln 4.1, 4.2
wesentlich verringert hat, d. h. der horizontale Abstand in x-Richtung zwischen
der Lagerachse 8.1, 8.2 und dem Stift 7 des Schubstücks 5.1, 5.2 hat sich
gegenüber der Fig. 1 in der AUS-Stellung vergrößert.
Sollte bei dieser Ausführung des Trennschalters tatsächlich eine
Kontaktandruckfeder 3.1, 3.2 brechen, so bleibt der Kontaktfinger 2.1, 2.2
trotzdem fest mit dem Kontaktträger 1.1, 1.2 verbunden und würde infolge der
Schwerkraft stets auf der unteren Kante des fensterförmigen Durchbruchs 11
aufliegen. Je nachdem in welchem Kontaktträger 1.1, 1.2 sich der betreffende
Kontaktfinger 2 befindet, liegt er auf der Kante des fensterförmigen
Durchbruchs 11 auf, die den Sammelschienenenden S zu- oder abgewandt
ist.
In der Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung des Kontaktrträgers 1.1 in der
Draufsicht dargestellt. Der Trennschalter befindet sich in der EIN-Stellung, die
Kontaktfinger 2.1 2.2 liegen auf den Sammelschienenenden S auf. In dieser
Darstellung ist die Anordnung und die Lage der benachbarten Kontaktfinger
2.1, 2.2 deutlich erkennbar. Auf der Lagerachse 8.1 ist der Schubhebel 4.1
sowie die Kontaktandruckfeder 3.1 des Kontaktfingers 2.1 gelagert. Der
Schubhebel 4.2 sowie die Kontaktandruckfeder 3.2 des Kontaktfingers 2.2
sind auf der Lagerachse 8.2 gelagert. Der Kontaktfinger 2.1 wurde infolge der
horizotalen Bewegung im Kontaktträger 1.1 während der Schließbewegung
des Trennschalters axial in Richtung des einen Sammelschienenendes nach
links verschoben, während der Kontaktfinger 2.2 Richtung des anderen
Sammelschienenendes nach rechts verschoben wurde. Die Kontaktfinger 2.1
und 2.2 liegen bündig nebeneinander im Kontaktträger 1.1.
Claims (8)
1. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen bei dem
zwei Kontaktträger über einen gemeinsamen Antrieb gegenläufig bewegt
werden und in jedem Kontaktträger einzelne Kontaktfinger angeordnet
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jedem Kontaktträger (1.1, 1.2) mindestens zwei Kontaktfinger (2.1,
2.2) angeordnet sind und jeder Kontaktfinger (2.1, 2.2) derart gelagert
ist, dass er einerseits gegen den Druck einer Kontaktandruckfeder (3.1,
3.2) senkrecht zur Ebene der Stromschienen (S), in z-Richtung
bewegbar ist und andererseits mittels eines Schubhebels (4.1, 4.2), der
mit seinem einen Ende drehbar mit dem Kontaktträger (1.1, 1.2) und mit
seinem anderen Ende drehbeweglich mit dem Kontaktfinger (2.1, 2.2)
verbunden ist, wobei zwischen Kontaktfinger (2.1, 2.2) und Schubhebel
(4.1, 4.2) stets ein spitzer Winkel eingeschlossen ist, in Richtung der
beiden Stromschienenenden (S), in x-Richtung bewegbar ist wodurch
bei jeder Relativbewegung des Kontaktfingers (2.1, 2.2) gegenüber dem
Kontaktträger (1.1, 1.2) in z-Richtung eine axiale Verschiebung des
Kontaktfingers (2.1, 2.2) in x-Richtung bewirkt wird.
2. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktträger (1.1, 1.2) aus einem Hohlprofil mit rechteckförmigen
Querschnitt gebildet ist, der seitlich angeordnete fensterförmige
Durchbrüche (11) aufweist, wobei die Kontaktfinger (2.1, 2.2) durch
diese seitlich herausragen und auf Grund der Federkraft der
Kontaktandruckfeder (3.1, 3.2) entweder an die Kontaktflächen der
Stromschienenenden (S) oder auf die den Stromschienenenden (S)
zugewandten Kanten der Durchbrüche (11) des Kontaktträgers (1.1, 1.2)
gepresst werden.
3. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach den
Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Schubstück (5.1, 5.2), auf dem ein Stift (7) angeordnet ist, der
einerseits einen Anschlag für die Kontaktandruckfeder (3.1, 3.2) darstellt
und andererseits das drehbewegliche Lager des Kontaktfingers (2.1,
2.2) für den Schubhebel (4.1, 4.2) darstellt, formschlüssig in eine
schwalbenschwanzförmige Aussparung (6), die in der der Kontaktfläche
gegenüberliegenden Fläche des Kontaktfingers (2.1, 2.2) angebracht ist
die, eingefügt ist, so dass der Kontaktfinger (2.1, 2.2), in zwei
Richtungen bewegbar, direkt mit dem Kontaktträger (1.1, 1.2) verbunden
ist.
4. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach
den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktträger (1.1, 1.2) in der Nähe der beiden den
Sammelschienenenden (S) abgewandten Kanten jeweils eine
innenliegende Lagerachse (8.1, 8.2) aufweist, die jeweils den
kontaktträgerseitigen Drehpunkt des Schubhebels (4.1, 4.2) und
gleichzeitig das Lager für die Kontaktandruckfeder (3.1, 3.2), die
vorzugsweise als Torsionsfeder ausgestaltet ist, darstellt.
5. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach den
Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktandruckfeder (3.1, 3.2) mit einem Ende an einer Innenfläche
des Kontaktträgers (1.1, 1.2) anliegt während das andere Ende unter
einer entsprechenden Vorspannung auf dem Stift (7) des Schubstückes
(5.1, 5.2) aufliegt.
6. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach den
Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die schwalbenschwanzförmige Aussparung (6) des Kontaktfingers (2.1,
2.2) in der Längsrichtung des Kontaktfingers (2.1, 2.2) von der Mitte
versetzt angeordnet ist.
7. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach
den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktfinger (2.1, 2.2) einschließlich der entsprechenden
Schubhebel (4.1, 4.2) und die Kontaktandruckfedern (3.1, 3.2)
abwechselnd seitenverkehrt in den Kontaktträger (1.1, 1.2) eingesetzt
sind wobei diese abwechselnd entweder auf der Lagerachse 8.1 oder
der Lagerachse 8.2 gelagert sind, wodurch die benachbarten
Kontaktfinger (2.1, 2.2) bei jeder Schaltbewegung gegenläufig axial
verschoben werden.
8. Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Kontaktträger (1.1, 1.2) mittels einer exzentrisch
ausgebildeten Mitnehmerscheibe (9) und zwei an dieser diagonal
drehbeweglich befestigten winkelförmigen Pleueln (10.1, 10.2)
gegenläufig bewegt werden.
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