DE1033762B

DE1033762B - Durch ein Magnetfeld gesteuerter Schutzrohrwechselkontakt

Info

Publication number: DE1033762B
Application number: DES46884A
Authority: DE
Inventors: Korbinian Karrer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-12-28
Filing date: 1955-12-28
Publication date: 1958-07-10
Also published as: FR1166122A; GB813292A; BE553782A; NL113176C; NL213229A; CH352385A

Description

DEUTSCHES

Der bekannte Schutzrohrkontakt beruht auf dem Prinzip, zwei in ein Glasröhrchen eingeschmolzenen, federnden Kontaktstücken, deren Enden mit geringer Überlappung in bestimmten Abstand einander gegenüberstehen, einen magnetischen Fluß aufzudrücken, welcher die beiden Kontaktstücke in magnetischer Reihenschaltung durchsetzt und in dem Luftspalt zwischen den Enden der Kontaktstücke ein Kraftfeld hervorruft, welches die Schließung des Kontaktes bewirkt. Derartige Anordnungen sind in den USA.-Patentschriften 2 497 547 und 2 414 476 sowie der französischen Patentschrift 852 275 beschrieben.

In der USA.-Patentschrift 2 264 746 ist ein Schutzrohrwechselkontakt beschrieben, welcher aus zwei in festem Abstand gegeneinander gehaltenen äußeren Kontaktstücken besteht, zwischen denen eine Umschaltekontaktfeder angeordnet ist. In der Ruhestellung liegt die Umschaltekontaktfeder auf dem zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstück auf. Dieses äußere Kontaktstück besteht aus nichtmagnetisierbarem Material. Das andere zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück sowie die Umschaltekontaktfeder bestehen demgegenüber aus magnetisierbarem Material. Wird nun diese Anordnung in ein in Längsrichtung verlaufendes Magnetfeld gebracht, so wird in dem Arbeitsluftspalt zwischen den beiden magneti si erbaren Kontaktstücken ein Kraftfeld erzeugt, welches diese beiden Stücke zusammenzieht, wobei die Ruheseite des Wechselkontaktes geöffnet und die Arbeitsseite geschlossen wird. Hierbei bleibt aber der Abstand zwischen den beiden äußeren Kontaktstücken infolge eines isolierenden Abstandsstückes erhalten.

Es ist nun bei derartigen Kontakten eine bekannte Erscheinung, daß durch Überlastung oder Kontaktabnutzung ein Kleben der Kontaktstellen eintritt. Klebt die Ruheseite des Wechselkontaktes, so genügt die für die Betätigung normalerweise erforderliche Erregung nicht mehr, um die Umschaltekontaktfeder von dem zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstück abzureißen. Es ist hierfür eine erheblich größere Erregung erforderlich, insbesondere darum, weil die Erregung in diesem Zustand des Klebens den vollen Arbeitsluftspalt zu überwinden hat. Dieser Luftspalt bleibt bis zum Abreißen unverändert erhalten, da, wie vorstehend erwärmt, der Zwischenraum zwischen den beiden äußeren Kontaktstücken durch ein Abstandsstück festgehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Begleiterscheinung des im allgemeinen unvermeidbaren Klebeeffektes in ihrer schädlichen Wirkung soweit wie möglich zu verringern. Gelöst wird das Problem erfindungsgemäß dadurch, daß das zur Ar-Durch ein Magnetfeld gesteuerter
Schutzrohrwechselkontakt

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Korbinian Karrer, München,
ist als Erfinder genannt worden

beitsseite gehörende äußere Kontaktstück ebenfalls als Kontaktfeder ausgebildet ist.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung sei an Hand der Figuren erläutert.

In den Fig. la, Ib und Ic ist ein Schutzrohrwechselkontakt in verschiedenen Lagen dargestellt. Die Fig. 1 a zeigt die Ruhelage. Der Schutzrohrkontakt besteht aus einem an seinen beiden Enden zugeschmolzenen Glasrohr 1. In das eine Ende sind die beiden äußeren Kontaktstücke 2 und 3 eingeschmolzen, in das andere Ende die Umschaltekontaktfeder 4. Das Ende des zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstückes 3, das starr ausgebildet ist, besteht aus nichtmagnetisierbarem Material, was durch die Schraffierung angedeutet ist. Zwischen den beiden äußeren Kontaktstücken 2 und 3 ist die biegsame Umschaltekontaktfeder 4 angeordnet, die, wie gezeichnet, in der Ruhelage auf dem Kontaktstück 3 aufliegt, so daß zwischen der Kontaktfeder 4 und dem Kontaktstück 3 Kontaktgabe besteht. Das Kontaktstück 2 und die Umschaltekontaktfeder 4 sind je aus magnetisierbarem Material ausgebildet. Wird nun dieser Anordnung eine in Längsrichtung verlaufende Erregung aufgedrückt, so entsteht im Arbeitsluftspalt zwischen dem Kontaktstück 2 und der Umschaltekontaktfeder 4 ein Kraftfeld, das die Bewegung der Umschaltekontaktfeder 4 in Richtung Kontaktstück 2 bewirkt, bis sich beide berühren, wodurch die Arbeitsseite des Schutzrohrwechselkontaktes geschlossen ist. Diese Arbeits-

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lage ist in der Fig. 1 b dargestellt. Wird die Erregung wieder abgeschaltet, so schnellt die Umschältekontaktfeder 4 unter der Wirkung ihrer Rückstellkraft zum Kontaktstück 3 zurück und schließt damit die Ruheseite des Schutzrohrkontaktes. __

Klebt nun die Kontaktfeder 4 an dem Kontaktstück 3, so verringert sich bei normaler Erregung der Luftspalt zwischen dem Kontaktstück 2 und der Umschaltekontaktfeder 4, da das Kontaktstück 2 federnd angeordnet ist (Fig. 1 c). Durch diese Verringerung des Luftspaltes wird der magnetische Fluß im Luftspalt trotz gleichbleibender Erregung infolge der Verringerung des magnetischen Widerstandes erhöht, so daß das klebende Kontaktstück 2 abreißen kann. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß der magnetische Fluß dem magnetischen Widerstand, im wesentlichen gegeben durch den Arbeitsluftspalt, umgekehrt proportional ist. Die Kraft ist dagegen dem Quadrat des Flusses direkt proportional. Hieraus ergibt sich, daß die auf das Kontaktstück 2 wirkende Kraft mit dem ao Quadrat der Abstandsverringerung zunimmt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß die zum Abreißen notwendige Induktion sich wegen der Biegsamkeit des Stückes 2 trotz gleichbleibender Erregung selbsttätig erhöht. Damit nun bei normaler Erregung dieses Schutzrohrkontaktes nicht das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück 2 statt der Umschaltekontaktfeder 4 die Hauptbewegung ausführt, kann die Steifigkeit des ersteren Kontaktstückes gegenüber der Steifigkeit der Umschaltekontaktfeder größer gewählt werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, das Kontaktstück 3 insgesamt aus nichtmagnetisierbarem Material auszubilden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Werkstoffwahl hängt jedoch noch von anderen Bedingungen ab, z. B. der Einschmelzbarkeit des betreffenden Materials.

Die vorstehend geschilderte Anordnung, die einen Wechselkontakt darstellt, kann selbstverständlich auch als Ruhekontakt verwendet werden, wenn man das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück nicht benutzt bzw. überhaupt nicht herausführt. Ein derartiger Kontakt ist in den Fig. 3 a, 3 b und 3 c dargestellt, wobei die einzelnen Figuren wieder die verschiedenen Lagen des Kontaktes darstellen. Für sie gilt sinngemäß die Beschreibung zu den Fig. 1 a bis 1 c. Der in Fig. 3 dargestellte Schutzrohrkontakt unterscheidet sich von den in den Fig. 1 a bis Ic wiedergegebenen lediglich dadurch, daß das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück 2 nicht herausgeführt, sondern mittels eines Haltestückes 5 befestigt ist.

In den Fig. 4 bis 6 ist ein Schutzrohrwechselkontakt dargestellt, bei dem die Kontakte andersartig angeordnet sind. Während bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schutzrohrkontakt das äußere Kontaktstück auf der einen Seite und die Umschaltekontaktfeder auf der anderen Seite des Glaskörpers herausgeführt sind, Hegen bei den in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Schutzrohrkontakten auf der einen Seite des Glaskörpers das zur Ruheseite gehörende äußere Kontaktstück sowie die Umschaltekontaktfeder und auf der anderen Seite des Glaskörpers das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 sind die beiden Kontaktstücke 6 und 8 und die Umschaltekontaktfeder 7 aus magnetisierbarem Material ausgebildet. Das zur Ruheseite gehörende äußere Kontaktstück ist starr. Es ist leicht gebogen und berührt an seinem Ende die Umschaltekontaktfeder 7, welche von dem zur Arbeitsseite gehörenden äußeren Kontaktstück 8 durch den Arbeitsluftspalt getrennt ist. Bei Erregung dieser Anordnung entsteht im Arbeitsluftspalt ein Kraftfeld, welches das Kontaktstück 8 und die Umschaltekontaktfeder 7 zusammenzieht. Die zwischen dem Kontaktstück 6 und der Umschaltekontaktfeder 7 wirkenden magnetischen Kräfte sind gegenüber den zwischen dem Kontaktstück 8 und der Umschaltekontaktfeder 7 wirkenden magnetischen Kräften gering, da infolge der geringen Überlappungsfläche des Kontaktstückes 8 und der Umschaltekontaktfeder 7 gegenüber der wesentlich größeren Überlappungsfläche des Kontaktstückes 6 und der Umschaltekontaktfeder 7 im Arbeitsluftspalt die wesentlich höhere Induktion herrscht. Wie bei den vorhergehend beschriebenen Schutzrohrkontakten ist auch hier das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstücke 8 als Kontaktfeder ausgebildet, so daß bei einem Kleben zwischen dem Kontaktstück 6 und der Umschaltekontaktfeder 7 und entsprechender Erregung sich das Kontaktstück 8 in Richtung Arbeitsluftspalt bewegt und diesen verringert.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung liegt neben der zwecks entsprechender Beweglichkeit dünn ausgebildeten Umsehaltekontaktfeder 7 das dickere äußere Kontaktstück 6, wodurch der magnetische Widerstand dieser Seite entsprechend verringert wird. Man kann es sich infolgedessen leisten, die Umschaltekontaktfeder 1 in der Nähe ihrer Halterung erheblich zu schwächen, da der zur Kontaktbetätigung führende Fluß teilweise von dem zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstück geleitet wird. Hierdurch erreicht man, daß trotz einer Verkürzung die Federung der Umschaltekontaktfeder 7 die gleiche bleibt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in der Verkürzung des gesamten Schutzrohrkontaktes. Diese Anordnung zeigt die Fig. 5. Hier ist dicht hinter der Einschmelzung die Umsdhaltekontaktfeder 7 mit einer Querschnittsschwächung versehen.

In der Ruhelage ist die Berührungsfläche zwischen dem Kontaktstück 6 und der Umschaltekontaktfeder 7 sehr klein, so daß wegen der entsprechenden Induktion an dieser Stelle eine gewisse unerwünschte Anziehungskraft zwischen diesen Kontakten bei der Erregung entsteht. Diesen Effekt kann man dadurch beseitigen, daß man das vordere Ende des Kontaktstückes 6 aus nichtmagnetisierbarem Material ausbildet, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Durch ein Magnetfeld gesteuerter Schutzrohrkontakt mit zwei äußeren Kontaktstücken und einer zwischen diesen liegenden Umschaltekontaktfeder, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück (2) ebenfalls als Kontaktfeder ausgebildet ist.

2. Schutzrohrkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit des zur Arbeitsseite gehörenden äußeren Kontaktstückes (2) größer als die der Umschaltekontaktfeder (4) ist.

3. Schutzrohrkontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Ruheseite gehörende äußere Kontaktstück (6) und die Umschaltekontaktfeder (7) auf der einen Seite des Schutzrohres (1) und das zur Arbeitsseite gehörende äußere Kontaktstück (8) auf der anderen Seite des Schutzrohres eingelassen sind.

4. Schutzrohrkontakt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt gebende Teil des zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstückes (3, 6) aus nichtmagnetisierbarem Material ausgebildet ist.

5. Schutzrohrkontakt nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltekontaktf eder (7) in der Nähe der Halterung geschwächt

und mit dem zur Ruheseite gehörenden äußeren Kontaktstück (6) verkürzt ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 264 746, 2 414 476, 497 547;

französische Patentschrift Nr. 852 275.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen