DE1143568B - Kontaktsystem fuer elektrische Schaltgeraete - Google Patents

Description

• Kontaktsystem für elektrische Schaltgeräte Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Schütze, Fern- und Handschalter, mit zwischen den Traversen einer Doppelbrücke gelagerten Kontakten bzw. Kontaktträgem.
• Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Kontaktsystem zu schaffen, mit dem sowohl Einschaltstromstöße, beispielsweise von Motoren oder Kondensatoren, als auch Kurzschlüsse, die einem Vielfachen einer Normalbelastung entsprechen, ohne elektrodynaniische Abhebung der Schaltstücke und ohne Verschweißung derselben mit den Festkontakten bewältigt werden können.
• Um die Kontaktabhebung bzw. Erhöhung des Gbergangswiderstandes, die beim Durchgang von hohen Strömen durch elektrodynamische Kräfte bewirkt werden, zu beheben, sind, zahlreiche Vorsähläge, insbesondere für Leitungsschalter, bekannt. So hat man die Schaltstücke als Solenoidkontakte ausgebildet, deren gegenseitige elektrodynamische Anziehungskraft die elektrodynamischen Abhebekräfte aufheben soll. Zu dem gleichen Zweck hat man das feste Lichtbogenschaltstück mit einem federnd gelagerten Abbrandstück versehen, das bei hohem Strom zusätzlich gegen das bewegliche Schaltstück drückt, oder man hat an den beweglichen Schaltstücken Magnetanker angeordnet, die von ihren gegenüberliegenden, an den festen Schaltstücken angeordneten und durch den Strom erregten Magnetschenkeln angezogen werden. Eine andere Lösung hat man in der Art gefunden, daß man zwei oder mehrere einander gegenüberliegende, stromführende Kontaktschienen oder -finger derart anordnet, daß die Kontaktgabe durch Einschieben des Gegenschaltstückes zwischen die Kontaktschienen bzw. -fingei erfolgt und bei Durchgang hoher Ströme infolge der gegenseitigen elektrodynamischen Anziehungskraft der gleichgerichteten Parallelströme in den Kontaktschienen den Kontaktdruck erhöht. Wieder andere Lösungen schlagenvor, eine elastischeKontaktbrücke in der Mitte mit einer mit Masse behafteten Feder zu koppeln, um die auftretenden Schwingungen von der Mitte aus abzudämpfen.
• Ferner ist ein Schaltstückträger bekannt, der aus an den Stellen der Kontaktauflagepunkte durch Puffer aus elastischem Material im Abstand voneinandei gehaltenen streifenförnügen Teilen besteht, wobei an den Stellen über den Puffem zusätzliche Gewichte zur Massevergrößerung vorgesehen sind.
• Auch diese Anordnung vermag die eingangs erwähnte Aufgabenstellung nicht zu lösen. Beide Brücken sind bei dieser Anordnun'g voneinander isoliert, und ein elektrodynamischer Effekt, wie er nachfolgend noch beschrieben wird und der einer Kontaktabhebung in vorteilhafter Weise entgegenwirkt, ist nicht nutzbar zu machen. Außerdem führen die Kontaktstücke dieses bekannten Schaltstückträgers keine vorteilhafte Schiebe- und Rollbewegung aus.
• Schließlich ist noch eine Kontaktbrücke bekannt, bei der die Kontaktstü#ke mit V-förmig gestalteten Enden in der trücke lose gelagert sind. Hierbei besteht jedoch, wenn sich unvermeidbare Vibrationen, Stoßprellungen u. dgl. einstellen, die Gefahr, daß der Hauptstrom zumindest kurzzeitig unterbrochen wird, wodurch Lichtbögen, Abbrand, schlechte übergangsstellen bzw. hohe Wärmewerte bedingt sind. Eine Wälzbewegung der Kontaktstücke ist mit dieser Anordnung ebenfalls nicht erzielbar.
• Diese und ähnliche Mittel, mit welchen man den erwähnten Erscheinungen zu begegnen versucht hat, müssen mit erhöhtem Aufwand für den Kraftantrieb und für die erforderlichen komplizierten Mechanismen sowie mit der dadurch bedingten Störanfälligkeit und Erhöhung des Verschleißes erkauft werden. Außerdem haben diese Mittel den Nachteil, daß sie sich beispielsweise für elektromagartische Schütze entweder als unwirtschaftlich oder für große Stromstärken als ungeeignet erweisen.
• Die Erfindung besteht bei einem Kontaktsystem der eingangs beschriebenen Art demgegenüber darin, daß die Kontaktträger fest mit der elastischen Traverse der Doppelbrücke verbunden sind und mit ihren abgebogenen Kontaktstellen derart lose die starre Brückentraverse vermittels eines unter Federdruck stehenden Bügels berühren, daß die elastische Tra-

  verse mit den KontakttAge m., gegebenenfalls liliter

  b p# An

  elektrodynamischer Wechselwirkung der 14

  Brückentraversen, gegen die starre Traverse ausbieg-

  bar ist. Die Schaltkraft wird mittels einer Isolier-

  ti?tyßr§ß übgr eine, l#raclcfeder auf die starre Br.u4e

  und dann über die auf der- Rückseite der Schalt-

  Ätüqkr- vergrsphqa .g4 ÄMtaktstellen auf die beiden

  Schaltstellen derselben Schaltstücke übertragen.

  DajWq#, d4 dip #OIalt#t49kr, dungsg mäß

  zwischen den beiden I#r-p .q,.kM 1:KweAgh eingespannt

  , anliegen, ist

  pr :Fegbrückg

  sind, d. h. nur lose a14 de

  i i#i49mmen, sich

  ihnen vorteilhaft die Meiffikeit g

  gbzAßN4, d4 die Tendenz

  vog 4en F@§tk@gta

  dazu in einer Kippbewegung der Schaltstücke zwi-

  schen den Brüchn ausgeglichen wird, der eine

  Schißbe-Rpll-.Bewegupg der Kontakte g14f den ]Fest-

  kontakten gleichlä'uft. Die Schiebe-Roll-Bewegung

  wird gleichzeitig vorteilhaft von einer Druckzunahme

  begleitet, die dadurch verursacht wird, daß unter der

  Wirkung der beiden aus dem hohen Stromstoß resul-

  tierenden, gleichgerichtet , en Teil # s tröme im starren

  und im parallel liegenden elastischen Brückenteil der

  letztere elektrodygamisch #4&e7,geg und auf Biegung

  beeinflußt wird.

  Beim Einschaatygi-ga ng Wird nW unn nach

  der ersten Berührung der beiden Schaltstücke nüt den

  ihnen zugeordneten festen Gegenschaltstücken unter

  der Wirkung der beiden aus dem hohen Einschalt-

  stromstoß resAierenden, gleirhggriphteten IÜÜ-

  ströme in beiden Brücken die elastische Brücke

  elektromagnatiseh angezogen und auf Biegung be-

  einflußt.

  Infolgedessen wirkt einerseits vollkommen un-

  abhängig von der Schaltkraft und Schaltbewegung

  den elrktrq xgr,:4 gine z14Sätz-

  atgege 1, normale Kontakt-

  Driicldqgft und "die #phg , Itsttw run

  erhpj#r,n bkibgg. Ag , #r4h , ?, 4ufropht-

  &rgrgeit§ r, 'bt siW gegenüber

  ,rgl

  bekanutep W4 der Yprieit 44 ili 'bßjdep

  «erg I#nfluZ dpr elQ#trcgnagne-

  tischen Durchbiegung der elastischen Brücke auf'den

  t#p#e4 914r, bereits erwähnte

  festen. GqgrpzgWts

  3p -BXwegu n 414 sführ , , en, wodurch die

  pp4ktför4ü hpr Wärmpb@Iagt14tig si#phen-

  .gen,

  d etwaig "bildete

  de,4 Übr, g vi#Zl%apn iln e #p

  JIA.4 in ypq7teD

  Weipe m#.,4anisch gpf

  44 ein

  Derse,lbe Yprggpg spielt #ipli ?gch Lyeschal-

  te,tqi,4

  Ströme ;äb.

  Auf weitere Einzr-Aeitgig des erfind4ngsgplp en

  Kglitakts.ystffl is wird an Hp»cl eine s Apsführungs-

  be,#spiels,' JM , . i «A d ,er Zeir hnup g dgrgestellt ist, e411

  ge&4ng,en. 13ei dgr #ppstruk tiveh Pui#,bbildu n g wird

  , 4, sph im Prinzip

  selb#typ,rst4A'#li die 4pr gp4eig

  angedeutete Ißin?#plgj-npizlitung in, gi4drxer pretischer

  # &n. Es befinden gigh jpwpils

  Weisg 4us eNdgt wer

  so viele Z#pntakt#y#tffle, im Sr,441ter, als Pott, vor-

  li sind ., bei,-ipi Aweci s für Drphst Tom al S o drei

  SQI#;hef dargestent641 estepip.

  Zur Erläuterung zeigt in d er gr ighaerischen Dar-

  Stellung

  :Fig. 1 ein sc-hripati#ph gpzp"igte# dopppItunter-

  brechen -sr -

  .des K£gtü4y#tprn in gusge hgftetem Zu

  Eig. 2 das gleiche X#n#4k4ystgm im Moment der

  erste "n r eli altqt4r , , ,kbrer -h rm

  od r bei $tTQp#l g,.ragg bei No glbejastillig

  . , o§igkeiti

  Fig. 3 das gleiche Kontaktsystem im eingeschal-

  teten Zustand bei Normal-Dauerbelastung oder bei

  Stromlosigkeit,

  Fig. 4 d4s gleiche Kontaktsystem in eingeschal-

  tetem Z#Istand bei Durchgang von hohen Einschalt-

  bzw. Kurzschlußströmen,

  Fig. 5 ein schematisch gezeigtes, einfachunter-

  brechendes Kontaktsystem in ausgeschaltetem Zu-

  stand, bei welchem nur ein Schaltstück vorgesehen

  ist und die gegenüberliegenden freien Enden der

  Brücke in einem drehbar gelagerten Metallstück ein-

  gespannt sind,

  Fig. 6 ein schematisch gezeigtes einfachunter-

  br#eclim,ndes Kontaktsystera in ausgeschaltetem Zu-

  stand, bei welchem ebenfalls nur ein Schaltstück

  vorgesehen ist und das gegenüberliegende freie Ende

  der el;4gtis#qhen Br-q u -ke eigefspi#s über gip . -g

  stelle mit der zweiten, st4rfei4 13ffip'kg untef Dm*

  in Berührung, steht und ?g4#,Verseits dr#,bbgr- go-

  lagert ist.

  Aus den Fig. 1 bis 4, die einzelne Schaltstufen

  darstellen, wir4 #-rsiphfligh, dgß m p ,iger aus Isolip r-

  raaterigl bgstph #glid#II Trgvefge 1, auf di-,. !,>in :aicht

  c14rgpstr,ntpr KraftMürigb in :Pfedfichtnag wirkt, zwei

  Ä#ro4eit gde Ißr**pt§n A qji a die,

  P d 0, von wplphe

  -gh ist, pgf411 -pl 4b-,r,#,inandßr. und

  -lagltw de

  ve,rschi(.>bbgr in Figl Itu4g der >r Trae

  vegse 1 4iigpprdiget sind. A4 den. beid§a gegenüberr

  liegenden Enden der #lastis£,11§!% lirügl#ß, die bok

  t igt, eind zwei

  spielsweigg ?4 Blgttfedr-r 4ugge'hüdr

  bridem an dßu

  $c.halte#ügkg 7 AngebrAcht. über die

  Scbaltptücte4 vorgag , qlic#iRon Kpnt*t-,

  stglIgn A gi14d gnttel i4r, er 4 die beidßn

  _# r r D,

  Bffir,#r,i,q 9 pn4 e tu plleiq $p4?1 Ugngen auf-

  ei gpdprg#,pr-e-

  41 Qt und qlpttripch vfrbupdgli (Fig, 1).

  Igpiln Fingghql -typ rg41a -g vo#g-h " j u re:4 Or, Teik rine

  ge,riidli .. nige ew#,gupZ, 'wQb "pi da4n die 7

  dgrch VQppit#Ii ng dpr $£-llaltkräfte, übgr Bügel 3 und

  fetip ?#uf dir

  auftreffen (Fig, 9). E#e-irg Wr"itersrbl@itpn 4 ßj Spliglt-

  bpwr,giqng bzw.. im Ei n- sphi#Itz, --u§Imd wi diei ola-

  #,he »r4£,kg e tIllter Wir-k#mg der Dr-upkfectr- 4

  iil)ßf die 13ffl9kg 3 @,uf die, beide I. a Sr haltstücke 7

  di3rphgebpgeli . CFig. 3). Trrjen. währe nd des Ein-

  schgItvorganges (-Fig, 7) oder im e gglialtftrn Zu-

  stand (]Fig. 3) ho4F-inscli # ßst#rßt

  -@jt- b7We K #grZSPI114

  auf, so wirkpeu dlQ§plben giAf die li rüpken Z und 8 der

  aft ein, daß die 13 *'#k u ter der Wirb

  kpiig zwf,#igr gIßighurl#Neter Teilström, f,1rktro-

  dynamigch vpn der Brückg Z a4g,#-?:ogeii und Wolgr,-

  dessen dufchgebpgen wird (Fig. 4), Unter einer

  Schiebß-RoJ1rIßßwpgung 4er $Ph41tatückr?7 auf den

  festen 9#gpnsrbalt#tüfXgg 5- uild ulligg der gegen die

  Kr?,ü dßr ]#ruc?99,dgi 4 getrie#epria Brückp, Z wird

  d#e, lpruckfed q 4 lirg einp4 weiteren , ltIr iprn Ißotrag

  zusammengedrückt und übt spinit übeg die Srli41t-

  stecke 7 aigf die Gp .li#gli41#st#c-ke 5 ging zp#4jz-lifhe,

  - gp

  Drtickkraft aus. ]Pffl»t si,4 , d die $ghgltg # tüpke 7 einr

  seits an einer Abhebung und @Aclf,-rgrsgits in AnN-

  trgpht der Auswirkung de, f SWeb7e##oÜ-Bgw-ßgupg

  an einer zu großen Igkalpiq Wämieerzp#igung An den

  44e, festen

  Kontaktgtellen lind einein Fest#ch#veißen gn

  Gegenschaltstücke 5 gehindert (Fig. 4).

  Die elastische Br*» rupke 9 ist ledigh ich gn den beidei.q

  rückseitigen K litaktsteHen 6 der S .h t,#türke 7, d*

  sie trägt, während des Schaltver-ggigges, oder igi Ein-

  schaltzustapd abgestij#zt, und nur pli diesen beiden

  äußeren und einander gegen#berlieVaden Punkten6

  übt die Schaltkraft über die Druckfeder 4 Druckkraft aus. Außer diesen beiden Schaltstücken 7 weist die elastische Brücke 8 somit keine irgendwelchen mit Trägheitsmomenten behafteten Teile auf. Dies ist für die obengenannten Vorgänge hinsichtlich der Schweiß-und Abhebesicherheit von Bedeutung, weil dadurch nicht nur ein mechanisches Schwingen, das insbesondere durch in der Mitte angreifende Massen oder Federn würde begünstigt werden, vermieden ist, sondern weil auch das Auftreten eines im Rhythmus der doppelten Frequenz des Wechselstromes sich einschwingender Resonanzvorgang der elastischen Brücke 8 unter dem Einfluß der sonst in günstige Bahnen gelenkten elektromagnetischen Anziehung unterbunden wird. Beide Arten von Schwingungen hätten ein abwechselndes, kurzes Abheben und Schließen der Schaltstücke 7 in Form eines kontaktwerkstoffaufschmelzenden Ratterns bzw. Tanzens derselben zur Folge.
• In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens wird für ein einfachunterbrechendes Kontaktsystem, welchem die gleichen Wirkungsprinzipien zugrunde liegen, vorgeschlagen, daß gemäß Fig. 5 lediglich ein Schaltstück 7 vorgesehen ist und die gegenüberliegenden Brückenenden entweder an einem fest oder drehbar angeordneten Metallstück 9 befestigt sind oder nach Fig. 6 über ein Kontaktstück 10, das ebenfalls fest oder drehbar gelagert ist, in allen Schaltstellungen aufeinandergepreßt sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kontaktsystem für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Schütze, Fern- und Handschalter, mit zwischen den Traversen einer Doppelbrücke gelagerten Kontakten bzw. Kontaktträgern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktträger (7) fest mit der elastischen Traverse (8) der Doppelbrücke verbunden sind und mit ihren abgebogenen Kontaktstellen (6) derart lose die starre Brückentraverse (2) vermittels eines unter Federdruck stehenden Bügels (3) berühren, daß die elastische Traverse (8) mit den Kontaktträgern (7), gegebenenfalls unter elektrodynamischer Wechselwirkung der beiden Brückentraversen, gegen die starre Traverse (2) ausbiegbar ist.
2. 2. Kontaktsystem nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile (2/8) federnd verspannt und mittels eines am unelastischen Brückenteil (2) angreifenden Mitnehmers schaltbar angeordnet sind. 3. Kontaktsystem nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auflage der Kontakte (7) auf den Festkontakten (5) der elastische Brückenteff (8) senkrecht zu seiner Längsachse frei schwingbar angeordnet ist.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1083 898; deutsche Patentschrift Nr. 663 157.