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Dreiphasiger Lasttrennschalter Es ist bereits ein dreiphasiger Lasttrennschalter
bekannt, der je Phase zwei zueinander parallele Festkontakte und drei in Längsrichtung
der drei Festkontaktpaare verschiebbare U-förmige Kontaktbrücken besitzt, die je
in einer Schaltkappe angeordnet sind und von einem gemeinsamen Betätigungsglied
auf die Festkontaktpaare aufgeschoben bzw. von ihnen abgezogen werden.
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Es ist auch bereits bekannt, bei einem Druckknopfschalter die Kontaktvorrichtungen
symmetrisch zu einem im Zentrum dieser Kontaktvorrichtungen liegenden Betätigungsglied
anzuordnen, und es ist ferner auch bekannt, bei Schubtrennschaltern die beweglichen
Schalterkontakte mittels eines durch ein Druckmittel betätigten Zylinders zu steuern.
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Diese letztere Anordnung kann auch in der Form gebaut werden, daß,
in der Betätigungsrichtung gesehen, die Dru.ckmittelzylinder in den Eckpunkten eines
rechtwinkligen Dreiecks liegen.
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Die Erfindung geht aus von einem dreiphasigen Lasttrennschalter mit
je Phase zwei zueinander parallelen Festkontakten und mit einem in Längsrichtung
der drei Festkontaktpaare verschiebbaren, drei U-förmige Kontaktbrücken in Schaltkappen
tragenden Betätigungsglied und ist dadurch gekennzeichnet, daß die drei Kontaktbrücken
und die zugehörigen Festkontakte in an sich bekannter Weise symmetrisch um das in
der Schalterachse liegende Betätigungsglied angeordnet sind, daß das Betätigungsglied
als an sich bekannter, durch ein Druckmittel gesteuerter Zylinder ausgebildet ist
und daß der Zylinder mit den Schaltkappen fest verbunden ist.
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Diese Kombination von Merkmalen der an zweiter und dritter Stelle
genannten bekannten Anordnung und ihre gemeinsame Anwendung auf die Schalter der
eingangs an erster Stelle genannten bekannten Art ergibt einen besonders einfachen
und raumsparenden Schalteraufbau, der viel kleiner ist als ein Schalter der an erster
Stelle genannten bekannten Art.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert.
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F i g. 1 stellt bestimmte wesentliche Teile des Schalters mit einer
Schaltkappe je Phase in der Aufsicht dar, wobei eine erst an Hand der F i g. 2 a
zu erwähnende, den Schalter umschließende äußere Glocke nicht eingezeichnet ist,
während F i g. 2 a einen Meredianschnitt längs der Schnittebene 2-2 in F i g. 1
veranschaulicht; F i g. 2 b zeigt den gleichen Meredianschnitt für eine andere Ausführungsform;
F i g. 2 c stellt einen Querschnitt längs der Schnittebene 2 c-2 c in F i g. 2 b
durch eine an Hand der F i g. 2 b zu beschreibende Einzelheit der genannten anderen
Ausführungsform dar; F i g. 3 zeigt eine die Schaltbrücke einer Phase umschließende
Schaltkappe von oben und F i g. 4 eine Vorderansicht einer derartigen Schaltkappe
von der Achse der F i g. 1 aus gesehen; F i g. 5 stellt eine teilweise im Schnitt
längs der Schnittebene 5-5 in F i g. 3 gehaltene Seitenansicht einer derartigen
Schaltkappe dar; F i g. 6 veranschaulicht in vergrößerter Darstellung einen in F
i g. 2 a durch eine punktierte Linie umrandeten Teil, der die Verbindung der Schaltkappen
mit den zur Betätigung der Kontaktbrücken dienenden Mitteln betrifft, und F i g.
7 und 8 zeigen Einzelheiten dieser Verbindung.
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Der Maßstab der F i g. 2 a, 2 b, 2 c, 3, 4 und 5 ist die Hälfte desjenigen
der F i g. 1, während die F i g. 6 bis 8 etwa dreifach gegenüber F i g. 1 vergrößert
sind.
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In F i g. 1 und 2 a ist ein Gehäuseunterteil mit 10 bezeichnet, auf
welchem sich der in F i g. 2 a im Schnitt erkennbare Gehäusemantel 11 befindet.
Dieser Gehäusemantel umschließt die Festkontaktpaare aller Phasen, die jedoch in
F i g. 2 a nicht mit dargestellt sind. Es ist in F i g. 2 a lediglich ein Kragen
12, welcher die Festkontakte einer Phase umschließen möge, im Schnittveranschaulicht.
Oberhalb der also von dem Gehäusemantel 11 umgebenen festen Schalterteile
sind in F i g. 2 a die im abgezogenen Zustand dargestellten beweglichen Schalterteile
veranschaulicht, welche von einer Glocke 13 umschlossen werden, die von dem Gehäusemantel
11 getragen wird. Die beweglichen Schalterteile innerhalb der Glocke 13 bestehen
aus der im Schnitt dargestellten Schaltkappe 14 für die Kontaktbrücke, die dem innerhalb
des Kragens 12 gelegenen Festkontaktpaar zugeord
riet ist. In dieser
Schaltkappe 14 befindet sich ein zur Befestigung der Kontaktbrücke dienender innerer
Ansatz 15. Die äußere Umrandung der Schaltkappe 14 ist auch in F i g. 1 durch die
Linie 14 a veranschaulicht, und die beiden Innenansätze 15 dieser Schaltkappe sind
durch die punktierten Kreise 15a angedeutet. Ferner ist innerhalb der Glocke 13
in F i g. 2 a noch eine weitere Schaltkappe 16 teilweise erkennbar, die in F i g.
1 durch ihre äußere Umrandungslinie 16a dargestellt ist. Innerhalb der Glocke 13
in F i g. 2 a befindet sich ferner ein konzentrisch zur Achse der Glocke liegendes
Rohr 17, dessen Innenraum 18 über eine Zuführungsleitung 19 in einem Kopfstück 20a
zugänglich ist, welches an der Oberseite der Glocke 13 befestigt ist und zugleich
das Rohr 17 trägt. Diese Zuführungsleitung 19 ist auch in F i g. 1 erkennbar. Das
Rohr 17 ist von einem weiteren konzentrisch zu ihm liegenden Rohr 20 umgeben, wobei
der Zwischenraum zwischen diesen beiden Rohren in eine Zuführungsleitung 21 im Kopfstück
20 a mündet, die ebenfalls in F i g. 1 erkennbar ist. Das Rohr 17 mit seinem Innenraum
18 ragt durch einen Kolben 22 an seinem unteren Ende hindurch, so daß über die Zuführungsleitung
19 und durch den Innenraum 18 des inneren Rohres 17 Druckluft dem Raum unterhalb
des Kolbens 22 zugeführt werden kann. Das äußere Rohr 20 reicht nur bis zum Kolben
22, ist jedoch an seinem unteren Ende mit einer Reihe von Löchern 23 versehen, so
daß über. die Zuführungsleitung 21 und über den Zwischenraum zwischen den Rohren
17 und 20 Druckluft in den Raum oberhalb des Kolbens 22 eingeführt werden kann.
Längs des Kolbens 22 kann sich nun ein als Betätigungsglied dienender, an seiner
Unterseite geschlossener Zylinder 24, der oben durch eine Stirnscheibe 25a abgedichtet
ist, verschieben und mittels dieser Verschiebung, die in der Richtung nach unten
durch Einleitung von Druckluft in die Zuführungsleitung 19 und in der Richtung nach
oben durch Einleitung von Druckluft in die Zuführungsleitung 21 bewerkstelligt wird,
wird der Schalter geschlossen bzw. geöffnet, d. h., es werden gemeinsam die die
Kontaktbrücken enthaltenden Schaltkappen zum Zwecke der Schalterschließung nach
unten und zum Zwecke der Schalteröffnung nach oben bewegt.
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Zur näheren Erläuterung dieser Bewegungsvorgänge sei zunächst an Hand
der F i g. 3 bis 5 veranschaulicht, wie die Schaltkappen der drei Phasen miteinander
verbunden sind, und an Hand der F i g. 6 bis 8, wie sie mit dem nach oben und unten
verschiebbaren Zylinder 24 gekuppelt sind.
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F i g. 3 und 4 lassen erkennen, daß jede Schaltkappe einen zylindrischen
Körper 26 von etwa der halben Höhe der Schaltkappe mittels eines Ansatzes 27 und
eine zylindrische geschlitzte Hülse 28 mittels eines Ansatzes 29 trägt. Die Hülse
28 besitzt ebenfalls etwa die halbe Höhe der Schaltkappe. Auch der Körper 26 ist
übrigens, um seine Herstellung zusammen mit der Schaltkappe, die aus einem hochwertigen
isolierenden Kunststoff besteht, zu erleichtern, innen hohl. Die drei Schaltkappen
werden nun derart aneinandergefügt, daß jeder zylindrische Körper 26 der einen Schaltkappe
in die zylindrische Hülse 28 der angrenzenden Schaltkappe eingeführt wird, so daß
schließlich die drei Schaltkappen ein festes Ganzes bilden.
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Es sei nun an Hand der F i g. 6 bis 8 erläutert, wie diese aus den
drei Schaltkappen bestehende Untereinheit mit dem unteren Ende des Zylinders 24
in F i g. 2 a gekuppelt wird. In F i g. 6 ist der in F i g. 2 a punktiert umrandete
Teil des Zylinders 24 und der Schaltkappe 14 vergrößert herausgezeichnet.
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Zunächst muß aber zur Erklärung der erwähnten Kupplung an Hand der
F i g. 3 bis 5 noch kurz erläutert werden, daß jede Schaltkappe auf ihrer dem Zylinder
24 zugewandten Außenseite einen horizontal verlaufenden Steg 30 besitzt, der mit
der Wand der Schaltkappe aus einem Stück besteht, etwa senkrecht zu dieser Wand
steht und durch dreieckförmige Stützen 31 und 32 verstärkt ist.
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Der Zylinder 24 trägt gemäß F i g. 6 unweit seinem unteren Ende an
seiner Außenseite an drei je um 120° gegeneinander versetzten Stellen radiale Ansätze
34.
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Am unteren Ende hat der Zylinder einen Flansch 33 mit den festen Ansätzen
34 gegenüberliegenden Ausnehmungen.
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Ein Klemmring 36, der in F i g. 7 in einem Meredianschnitt und in
F i g. 8 in der Aufsicht dargestellt ist, wird mittels eines Sprengringes 38 gegen
den Boden des Zylinders 24 gedrückt, so daß drei hakenförmige Ansätze 37 des Klemmringes
36 sich an die Unterseite der Stege 30 anlegen, und den festen Ansätzen 34 genau
gegenüberliegen. Die erwähnten Ausnehmungen in dem Flansch 33 sind daher so zu bemessen,
daß die hakenförmigen Ansätze 37 frei hindurchgesteckt werden können und den Klemmring
36 gegen Verdrehung sichern.
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Somit sind also nicht nur gemäß F i g. 3 bis 5 die drei Schaltkappen
untereinander starr verbunden, sondern es ist gemäß F i g. 6 bis 8 auch die Gesamtheit
dieser Schaltkappen mittels ihrer Stege 30 mit dem Zylinder 24 starr gekuppelt,
so daß bei einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Zylinders 24 in F i g. 2 a alle
einzelnen Kontaktbrücken von ihren festen Kontakten gelöst werden bzw. die Kontaktbrücken
auf die festen Kontakte aufgedrückt werden. Man kann also durch Einleitung von Druckluft
in die Zuführungsleitungen 19 bzw. 21 den dreiphasigen Schalter schließen bzw. wieder
öffnen.
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In der Öffnungslage und in der Schließungslage wird die aus dem Zylinder
und den Schaltkappen mit Kontaktbrücken bestehende bewegliche Schalterhälfte auch
noch magnetisch festgehalten, wie an Hand der F i g. 2 a nunmehr erläutert werden
soll. Oberhalb der Stirnscheibe 25 a des Zylinders 24 befindet sich ein Magnetsystem
39, so daß die aus ferromagnetischem Material bestehende Stirnscheibe 25 a festgehalten
wird. Die Anziehungskraft, welche den beweglichen Schalterteil in seiner Öffnungslage
festhält, muß zur Schließung des Schalters überwunden werden, und in der Schließlage
wird eine durch den Klemmring 38 an der Unterseite des Zylinders 24 befestigte
ferromagnetische Ringscheibe 41 von einem ganz ähnlichen Magnetsystem 42 festgehalten,
so daß auch in der Schließlage eine zusätzliche Kraft auf die Schalterkontakte wirkt,
die zur Öffnung des Schalters überwunden werden muß.
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An Stelle dieser magnetischen Festhaltvorrichtungen könnte auch eine
rein mechanische, in F i g. 2 b und 2 c dargestellte Vorrichtung verwendet werden.
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Zum Festhalten des Zylinders 24 in der öffnungslage befindet sich
nach F i g. 2 b oberhalb der Stirnscheibe 25 b dieses Zylinders eine Büchse
51 eines Kopfstückes 20 b. Die Büchse 51 hat unweit vom freien Ende zwei einander
gegenüberliegende taugentiale
Nuten, die je die Innenwandung der
Büchse an einer Stelle durchstoßen.
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In diese Nuten wird je ein runder Stab 52, aus Metall, eingelegt.
Die Stäbe 52 sind durch Zugfedern 53 miteinander verbunden und bilden eine Klemmvorrichtung
für einen ringföimigen Ansatz 54 der Stirnscheibe 25 b, indem die Stäbe 52 in eine
Ringnut 55 des Ansatzes 54 einschnappen können. Um das Einbringen des Ansatzes 54
in die Büchse 51 zu erleichtern, ist der Ansatz 54 vom freien Ende bis zur Oberkante
der Ringnut 55 kegelförmig gestaltet.
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Zum Festhalten des Zylinders 24 in der Schließstellung ist auf einem
Puffer 56 eine ähnliche Büchse 57 wie die Büchse 51 am Gehäuseunterteil 10 befestigt.
In derselben Art, wie bereits angegeben, bilden zwei runde Stäbe 52 mit zugehörigen
Zugfedern auch hier eine Klemmvorrichtung für einen unteren Ansatz 58 des Zylinders
24. Zweckmäßig werden die Ansätze 54 und 58 aus Kunststoff hergestellt. Die Büchsen
51 und 57 bestehen dagegen aus Metall. Mit 56 ist eine Tellerfeder bezeichnet, welche
die Aufhat, den Stoß beim Schließen des Schalters abzufangen und welche in ähnlicher
Form auch bei der Ausführungsform nach F i g. 2 a verwendet werden kann.
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Nach Bedarf läßt sich auch eine Kombination der oberen Festhaltvorrichtung
nach F i g. 2 a und der unteren nach F i g. 2 b oder umgekehrt verwirklichen.
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Es sei nunmehr an Hand der F i g. 2 a noch eine Einrichtung beschrieben,
welche einen Gewichtsausgleich für den nach unten und oben beweglichen Schalterteil
bewirkt. Um einen solchen Gewichtsausgleich zu schaffen, werden drei doppelarmige
Hebel vorgesehen, von denen in F i g. 2 a einer mit 44 bezeichnet ist. Diese doppelarmigen
Hebel besitzen Drehachsen 45, welche am oberen Ende der zylindrischen Körper 28
angebracht werden können. Zu diesem Zweck werden Lagerbolzen 46, welche die Drehachsen
45 tragen, in den zylindrischen Körpern 26 befestigt. Das obere Ende jedes Hebels
44 ist gemäß F i g. 1 und 2 a über eine Feder 47 mit dem nächsten Hebel verbunden.
Das untere Ende des doppelarmigen Hebels 44 ist entweder mit einer Rolle 48 versehen
oder mit einem Gleitschuh ausgerüstet, so daß bei der Abwärtsbewegung des beweglichen
Schalterteils die Rolle bzw. der Gleitschuh auf einer schrägen Schiene 49 bzw. Gleitbahn
rollt bzw. gleitet und die Feder 47 dabei gespannt wird. Da somit die Abwärtsbewegung
des beweglichen Schalterteils durch die Auseinanderziehung der Feder 47 gehemmt
wird und die Aufwärtsbewegung des beweglichen Schalterteils durch die Zusammenziehung
der Feder 47 unterstützt wird, stellen die doppelarmigen Hebel 44 mit ihren Federn
47 und ihren Gleitbahnen bzw. Schienen49 tatsächlich einen Gewichtsausgleich für
den beweglichen Schalterteil dar.
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Wenn die obere Festhaltevorrichtung versagen sollte, könnte nämlich
durch das Gewicht der beweglichen Schalterhälfte der Schalter eingeschaltet werden,
was jetzt durch den beschriebenen Gewichtsausgleich ausgeschlossen ist.
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Zum trennbaren Festhalten der Glocke 13 und ihrer Einbauten ist dieselbe
bajonettartig mit dem Ge-
häuseunterteil 10 verbunden und kann nur in der
Öffnungslage des Schalters entfernt werden.