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Schalter mit Löschung des Lichtbqgens durch Druckluft Es ist bereits
bei Schaltern bekannt, den beim Abschalten eines Stromkreises zwischen den Schaltstücken
gezogenen Lichtbogen durch Druckluft von der Unterbrechungsstelle fortzublasen und
ihn in dieser Weise zum Verlöschen zu bringen. Dazu hat man unterhalb der Unterbrechungsstelle
eine Düse angeordnet, dureh die die Druckluft gegen den Lichtbogen geblasen wird.
Bei derartigen Schaltern ergeben sich aber leicht Rückzündungen, insbesondere dann,
wenn die Düse aus leitendem Material besteht. Der Lichtbogen schlägt dabei nach
den Rändern der Düse über, wodurch er aus dem Bereich des Druckluftstromes kommt
und somit die Wirkung der Druckluftblasung aufgehoben wird.
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Dieser Übelstand wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß beim
Ausschalten des Schalters zwischen die Schaltstücke ein an dem beweglichen Schaltstück
befestigtes Isoliertrennstück gebracht wird, das in den Druckluftstrom hineinragt
und den Strömungslinien entsprechend mit kontinuierlich sich änderndem Querschnitt
so geformt ist, daß es den Luftstrom wirbelungsfrei und ohne Stauung zum Lichtbogen
hinleitet. Das Isolierstück schließt sich hierbei so an das bewegliche Schaltstück
an, daß es mit ihm zusammen den Luftstrom wirbelungsfrei und stauungsfrei in ein
Kanalsystem überleitet. Dieses aus Isolierstoff bestehende Kanalsystem schließt
sich unmittelbar an die Unterbrechungsstelle an und kann aus nur einem Kanal für
jede Unterbrechungsstelle oder aus mehreren sich verzweigenden Kanälen bestehen.
Bei Verwendung mehrerer in Reihe geschalteter Unterbrechungsstellen ist es auch
möglich, für jeden Lichtbogen ein besonderes Kanalsystem vorzusehen. Um den in die
Kanäle hineingeblasenen Lichtbogen weiter zu unterteilen, können die Kanäle des
Systems durch eingesetzte, bei Druckluftschaltern ' an sich bereits bekannte Zwischenwände
aus Metall oder Isolierstoff weiter unterteilt werden.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel eines einpoligen Schalters
nach der Erfindung dargestellt.
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Der Schalter ist an der Wand ii befestigt und besteht aus dem aus
Isolierstoff, z. B. Porzellan, Steingut oder Steatit hergestellten Mittelteil i2,
dem an seiner linken Seite angeordneten Kanalsystem 13 und dem an seiner rechten
Seite befindlichen Antrieb 14. Durch den Mittelteil 12 wird ein Rohr-15 konstanten
Querschnitts gebildet, dessen lichte Weite dem Abstand der an dem Mittelteil i2
befestigten Schaltstücke 16, 17 entspricht. Diese Schaltstücke sind am Ende des
Rohres 15 angeordnet und über Bolzen 18, i9 mit den Anschlußklemmen verbunden, die
an Isolatoren 2o, 2i befestigt sind. Die Isolatoren 2o, 21 können mit der Wandung
des Rohres 15 aus einem Stück bestehen. Durch das bewegliche Schaltstück
22
werden die festen Schaltstücke 16, 17 bei eingelegtem Schalter miteinander verbunden.
An diesem beweglichen Schaltstück 22 ist ein zwischen den festen Schaltstücken 16,
17 befindliches Isoliertrennstück 23 angesetzt, das sich der Form des Schaltstückes
22 anschmiegt und in das Druckluftrohr 15 hineinragt. Durch dieses Druckluftrohr
15 führt die das Schaltstück 22 bewegende Antriebsstange 24 aus Isolierstoff zu
dem rechtsliegenden Antrieb 14.
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Das links von dem Mittelteil liegende Kanalsystem 13 besteht aus zwei
Kanälen 25, 26, deren Wandungen aus feuerfestem Isolierstoff hergestellt sind. Diese
schließen sich unmittelbar an die festen Schaltstücke 16, 17 an und sind an dem
Mittelteil 12 befestigt. Am Ende der Kanäle befinden sich Zwischenstücke 27, die
eine Verzweigung der Kanäle bzw. eine weitere Unterteilung derselben bewirken. Das
bewegliche Schaltstück 2_ legt sich in der gestrichelt dargestellten Ausschaltstellung
an die Wand 28 des Kanalsystems an. -In dieser Stellung bildet das Isoliertrennstück
23 mit den festen Schaltstücken 16, 17 und, den Wänden der Kanäle 25, 26 ein Rohr
mit langsam sich erweiterndem Querschnitt.
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Die rechts von dem Mittelteil zugeordnete Antriebsvorrichtung 14 ist
geerdet und besteht im wesentlichen aus einem am Knie 29 des Druckluftrohres 3o
angebautem Druclduftzylinder 31, in dem sich der Kolben 32 bewegt. An ihm ist die
über eine- Stoffbuchse 33 in den Zylinder geführte Antriebsstange 24 befestigt.
Dadurch, daß die Stoffbuchse zwischen dem Druckluftzylinder 31 und dem Druckluftrohr
30 angeordnet ist, wird der Vorteil erzielt, daß eine Abdichtung der Antriebsstange
gegen die Außenluft bei eingelegtem Schalter nicht erforderlich ist. Zum Einschalten
kann der linke Teil des Druckluftzylinders über die Leitung 34, das Ventil 35 und
die Leitung 36 mit dem Druckluftrohr 30 verbunden werden. Der Zylinderraum,
der nicht mit dem Druckluftrohr in Verbindung steht, ist über den Rohrstutzen 37
mit der Atmosphäre verbunden. Beim Ausschalten verläuft der Vorgang umgekehrt.
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Das diese Verbindung herstellende Ventil 35 kann entweder von Hand
oder durch einen Magneten in Abhängigkeit von dem Leitungsstrom oder der Spannung
gesteuert werden. Der Druckluftzylinder ist durch eine Kappe 38 verschlossen, in
der sich der Handantrieb 39
befindet.
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Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende: Bei eingelegtem Schalter
drückt die in dem Rohr 3o befindliche Druckluft gegen das Isoliertrennstück 23 und
über die Rohrleitung 36, das Ventil 35 und die Leitung 34 gegen den einen größeren
Querschnitt besitzenden Kolben 32, so daß der Schalter im eingeschalteten Zustand
verbleibt. Der Kontaktdruck des beweglichen Schalterstückes 29, auf die festen Schaltstücke
16, 17 kann durch entsprechende Bemessung des Querschnittes des Kolbens gewählt
werden. Auch ist es möglich, dies durch zusätzliche Federkraft zu erreichen. Beim
Auftreten z. B. eines Überstromes wird das Ventil 35 derart gesteuert, daß
der links von dem Kolben liegende Zylinderraum von der Druckluft abgeschaltet und
über den Rohrstutzen 37 mit der Atmosphäre verbunden wird, so daß durch die auf
das Isoliertrennstück wirkende Druckluft das bewegliche Schaltstück in die gestrichelt
gezeichnete Lage gedrückt wird. Dabei entstehen zwischen dem festen Schaltstück
16 und dem beweglichen Schaltstück 22 einerseits und dem beweglichen Schaltstück
und dem anderen festen Schaltstück 17 anderseits Lichtbögen, welche durch die Druckluft
in die Kanäle 25 und 26 hineingeblasen werden. Durch die Ausbildung des Druckluftrohres
15 mit konstantem Querschnitt, die besondere Formgebung des Isoliertrennstückes
23 und des Schaltstückes 22 und der Wände der Kanäle 25, 26 kann die Druckluft praktisch
wirbelungsfrei aus dem Rohr 15 in die Kanäle 25, 26 übertreten. Durch die Zwischenwände
27 wird der Lichtbogen weiter unterteilt. Nach erfolgter Abschaltung wird die Druckluft
in an sich bekannter Weise, z. B. in Abhängigkeit von dem Erlöschen des Lichtbogens,
abgestellt.
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Zum Einlegen des Schalters wird das Ventil 35 derart gesteuert, daß-
es den links von dem Kolben liegenden Teil des Zylinders. wieder mit der Druckluftröhrleitung
30 und den rechts liegenden Teil des Zylinders mit der Atmosphäre verbindet,
so daß der Kolben nach rechts bewegt wird und über die Antriebsstange 24 das bewegliche
Schaltstück 22 gegen die festen Schaltstücke 16, 17 drückt.
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Der Mittelteil 12 des Schalters kann über eine Dichtung 4o an dem
flanschartig ausgebildeten Ende des Druckhlftrohres 3o befestigt werden, das, in
die Wand 11 eingesetzt, den ganzen Schalter trägt.
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An Stelle des als Klotzkontakt dargestellten beweglichen Schaltstückes
22 ist es auch möglich, bei großen Stromstärken Bürsten mit Abbrennschaltstücken
zu verwenden. Ebenso ist es denkbar, bei Verwendung höherer Spannungen mehrere Unterbrechungsstellen
in an sich bekannter Weise in Reihe zu schalten und für jede Unterbrechungsstelle
besondere Kanäle in dem Kanalsystem . vorzusehen. Weiterhin kann man auch parallel
zu dem nach der Erfindung ausgebildeten Schalter einen normalen Luftschalter legen,,
dessen Schaltstücke beim Öffnen des Stromkreises zuerst voneinander entfernt werden
und sodann erst die Abschaltung vermittels des Druckluftschalters vor sich geht.