DE2526950A1 - Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Unterbrecher und Leistungsschalter und betrifft insbesondere derartige zum Betrieb bei starken Strömen geeignete Schalter.

Bei Schaltern oder Stromkreisunterbrechern zur Handhabung groi3er Ströme ist es erwünscht, daß zwischen dem bewegbaren Messerkontakt und den Kontaktplatten oder -elementen im geschlossenen Zustand des Schalters ein hoher Kontaktdruck herrscht, um den Kontaktv/iderstand auf einem Minimum zu halten. Ferner ist es erwünscht, daß während des Öffnens und Schließens ein fester, jedoch geringerer Kontaktdruck besteht, um eine rasche Bewegung des Messerkontakts zu ermöglichen und die Neigung zur Funkenbildung auf einem Minimum zu halten. Es ist schwierig, einen Schalter zu entwerfen, der diese beiden erwünschten Eigenschaften aufweist.

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Bekannt ist die Verwendung einer Federanordnung, um zwei Kontaktplatten gegeneinander vorzuspannen, so daß auf einen zwischen den Kontaktplatten befindlichen Messerkontakt ein konstanter Druck ausgeübt wird. Die Federanordnung kann dabei einen verhältnismäßig hohen Druck ausüben, wenn der Schalter oder Stromkreisunterbrecher geschlossen ist; dieser Druck bleibt jedoch auch während des Öffnens und Schließens des Schalters bestehen. Alternativ kann die Federanordnung auch so eingestellt sein, daß ein konstanter Druck aufrechterhalten wird, der eher für das Öffnen und Schließen geeignet ist, jedoch geringer als derjenige Druck, der im geschlossenen Zustand des Schalters erwünscht ist.

Die Erfindung vermittelt einen Leistungsschalter-Mechanisnus, der im geschlossenen Zustand einen hohen Kontaktdruck vermittelt und diesen während des öffnens und Schließens automatisch verringert .

Ein Merkmal der Erfindung besteht somit in einem Leistungsschaltor-Mechanismus, der in der Lage ist, im geschlossenen Zustand des Schalters einen hohen Kontaktdruck aufrecht zu erhalten und diesen Druck während des öffnens und Schließens zu verringern.

Gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung vermittelt der Leistungsschalter-Mechanismus während des Öffnens und Schließens einen konstanten gewünschten Druck.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Mechanismus während des Öffnens und Schließens ein Gleichgewicht zwischen dem Kontaktdruck und der zum öffnen bzw. Schließen des Schalters auf den Messerkontakt ausgeübten Kraft aufrechterhält.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vermittelt der Leistungsschalter-Mechanismus während des Öffnens eine rasche Bewegung des Messerkontakts in demjenigen Moment, in dem dieser die Berührung mit den Kontaktelementen löst oder unterbricht.

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Der erfindungsgemäße elektrische Leistungsschalter umfaßt ein Paar von Kontaktelementen, von denen mindestens eines auf das andere Kontaktelement zu und von diesem weg bewegbar ist, ferner einen Messerkontakt, der zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen den beiden Kontaktelementen befindet und mit diesen in Berührung steht, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontaktelementen getrennt ist, ferner ein mechanisches Gliederwerk, das die Kontaktelemente miteinander verbindet und ein Betätigungsglied umfaßt, das bei Beaufschlagung mit einer Kraft das Gliederwerk derart betätigt, daß mindestens eines der Kontaktelemente von dem anderen wegbewegt wird, ferner eine dem Gliederwerk zugeordnete Federanordnung, die die Kontaktelemente aufeinander zu vorspannt, sowie eine mit dem Betätigungsglied verbundene Einrichtung zur Bewegung des Messerkontakts zwischen seiner ersten und zweiten Stellung. Eine Bewegung des Messerkontakts bewirkt, daß das Betätigungsglied mit einer Kraft beaufschlagt wird, die den Abstand zwischen den Kontaktelementen entsprechend einzustellen sucht.

Bei einem Ausführungsbeispiei der Erfindung sind zwei Kontakte einander gegenüber montiert, wobei einer der Kontakte am einen Ende eines schwenkbar gelagerten Hebels angebracht ist, so daß er sich bei Bewegung des anderen Hebelendes auf den anderen Kontakt zu bzv/. von diesem weg bewegen kann'. Eine mit einem Strömungsmittel beaufschlagte Zylinderanordnung dient dazu, den Messerkontakt aus einer ersten Öffnungsstellung in eine zweite Schließstellung zwischen den Kontakten zu bewegen. Der Zylinder ist dabei an dem mechanischen Gliederwerk derart montiert, daß das Gliederwerk entsprechend dem Bewegungswiderstand des Messerkontakts ausgelenkt wird, wobei die Auslenkung des Gliederwerks den Hebel derart bewegt, daß er den Kontaktdruck zu verringern sucht. Zwischen dem Kontaktdruck und der Bewegung des Messerkontakts wird somit ein Gleichgewicht erreicht, das bestrebt ist, während des Öffnens und Schließens einen konstanten und ^/erringerten Kontaktdruck aufrecht zu erhalten.

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Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter AusfUhrungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Leistungsschalters gemäß einem Ausführungsbeispiei der Erfindung in seiner geöffneten Stellung;

Figur 2 eine Seitenansicht des Schalters nach Figur 1 zur Veranschaulichung einer Arbeitsweise während des Schließens;

Figur 3 eine Seitenansicht des Schalters nach Figur 1 in seiner völlig geschlossenen Stellung;

Figur 4 eine Seitenansicht des Schalters nach Figur 1 zur Veranschaulichung seiner Arbeitsweise während des Öffnensj

Figur 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 nach Figur 1;

Figur 6 eine Seitenansicht eines Leistungsschalters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 7 eine Seitenansicht eines Leistungsschalters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der geöffneten Stellung;

Figur 8 eine Stirnansicht des Schalters nach Figur 7; und

Figur 9 eine Seitenansicht des Schalters nach Figur 7 und 8 zur Erläuterung seiner Arbeitsweise während des Schließens.

Gemäß Figur 1 und 5 weist der Leistungsschalter ein Gestell 10 auf, das fixiert ist und einem Arm 11 sowie einem kürzeren Arm 12 mit einem nach innen ragenden Ende 14 umfaßt.

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An dem Ende 14 ist über eine Stiftverbindung 16 ein bewegbarer Arm oder Hebel 15 schwenkbar gelagert. Arn Ende des Arms 11 ist eine Stange 17 befestigt, die auf den Hebel 15 zu verläuft und eine in dessen Ende vorgesehene öffnung durchsetzt. Auf die Stange 17 ist eine bei 18 angedeutete Kutter mit Verriege.'ungsmutter aufgeschraubt. Auf der Stange 17 ist ferner eine Feder 20 angeordnet, die mit ihrem einen Ende gegen die verstellbare IOutteranordnung bei 18 und mit ihrem anderen Ende gegen das Ende des Hebels 15 drückt. Die Feder 20 übt somit auf das Ende des Hebels 15 eine vom Ende des Arms 11 weg gerichtete Vorspannung aus.

An dem Mechanismus sind zwei einander gegenüberliegende Kontaktelemente montiert. Ein Kontaktelement 21 ist dabei an dein Arm 11, das andere Kontaktelement 22 an dem Hebel 15 montiert. Neben dem Kontakte? ement 21 ist ein Paar von Anschlußplatten 23 zur Verbindung des Leistungschalters mit einem Schaltkreis montiert, wobei ein Isolierblock 24 dazu dient, die Anschlußplatten 23 und das Kontaktelement 21 gegenüber dem Arm 11 zu isolieren. In ähnlicher Weise ist neben dem Kontaktelement 22 ein Paar von Anschlußplatten 25 montiert, wobei wiederum ein Isolierblock 26 vorgesehen ist, um die Anschlußplatten 25 und das Kontaktelement 22 gegenüber dem Arm 15 zu isolieren.

Der Arm 11 ist mit dem Hebel 15 wie gezeigt durch ein mechanisches Gliederwerk verbunden, das drei Glieder 27, 28 und 29 umfaßt. Das Glied 27 ist bei 31 an den Arm 11 und bei 32 an das Glied 23 angeienkt. Das Glied 29 ist bei 33 an den Hebel 15 und bei 34 an das andere Ende des Gliedes 28 angelenkt. An dem Glied 28 ist ein Zylinder 35 montiert, der einen Kolben mit einer Kolbenstange 36 umfaßt, wobei an der Kolbenstange 36 ein Messerkontakt 37 montiert ist. Am Ende des Messerkontakts 37 ist eine isolierende Trennplatte 38 montiert, die eine Wiederzündung des Lichtbogens verhindert, wenn, wie im folgenden erläutert, der Kontakt unterbrochen wird.

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Der Zylinder 35 ist in herkömmlicher Weise pneumatisch betätigbar und weist zwei in Figur 1 mit gestrichelten Linien angedeutete Betriebsverbindungen 40 und 41 auf, die mit einer Steuerung 42 verbunden sind. Die Arbeitsweise derartiger pneumatischer Steuerungen ist bekannt. Und zwar wird durch die Steuerung über eine der Verbindungen 40 und 41 Luftdruck zugeführt, um die Kolbenstange 36 mit dem Messerkontakt 37 auszufahren, während eine Beaufschlagung über die andere der beiden Verbindungen 41 bzw. 40 eine Rückziehung der Kolbenstange 36 mit dem Messerkontakt 37 bewirkt. Eine weitere Erläuterung der Arbeitsweise der Steuerung 42 und des Zylinders 35 dürfte sich erübrigen.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des Leistungsschalters anhand von Figur 2, 3 und 4 erläutert werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bewegung des Hebels 15 und des Kontaktelements 22 bei der tatsächlichen Betätigung klein ist; zur einfacheren Darstellung sind diese Bewegungen in den Zeichnungen übertrieben dargestellt.

In Figur 2 ist der Schalter in einer Stellung während des Schließens gezeigt. Beim Schließen des Leistungsschalter wird der Zylinder von der Steuerung 42 mit Luftdruck beaufschlagt, so daß die Kolbenstange 36 ausgefahren und der Messerkontakt 37 auswärts bewegt wird. Der Messerkontakt 37 weist leicht abgeschrägte Außenkanten auf, und die oberen Kanten der Kontaktelemente 21'und 22 sind ähnlich abgeschrägt. Der Messerkontakt 37 trifft auf die abgeschrägten Flächen der Kontaktelemente 21 und 22. Die öffnung zwichen den Kontaktelenenten 21 und 22 ist nicht groß genug, um ein Hindurchtreten des Messerkontakts 37 zu gestatten, so daß eine Aufwärtsbewegung des Zylinders 35 hervorgerufen wird. Dadurch wird das Glied 28 nach oben bewegt, was bewirkt, daß sich der Hebel 15 gegen die Vorspannung der Feder 20 auf den Arm 11 zu bewegt. Indem sich das obere Ende des Hebels 15 gegen den Arm 11 bewegt, wird das Kontaktelement 22 von dem Kontaktelement 21 weg bewegt, so daß sich der Kesserkontakt 37 zwischen die Kontaktelemente 21 und 22 schieben kann.

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Zwischen der Kraft, die den Messerkontakt 37 in die Stellung zwischen den Kontaktelementen 21 und 22 zu bewegen sucht, und dem Kontaktdruck zwischen den Kontaktelementen und dem Messerkontakt wird somit Gleichgewicht erzielt. Der Mechanismus sucht also während des Schließens automatisch einen im wesentlichen konstanten Kontaktdruck aufrecht zu erhalten. Dies führt dazu, daß eine Funkenbildung an örtlich begrenzten Stellen während des Schließens verringert wird.

Es ist natürlich wichtig, daß die Druckluft abgeschaltet wird, wenn der Messerkontakt seine vollständige Eingriffssteljung erreicht. Dies geschieht bequemerweise mittels eines (nicht gezeigten) Endschalters, der beaufschlagt wird, wenn der-Messerkontakt in vollständigen Eingriff gelangt ist, und bewirkt, daß die Steuerung 42 die Luft zu dem Zylinder 35 abschaltet. Dadurch wird zwischen dem Messerkontakt und den Kontaktelernenten der maximale hohe Kontaktdruck hergestellt. Mit Hilfe der bei 18 gezeigten Anordnung aus Kutter und Verriegelungsmutter läßt sich der Druck einstellen.

Figur 3 zeigt den Leistungsschalter in der geschlossenen Stellung, in der sich das mechanische Gliederwerk zwischen dem Arm 11 und dem Hebel 15 im wesentlichen auf einer geraden Linie befindet.

In Figur 4 ist der Leistungsschalter in einer Stellung gezeigt, die er während des Öffnens oder Unterbrechens aufweisen mag. ¥ird der Schalter geöffnet, so führt die Steuerung 42 dem Zylinder Druckluft derart zu, daß die Kolbenstange 36 mit dem Messerkontakt 37 zurückgezogen wird. Der (durch die Feder 20 bewirkte) Kontaktdruck zwischen dem Messerkontakt 37 und den Kontaktelementen und 22 ist hoch. Dadurch wird eine Bewegung des Messerkontakts verhindert, was bewirkt, daß sich der Zylinder 35 mit dem Glied nach unten bewegt. Wiederum wird dadurch das Gliederwerk 27,

und 29 verkürzt, weshalb sich der Hebel 15 auf den Arm 11 zu und das Kontaktelenient 22 von dem Kontaktelement 21 weg bewegt. Indem nun der Kontaktdruck abnimmt, beginnt der Messerkontakt sich nach oben zu bewegen. Somit wird zwischen der Kraft, die den Messerkontakt zurückzuziehen sucht, und dem Kontaktdruck zwischen dem Messerkontakt und den Kontaktelementen ein Gleichgewicht hergestellt. Der Mechanismus hat das Bestreben, während des Cffnens automatisch einen im wesentlichen konstanten Kontaktdruck aufrecht zu erhalten. Dies führt dazu, daß ein guter Gleitkontakt erzeugt und Funkenbildung an örtlich begrenzten Stellen zwischen dem Messerkontakt und den Kontaktelementen während des Öffnens vermindert wird.

Während der Messerkontakt 37 bis zu einer Stellung zurückgezogen wird, in der er die Berührung mit den Jvontaktelementen gerade unterbricht, befindet sich das Gliederwerk 27, 28, 29 nicht auf einer geraden Linie; fällt nun die Kraft zwischen dem Messerkontakt und den Kontaktelementen plötzlich ab, so bewirkt die Feder 20, daß sich das Gliederwerk 27, 28, 29 rasch gerade einstellt. Dies führt bei Kontaktunterbrechung zu einer raschen Trennung zwischen dem Messerkontakt und den Kontaktelementen. Zwischen den Kontaktelementen 21 und 22 befindet sich dann die isolierende Trennplatte 38, die die erneute Zündung eines Lichtbogens verhindert .

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem beide Kontaktelemente bewegbar sind. Dabei ist das Gestell 45 symmetrisch und hat zwei Enden 46 und 47, an denen über Stiftverbindungen 50 und 51 zwei Hebel 48 bzw. 49 schwenkbar gelagert sind. Am oberen Ende des Hebels 48 ist eine Stange 52 befestigt, die teleskopartig in einem am oberen Ende des anderen Hebels 49 befestigten länglichen Zylinder 53 eingreift. Diese Anordnung gestattet eine Bewegung der "beiden Hebel 48 und aufeinander zu und voneinander weg. Die Stange 52 und der Zylinder 53 durchsetzen eine Öffnung in einer festen Platte 54.

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Auf die Stange 52 Ist eine Mutter mit Verriegelungsmutter 55 aufgeschraubt, während auf dem Zylinder 53 ein ringförmiger Vorsprung 56 vorgesehen ist. Der Vorsprung 56 kann durch eine weitere Mutter mit Verriegelungsmutter ersetzt v/erden, um bei Bedarf eine weitere Verstellmöglichkeit zu schaffen» Auf der Stange 52 ist eine Feder 57 angeordnet, die mit ihrem einen Ende gegen die Kutter mit Verriegelungsautter 55 und mit ihrem anderen £ncle gegen die Platte 54 drückt. Auf dem Zylinder 53 ist eine v/eitere Feder 53 angeordnet, die mit ihrem einen Ende gegen den Vorsprung 56 und mit ihrem anderen Ende wiederum gegen die Platte 5'.' drückt. Wie ersichtlich, lassen sich die Hebel 48 und 49 auf gleiche Abstände von der Platte 54 einstellen.

An dem Hebe;; 48 ist ein Kontaktelement 60, an dem Hebel 49 ein Kontakte! etaent 61 montiert. Wie oben sind die Hebel 48 und 49 durch ein Gliederwerk miteinander verbunden, das wie gezeigt, Glieder 27a, 28a und 29a umfaßt. An dem Glied 28a ist ein Zylinder 35a montiert, dessen Kolbenstange 36a einen Messerkontakt 37a mit einer Trennplatte 38a trägt.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur 6 Ist offensichtlich; sie ist ähnlich der Arbeitsweise des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels mit der" Ausnahme, daß sich bei Betätigung beide Kontakte1emente bewegen. Eine weitere Beschreibung der Arbeitsweise des Ausführunssbeispiels nach Fi^ur 6 dürfte sich erübrigen.

Es sei erwUhnt, da3 die Kraft zwischen α en Gxieder>.ve-7-k Γ?, 2H₉ 29 und dein Messerkontakt 37 zum öffnen o:^;er Schlieft-.!: ueii Jcha.= ters auch durch andere Kittel als einen pneumatisch ;,t i:. LJ _:;ΐ<;η Zylinder zu-je führt werden können. Beispiel:.sweise kor^/U. die I'raft hydraulisch, elektrisch oder selbst durch eine haiKibetllti.yce mechanisch:; Anordnung aufgebracht v/erden. Ferner sei trv.'^hrifc, cla'i es mos"J.ich ist, das mechanische Gliederwerk durch andere ü.ui

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Kraft anspröelitiide Jkior^bsungen., etwa Nockenflächen, zu ersetzen. BeispielswclKe.kc.mitö der IfIInder 35 gemäß Figur 1 so montiert sein, daß söiftö nae& oben bzw. unten wirkende Kraft dazu führt, daß eine Anlagt, an eine mit dem Hebel 15 verbundene Nockenflache herbeigeiiüirt tüäd dfci* ■ Hobel 15 mit seinem oberen Ende nach innen bewegt wird. _:

In Figur 7> -β wan 3 ist ©itt weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt;. &eittäß Fig^r 7 und 8 umfaßt ein Gestell zwei Teile, die als äwjö 6$ vma 66 bezeichnet und über eine Stiftverbindung 6? e&Mföi&fo-ar !Miteinander verbunden sind. ^T7ie obon ist an ^ede::i Ana «las ^ontaktsl enent montiert. Die Eontakt elemente sind tiit 60t> miä 61b beAoichaet und wie oben über Isolierblöcke an den Äriaen Sf bzw* '6S befestigt. Am oberen Ende sind an den Armen 65 und 66 Ölieder fö bsi·/. 71 montiert. Jedes dieser Glieder 70 und 71 tragt sis© Reihe von Verbindungsgliedern, Dabei ist an das Glied 7Ö ein Glied ?2 über eine Schwenkverbindung 73 angelenkte Die Sch"wenkves%iMÄiag 73 umfaßt eine Federeinrichtung, die das Glied 72 geattjB i*i*ur J la Uhrzeigersinn (d.h. gegen das Glied 70) vorspannt. Aa a&m Gli#i 72 ist ein weiteres Glied 74 über eine SohwenkverMsÄüng ?5 ailgelenlt. Die Schwenkverbindung 75 umfaß c Wiederuta &imm f*der*iniriöli&ung» die dag Glied 74 gemäß Figur 7 gegen den Öhr$#i|£«rÄiati Ci.h* gegen das Glied 7^) vorspannt. In ähnlicher ^ftise SiM ©in Slied 76 über eine Schwenkverbindung 76 an das Glied ?1 sowie «la GIiM 78 Über eine Schwenkverbindung an das G'iiei ?6 afig&lötikt« JBi&ö in der Schwenkverbindung 77 vorgesehene Feder#iiiric&tsmg spannt das Glied 76 gegen den Uhrzeigersinn (d.h. gegen das Glifed 7t) vor, während eine in der Schwenkverbindung 79 enthaltene Federeinrichtung das Glied 78 gemäß Figur 7 im Uhrzeigersinn (d*h* gegen das Glied 76) vorspannt. Die Glieder 74 und 70 sind über weitere Glieder 2?b, 28b und 29b verbunden, wobei das Glied 2Vb mit einen Ende an dem Glied 74 und das Glied 29b mit einem Ende an dem Glied 78 befestigt» etwa angeschweißt, ist.

§§§iSi/03$6

Die Glieder 27b und 29b verlaufen generell aufeinander zu und sind an ihren freien Enden schwenkbar mit dem Glied 28b verbunden. Die in den "Schwenkverbindungen 73, 75, 77 und 79 vorgesehenen Federeinrichtungen suchen die Glieder 27b, 28b und 29b auf gerader Linie zu halten, wenn sich der Leistungsschalter in einer Ruhelage, beispielsweise in dem in Figur 7 gezeigten geöffneten Zustand, befindet. Die Federeinrichtung bewirkt ferner, daß die Arme 65 und 66 aufeinander vorgespannt werden.

An dem Glied 28b ist ein Zylinder 35b montiert, der mit einer Steuerung 42 verbunden ist. Über die Steuerung 42 läßt sich ein unter Druck stehendes Strönungsmitte" dem jeweils gewünschten iinae des Zylinders 35b zuführen, so daß die Kolbenstange 36b zurückgezogen oder ausgefahren wird. Wie im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben, trägt die Kolbenstange 36b einen Messerkontakt 37b mit einer isolierenden Trennplatte 38b.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur 7 bis 9 ist generell ähnlich der der übrigen Ausführungsbeispiele, so daß eine sehr toirze Beschreibung zum vollständigen Verständnis der Arbeitsweise ausreichen dürfte. Bei dem Ausführungsbeispie] nach Figur 7 bis 9 bewirkt eine an dem Glied 28b angreifende Kraft, daß sich die oberen Enden der Arme 65 und 66 auseinander bewegen. Daher kann man sagen, daß das Gliederwerk, an dem der Zylinder befestigt ist, umgekehrt arbeitet wie in den übrigen Ausführungsbeispiej en, was sich aus der folgenden Beschreibung ergibt. Die Arbeitsweise des Leistungsschalters aus seiner in Figur 7 gezeigten geöffneten Stellung in seine geschlossene Stellung läßt sich anhand von Figur 9 beschreiben. Über die Steuerung 42 wird ein unter Druck stehendes Strömungsmittel (beispielsweise Druckluft) dem oberen Ende des Zylinders 35b zugeführt, so daß die Kolbenstange 36b ausgefahren wird. Die Kolbenstange 36b bewegt den Messerkontakt 37b in Auswärtsrichtung, bis seine leicht abgeschrägten Aussenkanten an den Kontaktelementen 60b und 61b anstoßen.

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Da die Öffnung zwischen den Kontaktelementen nicht ausreicht, um den Messerkontakt 37b eintreten zu lassen, bewegt sich der Zylinder 36b mit dem Glied 28b nach oben. Die Glieder 27b und 29b sind mit ihren äußeren Enden starr an den Gliedern 74 bzw. 78 befestigt, so daß diese Glieder 74 und 78 gemäß Figur 9 nach außen kippen. Dabei ist zu beachten, daß eine Schwenkbewegung zwischen den Gliedern 27b und 74 sowie zwischen den Gliedern 29b und 78 hierfür nicht erforderlich ist; vielmehr bewirkt die starre Befestigung ein Kippen oder Auseinanderdrücken, was dazu führt, daß sich die Arme 65 und 66 um die Stiftvorbindung 67 nach außen verschwenken. Dadurch werden die Eontaktelemente 60b und 61b etwas auseinanderbewegt, so daß sich der Messerkontakt 37b zwischen die PZontaktelemente bewegen kann. Der Mechanismus sucht während des Schließens einen im wesentlichen konstanten Kontaktdruck aufrecht zu erhalten.

Es dürfte sich erübrigen, das Öffnen dieser Ausführungsform im einzelnen zu beschreiben, da die obige Beschreibung ein vollständiges Verständnis der Arbeitsweise vermittelt.

Es wird daran erinnert, daß die Bewegung der Arme 65 und 66, die in Wirklichkeit klein ist, in Figur 9 zur leichteren Darstellung übertrieben wurde.

Die Erfindung vermittelt einen Leistungsschalter, der während des Öffnens und Schließens einen guten und im wesentlichen konstanten Kontaktdruck aufrechterhält, gleichzeitig aber in geschlossenen Zustand einen hohen Kontaktdruck vermittelt. In dem Moment, in dem der Kontakt unterbrochen wird, erzeugt der Mechanismus eine rasche Bewegung des Messerkontakts aus den Kontaktelementen heraus.

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Claims (13)

Patentansprüche

1.1 Elektrischer Schalter mit einem Paar von gegeneinander vorgespannten Kontaktelementen, von denen mindestens eines auf das andere zu und von diesem weg bewegbar ist, einem Messerkontakt, der zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen und in Berührung mit den beiden Kontaktelementen befindet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontaktelementen getrennt ist, sowie einer mit dem Messerkontakt verbundenen Einrichtung zur Erzeugung einer Kraft, die den Messerkontakt zwischen seinen beiden Stellungen bewegt und zu dieser Bev/egung des Messerkontakts eine Reaktionskraft erzeugt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (27...29), die mit der mit dem Messerkontakt (37) verbundenen Einrichtung (35) in Eingriff steht und entsprechend der Reaktionskraft die Lage mindestens eines der Kontaktelemente (21, 22; 60, 61) zur Steuerung der Kontaktkraft einstellt.

2. Elektrischer Schalter mit einem Paar von Kontakteleraenten, von denen mindestens eines auf das andere zu und von diesem weg bewegbar ist, und einem Messerkontakt, der zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen und in Kontakt mit den beiden Kontaktelementen befindet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontaktelementen getrennt ist, gekennzeichnet durch ein die beiden Kontaktelemente (21, 22; 60, 61) verbindendes mechanisches Gliederwerk (27...29) mit einem Betätigungsglied (28), das bei Beaufschlagung mit einer Kraft das Gliederwerk derart betätigt, daß mindestens eines (22) der Kontaktelemente von dem anderen

wegbewegt wird» ferner eine dem Gliederwerk (27...29) zugeordnete Einrichtung (20; 57» 58), die die beiden Köntaktelemente (21, 22; 60, 61) gegeneinander vorspannt, sowie eine mit dem Betätigungsglied (28) verbundene Einrichtung (35) zur Bewegung des Messerkontakts (37) zwischen seinen beiden Stellungen, wobei eine Bewegung des Messerkontakts (37) auf das Betätigungsglied (28) eine Kraft ausübt, die den Abstand zwischen den Kontaktelementen (21, 22; 60, 61) entsprechend einzustellen sucht.

3. Schalter nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet, Φ&&. die dem Gliederwerk (27·..29) zugeordnete Einrichtung zur Vorsp&mung der Kontaktelemente (21, 22; 60, 61) eine Federflmriohtung (20;. 27, 28) ist.

4. Schalter nse.h Aia§|»r<aeh 2 oder 3» dadurch g e k e η η ζ e i c h & % t _t toi die beiden Stellungen des Messerkontakts (37} ^iSDt zvrlsche» <iwa. beiden Kontaktelementen (21, 22; 60, 61} vtrlauf^nd» Sfe®n© definieren»

5. Schalter nach. %ia.fi5 €@r Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein an dem Messerkontakt (37) befestigtes iso-li^r^ndes Element (38), das sich zwischen den Kontaktelea#Eittn. (2.1, ZZt 60, 61} befindet, wenn der Messerkontakt (37}" iit §@iaer s:w«it©n Stellung steht.

6^ Schalter- üjißh «tin«st €%r Ansprüche 2 bis 5» dadurch g e k e. a nt ι * 1 Q. k a % t » daß &©r Messerkontakt (37) an derjenigen Kante» di@ b^i Befwegiiiftg von desr zvreiten in die erste Stfllung β&& @ratt' «lt. €m& Koat^kteleraenten (21, 22; 60^ 61)

in Eingriff tritt, abgeschrägt ist, um die Bewegung des Messerkontakts (37) zwischen die beiden Kontaktelemente zu erleichtern.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (21, 22; 60, 61) an denjenigen Kanten, die bei Bewegung des Messerkontakts (37) von der zweiten in die erste Stellung als erste mit dem Messerkontakt (37) in Eingriff treten, abgeschrägt sind, um·die Bewegung des Messerkontakts zwischen die Kontaktelemente zu erleichtern.

8. Elektrischer Schalter, umfassend ein Gestell mit einem längeren und einem kürzeren Arm, einen am Ende des kürzeren Arms angelenkten zweiarmigen Hebel, dessen eines Ende dem Ende des längeren Arms im wesentlichen gegenübersteht, ein an dem längeren Arm isoliert montiertes erstes Kontaktelement sowie ein am zweiten Ende des Hebels isoliert montiertes zweites Kontaktelement, wobei die beiden Kontaktelemente einander gegenüberstehen, gekennzeichnet durch ein mechanisches Gliederwerk mit zwei Endgliedern (27, 29) und einem mittleren Betätigungsglied (28), wobei die Glieder gelenkig miteinander verbunden sind, das freie Ende eines Endgliedes (27) an den längeren Arm (11) und das freie Ende des anderen Gliedes (29) an das erste Ende des Hebels (15) angelenkt ist, ferner eine an dem längeren Arm (11) und dem ersten Ende des Hebels (15) angreifende Federeinrichtung (20), die das zweite Kontaktelement (22) gegen das erste Kontaktelement (21) vorspannt und das mechanische Gliederwerk (27...29) in eine Stellung maximaler

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Ausdehnimg spannt, ferner einen Messerkontakt (37), der zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen und in Kontakt mit den beiden Kontaktelementen (21, 22) befindet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontaktelementen getrennt ist, sowie eine an dem Betätigungsglied (28) montierte und mit dem Messerkontakt (27) verbundene Einrichtung (35), die den Messerkontakt zwischen seinen beiden Stellungen bewegt und zwischen dem Messerkontakt (37) und dem Betätigungsglied (28) eine Kraft erzeugt, die die Bewegung den Messerkontakts und eine Auslenkung des mechanischen Gliederwerks (27...29) entsprechend dem Bewegungswiderstand des Messerkontakts hervorruft, v/obei die Auslenkung des mechanischen Gliederwerks den Hebel.(15) mit dem zweiten Kontaktelement (22) von dem ersten Kontaktelement (21) wegzubewegen sucht.

9. Elektrischer Schalter, umfassend ein generell U-förmiges Gestell und zwei an jeweils einem Ende des Gestells schwenkbar gelagerte zweiarmige Hebel, deren jeder an einem Ende isoliert ein Kontaktelement trägt, wobei die beiden Kontaktelemente einander gegenüber angeordnet sind und 'im wesentlichen einander zugewandteKontaktflächen aufweisen, gekennzeichnet durch ein mechanisches Gliederwerk mit zwei Endgliedern (27a, 29a) und einem mittleren Betätigungsglied (28a), wobei die drei Glieder in einer Reihe schwenkbar miteinander verbunden sind, das freie Ende eines Endgliedes (27a) an das andere Ende des einen, ersten Hebels (48) und das freie Ende des anderen Endgliedes (29a) an das andere Ende des anderen, zweiten Hebels (49) angelen-kt ist, ferner eine an den besagten anderen Enden der beiden Hebel (48, 49) angreifende Federeinrichtung (57, 58), die die beiden Kontaktelemente (60, 61) gegeneinander 8 §4/ t3^6

der vorspannt und die besagten anderen iünden von einer zwischen ihnen liegenden Stellung gleichmäßig wegzudrücken sucht, wobei das mechanische Gliederwerk (27a...29a) sich bei maximaler Ausdehnung in einer Ruhestellung befindet, ferner einen Messerkontakt (37a), der zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen und in Kontakt mit den beiden Kontaktelementen (60, 61) befindet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontaktelementen getrennt ist, sowie eine an dem Betätigungsglied (2Sa) montierte und mit dem Messerkontakt (37a) verbundene Einrichtung (35a), die den Messerkontakt zwischen seinen beiden Stellungen bewegt und zwischen dem Messerkontakt (37a) und dem Betätigungsglied (28a) eine Kraft erzeugt, die eine Bewegung des Messerkontakts und eine Auslenkung des mechanischen Gliederwerks (27a...29a) gemäß dem Bewegungswiderstand des Messerkontakts hervorruft, wobei die Auslenkung des mechanischen Gliederwerks die beiden Hebel (48, 49) in einer die Kontaktelemente (60, 61) trennenden Richtung zu bewegen sucht.

10. Schalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Messerkontakts (37) einen an dem Betätigungsglied (28) montierten Zylinder (35), einen unter Druck in dem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben sowie eine den Kolben mit dem Kesserkontakt (37) verbindende Kolbenstange (36) sowie eine Steuereinrichtung (42) umfaßt, die die Zufuhr eines Druckfluidums zur Bewegung des Messerkontakts zwischen seinen beiden Stellungen steuert und die Zufuhr dieses Druckfluidums beendet, wenn der Messerkontakt (37) in die jeweilige Stellung bewegt worden ist.

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11. Schalter nach einem der Ansprüche 6 Dis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (20; 57, 58) zur Änderung ihrer VorSpannkraft verstellbar ist.

12. Elektrischer Schalter, umfassend ein Gestell mit zwei Armen, von denen jeder einen aufrechten Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt aufweist, wobei die beiden Verbindungsabschnitte aufeinander zu verlaufen und schwenkbar miteinander verbunden sind, ein an dem aufrechten Abschnitt des ersten Arms isoliert montiertes erstes Kontaktelement sowie ein an dem aufrechten Abschnitt des zweiten Arms isoliert montiertes zweites Kontaktelement wobei die beiden Kontaktelemente einander gegenüber und zugewandt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aufrechten Abschnitten der beiden Arme (65, 66) ein mechanisches Gliederwerk montiert ist, das folgende Elemente umfaßt:

(a) ein erstes Glied (70), das mit seinem einen Ende an dem ersten Arm (65) montiert ist,

(b) ein zweites Glied (72), das mit seinem einen Ende an das andere Ende des ersten Gliedes (70) angelenkt und auf der dem zweiten A.rm (66) zugewandten Seite des ersten Gliedes (70) angeordnet ist,

(c) eine Feder, die das zweite Glied (72) gegen das erste Glied (70) vorspannt,

(d) ein drittes Glied (74), das mit seinem einen Ende an das andere Ende des zweiten Gliedes (72) angelenkt und auf der dem zweiten Arm (66) zugewandten Seite des zweiten Gliedes (72) angeordnet ist,

(e) eine Feder, die das dritte Glied (74) gegen das zweite Glied (72) vorspannt,

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(f) ein viertes Glied (71), das mit seinem einen Ende an dem zweiten Arm (66) starr montiert ist,

(g) ein fünftes Glied (76), das mit seinem einen Ende an das andere Ende des vierten Gliedes (71) angelenkt lind auf der dem ersten Arm (65) zugewandten Seite des vierten Gliedes (71) angeordnet ist,

(h) eine Feder, die das fünfte Glied (76) gegen das vierte Glied (71) vorspannt,

(i) ein sechstes Glied (78), das mit seinem einen Ende an das andere Ende des fünften Gliedes (76) angelenkt und auf der dem ersten Arm'(65) zugewandten Seite des fünften Gliedes (76) angeordnet ist,

(j) eine Feder, die das sechste Glied (78) gegen das fünfte Glied (76) vorspannt,

(k) ein an seinem einen Ende mit dem dritten Glied (74) starr verbundenes siebtes Glied (27b) und ein an seinem freien Ende mit dem sechsten Glied (78) starr verbundenes achtes Glied (29b), wobei das siebte und das achte Glied aufeinander zu verlaufen, sowie

(1) ein neuntes Glied (28b), das mit seinen beiden Enden an die jeweils anderen Enden des siebten und des achten Gliedes (27b, 29b) angelenkt ist,

daß die Federn die Arme (65, 66) und Kontaktelemente (60b, 61b) gegeneinander vorspannen und das siebte, das achte und das neunte Glied (27b...29b) in der Ruhelage in einer im wesentlichen geraden Linie halten, daß ein Messerkontakt (37b) zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zwischen und in Kontakt mit den beiden Kontaktelementen (60b,61b) befindet und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der er von den Kontakt-

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elementen getrennt ist, daß ferner an dem neunten Glied (28b) eine Einrichtung (35b) montiert ist, die den Messerkontakt (37b) zwischen seinen beiden Stellungen bewegt und zv/ischen dem Messerkontakt und dem neunten Glied (28b) eine Kraft erzeugt, die eine Bewegung des Messerkontakts (37b) und eine Auslenkung des mechanischen Gliederwerks entsprechend dem Bewegungswiderstand des Messerkontakts hervorruft, wobei die Auslenkung des mechanischen Gliederwerks die beiden Arme (65,66) mit den Kontaktelementen (60b, 61b) auseinander zu bewegen sucht.

13. Verfahren zur automatischen Regulierung des Kontaktdrucks zwischen zwei in Abstand einander gegenüberstehenden Kontakten und einem Messerkontakt während der Bewegung dieses Messerkontakts zwischen einer ersten von den Kontakten getrennten Stellung und einer zweiten Stellung, in der er sich zwischen und in Berührung mit den Kontakten befindet, wobei mindestens einer der Kontakte mittels einer mechanischen Anordnung auf den anderen Kontakt zu und von diesem wegbewegt wird, der besagte eine Kontakt zur Erzeugung eines guten Kontaktdrucks gegen den anderen Kontakt vorgespannt und der Messerkontakt zv/ischen seinen beiden Stellungen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die sich aus der Bewegung des Messerkontakts ergebende Reaktionskraft zur Beaufschlagung der mechanischen Anordnung verwendet wird, um bei zunehmender Reaktionskraft den Kontaktdruck zu verringern und bei abnehmender Reaktionskraft den Kontaktdruck zu erhöhen.

5 0 9 R fl W 0 3 f, f.