[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung, die aus
einem feststehenden, U-förmig gekröpften Kontaktstück mit Kontaktauflage und mit einem
C-förmigen Querschnitt aufweisenden Blechschuh, dessen Arme mit ihren Enden von der
der Kontaktauflage abgelegenen Seite des einen Schenkels des Kontaktstückes ausgehend
in Richtung auf die Kontaktstelle abgebogen sind, sowie einem beweglichen Kontaktstück
mit Kontaktauflage besteht.
[0002] Bei einem bekannten Schaltgerät der obengenannten Art, einem elektromagnetischen
Schaltgerät (DE-AS 1 207 027), weisen die Enden der Arme auf die Kontaktauflage hin,
so daß der Lichtbogen von den hochgewölbten Rändern des Blechschuhes übernommen und
die Kontaktauflage vom Lichtbogen entlastet wird. Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine direkte Beeinflussung des Lichtbogens beim Schalten des
Gerätes auf einfache und wirkungsvolle Weise zu erreichen. Dies wird auf einfache
Weise dadurch erreicht, daß die Arme des C außerhalb des Bereiches der Kontaktauflage
des feststehenden Kontaktstückes enden. Damit liegt die eigentliche Kontaktstelle,
an der der Lichtbogen auftritt,innerhalb des magnetischen Feldes, so daß der Antrieb
des Lichtbogens zur Löschung in der Lichtbogenlöschkammer aufgrund der magnetischen
Kräfte beschleunigt wird. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn
die Arme 3 bis 7 mm oberhalb der Kontaktauflage enden. Um mögliche Beeinflussungen
zwischen Kontaktträger und Blechschuh zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Blechschuh
mit einem Isolierüberzug, vorzugsweise aus Polyesterharz, versehen ist. Um die La
2 Syr / 20.10.1980 Wirkung der magnetischen Felder weiter zu vergrößern, ist es vorteilhaft,
wenn der Blechschuh als Eisenkern hoher Permeabilität ausgebildet ist. Um das Ablaufen
des Lichtbogens auch an der Kontaktauflage des beweglichen Kontaktteiles zu begünstigen,
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das bewegliche Kontaktstück mit einem vom feststehenden
Kontaktstück wegweisenden Lichtbogenleitende versehen ist. Im Gegensatz zum Stand
der Technik ist die erfindungsgemäße Kontaktanordnung mit Vorteil auch anzuwenden,
wenn das bewegliche Kontaktstück über einen Träger drehbeweglich gelagert ist, d.h.
die erfindungsgemäße Schaltgeräteausführung ist besonders geeignet für Lastschalter,
wie Selbstschalter, Motorschutzschalter und dergleichen.
[0003] Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben
und die Wirkung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Aufriß, teilweise im Schnitt, der wesentlichen Teile einschl. der
Lichtbogenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 stellt einen Querschnitt gemäß der Linie II-II nach Fig. 1 dar,
Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitt und Draufsicht auf die erfindungsgemäße Ausbildung
des Blasschuhes mit den entsprechenden Wirkungslinien.
[0004] Der Schalter nach F
ig. 1, ein Last- oder Leistungsschalter wie Selbstschalter oder Motorschutzschalter,
besitzt ein feststehendes Kontaktstück 1, das im wesentlichen U-förmig gebogen ist.
Dieses weist einen Schenkel 1a auf, mit dem die feststehende Kontaktauflage 2 und
ein Lichtbogenhorn 3 verbunden sind. Das feststehende Kontaktstück 1 hat weiterhin
einen Schenkel 1b mit einem abgebogenen Ende, das als Klemme 1c zum Verbinden der
Stromzuführung dient. Ein bewegliches Kontaktstück 4 erstreckt sich im wesentlichen
parallel zu dem feststehenden Kontaktstück 1 und hat gegenüberliegend zu der feststehenden
Kontaktauflage 2 eine Kontaktauflage 5. Das bewegliche Kontaktstück 4 ist drehbar
um den Bolzen 7 gelagert, und zwar über Rahmen 6, der von einem nicht ersichtlichen
Schaltmechanismus ausgeht. Das bewegliche Kontaktstück 4 hat ein vom feststehenden
Kontaktstück 1 weggebogenes Ende 4a und liegt dem Lichtbogenhorn 3 gegenüber. Mit
8 ist der als Eisenkern ausgebildete Blechschuh bezeichnet, der im wesentlichen C-förmigen
Querschnitt hat, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist.
[0005] Der Eisenkern 8 ist an seiner Oberfläche mit Polyesterharz isoliert und hat ein Grundteil
8a, das zwischen den Schenkeln des U-förmig geformten Festkontaktstückes 1 liegt.
Im einzelnen ist der Eisenkern 8 so angeordnet, daß er den Schenkel 1a, der auf der
Seite des Festkontaktstückes 1 liegt, umgreift, und die die Öffnung bestimmenden Enden
sind vorzugsweise 3 bis 7 mm oberhalb der Kontaktauflage 2 angeordnet. Auf diese Weise
ist der Kontakt 2, 5 der entsprechenden Kontaktstücke 1, 4 innerhalb einer Umhüllung
angeordnet, die durch das magnetische Feld bestimmt wird, das durch den Eisenkern
8 erzeugt wird, und er liegt auch zwischen dessen magnetischen Polen, so daß ein Lichtbogen,
der zwischen den Kontakten 2, 5 erzeugt wird, das magnetische Feld im wesentlichen
in einem Winkel von 90° durchqueren kann. Die vorbeschriebenen Teile sind in einem
Gehäuse 11 untergebracht, das eine Lichtbogenlöschkammer beinhaltet, die Gitter 9
und ein Lichtbogengasauslaßnetz 10 aufweist. Das bewegliche Kontaktstück 4 bewegt
sich durch das Gitter 9, sobald es vom feststehenden Kontaktstück 1 getrennt wird.
[0006] Sobald ein anormaler Strom von der Klemme 1c durch das feststehende Kontaktstück
1, die feststehende Kontaktauflage 2, die bewegliche Kontaktauflage 5, das bewegliche
Kontaktstück 4, Trägerrahmen 6 und eine nicht dargestellte elektrische Ableitung des
Kreises, zur Last (eine elektromagnetische Spule, ein thermodynamisches Element und
ähnliches als Zwischenschaltung) fließt, wird bei Trennung des beweglichen Kontaktstückes
4 vom feststehenden Kontaktstück ein Lichtbogen Ia hervorgerufen. Der anormale Strom
fließt nun durch die Kontaktstücke 1, 4, angedeutet durch die Stromrichtungspfeile,
und erzeugt hierdurch magnetische Felder, die durch die gestrichelten Linien in Fig.
3 angedeutet sind. Der Lichtbogen Ia verläuft im wesentlichen in einem Winkel von
90° zu den magnetischen Feldern. Daher wird der Lichtbogen Ia in Richtung des aus
Fig. 4 ersichtlichen Pfeils F abgetrieben. Da der Eisenkern 8 eine hohe Permeabilität
hat, ist dort ein starkes magnetisches Feld zwischen den magnetischen Polen des Eisenkerns
vorhanden, wobei die Fußpunkte des Lichtbogens Ia zum Lichtbogenhorn hingetrieben
werden, bis der Lichtbogen Ia in die Lichtbogenlöschkammer getrieben wird, wo der
Lichtbogen gelöscht wird, und zwar während der Anfangsperiode der Trennung des beweglichen
Kontaktstückes 4 vom feststehenden Kontaktstück 1, d.h. in der Zeit, in der der Spalt
zwischen den Kontaktteilen noch relativ klein ist. Das magnetische Feld, das durch
den Stromfluß durch den Schenkel 1b des feststehenden Kontaktstückes 1 erzeugt wird,
würde auf den Lichtbogen Ia in einer zur Richtung F entgegengesetzten Richtung wirken
und versuchen, einer Antriebskraft am Schenkel 1a, verursacht durch das magnetische
Feld, entgegenzuwirken. Jedoch wird ein derartiges magnetisches Feld durch die Abschirmung
des Eisenkerns 8 vom Lichtbogen Ia ferngehalten, so daß eine Beeinflussung der Antriebskraft
nicht eintritt.
[0007] Wie vorerwähnt, hat der erfindungsgemäße Leistungsschalter ein ferromagnetisches
Teil hoher magnetischer Permeabilität mit entgegengesetzten magnetischen Polen, die
in der Nähe des feststehenden Kontaktstückes angeordnet sind, und zwar derart, daß
sich ein Lichtbogen quer zu dem starken magnetischen Feld, im wesentlichen in einem
Winkel von 90°, bewegen wird. Es ist so möglich, eine starke Antriebskraft zu erhalten
und den Lichtbogen bereits bei kleinem Spalt zwischen den Kontaktstücken zu löschen,
wozu eine einfache Konstruktion bei geringem Materialaufwand dient. Gemäß der Erfindung
kann der Leistungsschalter in kleiner Größe bei geringen Herstellungskosten und guter
Leistung erstellt werden.
1. Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung, die aus einem feststehenden U-förmig gekröpften
Kontaktstück mit Kontaktauflage und mit einem C-förmigen Querschnitt aufweisenden
Blechschuh, dessen Arme mit ihren Enden von der der Kontaktauflage abgelegenen Seite
des einen Schenkels des Kontaktstückes ausgehend in Richtung auf die Kontaktstelle
abgebogen sind, sowie einem beweglichen Kontaktstück mit Kontaktauflage besteht, dadurch
gekennzeichnet , daß die Arme des C (8) außerhalb des Bereiches der Kontaktauflage(2)des
feststehenden Kontaktstückes(1)enden.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Arme 3 bis 7 mm oberhalb
der Kontaktauflage (2) enden.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Blechschuh(8)
mit einem Isolierüberzug vorzugsweise aus Polyesterharz versehen ist.
4. Schaltgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Blechschuh
als Eisenkern (8)hoher Permeabilität ausgebildet ist.
5. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß
das bewegliche Kontaktstück(4)mit einem vom feststehenden Kontaktstück (1) wegweisenden
Lichtbogenleitende (4a) versehen ist.
6. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß
das bewegliche Kontaktstück (4) über einen Träger (Rahmen 6) drehbeweglich gelagert
ist.