GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromschalter, vorzugsweise DC-Stromschalter,
umfassend einen Kontaktkörper mit mindestens einer Schaltkammer, in welcher ein Kontaktabschnitt
einer Kontaktbrücke, die sich entlang einer von der Kontaktbrücke in die mindestens
eine Schaltkammer weisenden Längsrichtung und einer quer zur Längsrichtung verlaufenden
Breitenrichtung erstreckt, und ein Kontaktabschnitt eines Kontaktstücks angeordnet
sind, wobei sich beim Öffnen einer Schaltstrecke, die parallel zu einer von der Kontaktbrücke
zum Kontaktstück weisenden Höhenrichtung verläuft, zwischen den Kontaktabschnitten
der Kontaktbrücke und des Kontaktstücks unter Last ein Lichtbogen ausbildet, wobei
die mindestens eine Schaltkammer einen Löschabschnitt aufweist, in welchen der Lichtbogen
ablenkbar ist, wobei weiters der Löschabschnitt in Längsrichtung von einer ersten
Löschabschnittswand und einer zweiten Löschabschnittswand begrenzt wird, wobei weiters
der Löschabschnitt in Breitenrichtung von einer dritten Löschabschnittswand und einer
vierten Löschabschnittswand begrenzt wird und wobei die erste, zweite, dritte und
vierte Löschabschnittswand drei geschlossene Ecken und eine offene Ecke ausbilden.
STAND DER TECHNIK
[0002] Beim Öffnen eines stromdurchflossenen Kontaktes entsteht, sofern die Bedingungen
dafür gegeben sind, ein Lichtbogen. Dieser führt zum Abbrand der verwendeten Edelmetallkontakte.
Bei zu langen Brenndauern kommt es zur Zerstörung des Kontaktes, auch Brände sind
möglich. Bei Wechselstromschaltern niedriger Leistungsklassen verlischt der Lichtbogen
beim nächsten Nulldurchgang des Stromes von selbst. Auf Löscheinrichtungen kann hier
daher verzichtet werden.
[0003] Anders ist die Situation bei Gleichstrom, da hier die natürlichen Nulldurchgänge
fehlen, weshalb spezielle Lichtbogenlöscheinrichtungen notwendig sind. Letztere können
sich mehrere gleichzeitig ablaufende Mechanismen zunutze machen: Erhöhung der Lichtbogenlänge;
schnelles Schalten, um die Lichtbogenzeit und damit die Zerstörung am Schalter zu
reduzieren; Hartgaslöschung, indem durch die Lichtbogeneinwirkung Gas (z.B. H
2, Kohlenwasserstoffe) aus dem Isoliermaterial abgespalten werden, wodurch es zu einer
verstärkten Kühlung und schnelleren Löschung des Lichtbogens kommt.
[0004] Außerdem ist es bekannt, den Lichtbogen mittels eines Magneten, auch Blasmagnet genannt,
unter Ausnutzung der Lorentz-Kraft umzulenken und/oder zu verlängern und somit schneller
zum Verlöschen zu bringen. In der
EP 1998350 A2 wird beispielsweise ein Installationsschaltgerät mit einem zwei Gehäusehälften umfassenden
Gehäuse und einer Lichtbogenlöscheinheit offenbart, wobei sowohl im Wechselstrom-
(AC) als auch im Gleichstrom-(DC)-Betrieb der in einer Lichtbogenvorkammer entstehende
Lichtbogen mittels eines Permanentmagneten in die Lichtbogenlöscheinheit hinein geführt
wird. Der Permanentmagnet ist dabei in einem Führungskanal angeordnet und kann in
den Führungskanal im zusammengesetzten Zustand der Gehäusehälften durch eine Öffnung
einer Gehäusewandung - nachträglich von außen - eingesetzt werden. Bei der Lichtbogenlöscheinrichtung
der
EP 1998350 A2 handelt es sich um eine Stapelanordnung von ferromagnetischen Lichtbogenlöschblechen,
die durch eine Haltevorrichtung auf Abstand zueinander gehalten sind. Außerdem weist
diese Stapelanordnung an einer Einlaufseite des Lichtbogens eine V-förmige Ausnehmung
auf, wodurch sich der Herstellungsaufwand weiter erhöht.
[0005] Aus der
DE 102005007301 A1 ist es ebenfalls bekannt, bei einem Schalter ein Lichtbogenlöschblechpaket zur Lichtbogenlöschung
zu verwenden. Weiters ist es aus dieser Druckschrift bekannt, in einer Breitseite
einer Gehäusewandung des Schalters mindestens eine Abluftöffnung vorzusehen, um aus
dem Lichtbogenlöschblechpaket austretende Gase nach außen abzuleiten. Dabei soll eine
Beschleunigung der Gasströmung und somit eine Beschleunigung der Bewegung des Lichtbogens
vom Ort der Lichtbogen-Entstehung zum Lichtbogenlöschblechpaket erzielt werden.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stromschalter zur Verfügung zu stellen,
der sich insbesondere als DC-Stromschalter einsetzen lässt und eine wirkungsvolle
und gleichzeitig möglichst einfache und damit kostengünstige Löscheinrichtung aufweist.
Außerdem soll der Aufbau die Verwendung von möglichst vielen Teilen bestehender Stromschalter
gestatten.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Zur Lösung der oben genannten Problemstellungen ist erfindungsgemäß ein Stromschalter
vorgesehen, der einen Kontaktkörper mit mindestens einer Schaltkammer umfasst, in
welcher ein Kontaktabschnitt einer Kontaktbrücke und ein Kontaktabschnitt eines Kontaktstücks
angeordnet sind. Typische Ausführungsformen können mehrere, beispielsweise vier solcher
Schaltkammern pro Stromschalter bzw. Kontaktkörper aufweisen. Um einen Lichtbogen,
welcher sich beim Öffnen einer Schaltstrecke zwischen den Kontaktabschnitten unter
Spannung bzw. Last ausbildet, im Falle von Gleichstrom (DC) effektiv löschen zu können,
ist ein Löschabschnitt der Schaltkammer vorgesehen, der ein Teilvolumen der Schaltkammer
ausbildet und in welchen der Lichtbogen gedrängt/abgelenkt bzw. verlängert werden
kann. Vorzugsweise findet die Ablenkung des Lichtbogens mittels eines Permanentmagneten
statt, es können jedoch grundsätzlich auch andere Mechanismen zum Einsatz kommen,
beispielsweise ein Elektromagnet oder ein Luftdrucksystem. Wird ein Permanentmagnet
(oder Elektromagnet) verwendet, so findet die Ablenkung bzw. Verlängerung des Lichtbogens
unter Ausnutzung der Lorentz-Kraft statt.
[0008] Kern der Erfindung ist ein speziell gestalteter Löschabschnitt der Schaltkammer,
der vorzugsweise als Ausnehmung des Kontaktkörpers ausgeführt ist, von Löschabschnittswänden
begrenzt wird und in welchen der Lichtbogen gelenkt werden kann. Die Löschabschnittswände
bilden dabei drei geschlossene Ecken und eine offene Ecke aus, wobei sich die geschlossenen
Ecken durch das Aufeinanderstoßen von Löschabschnittswänden ergeben und die offene
Ecke durch das Aufeinanderstoßen der gedachten Verlängerungen von Löschabschnittswänden.
Durch die offene Ecke kann der Lichtbogen in den Löschabschnitt gelenkt werden. Im
Löschabschnitt kommt es in der Folge zum Kontakt mit zumindest einer Löschabschnittswand
des Löschabschnitts, wodurch Gas freigesetzt wird und der Lichtbogen gekühlt wird,
was wiederum zu einem rascheren Erlöschen des Lichtbogens führt. Entsprechend ist
es bei einem Stromschalter, vorzugsweise DC-Stromschalter, umfassend einen Kontaktkörper
mit mindestens einer Schaltkammer, in welcher ein Kontaktabschnitt einer Kontaktbrücke,
die sich entlang einer von der Kontaktbrücke in die mindestens eine Schaltkammer weisenden
Längsrichtung und einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Breitenrichtung erstreckt,
und ein Kontaktabschnitt eines Kontaktstücks angeordnet sind, wobei sich beim Öffnen
einer Schaltstrecke, die parallel zu einer von der Kontaktbrücke zum Kontaktstück
weisenden Höhenrichtung verläuft, zwischen den Kontaktabschnitten der Kontaktbrücke
und des Kontaktstücks unter Last ein Lichtbogen ausbildet, erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die mindestens eine Schaltkammer einen Löschabschnitt aufweist, in welchen der
Lichtbogen ablenkbar ist, dass der Löschabschnitt in Längsrichtung von einer ersten
Löschabschnittswand und einer zweiten Löschabschnittswand begrenzt wird, dass der
Löschabschnitt in Breitenrichtung von einer dritten Löschabschnittswand und einer
vierten Löschabschnittswand begrenzt wird und dass die erste, zweite, dritte und vierte
Löschabschnittswand drei geschlossene Ecken und eine offene Ecke ausbilden. Dabei
ist in Längsrichtung gesehen die erste Löschabschnittswand vor der zweiten Löschabschnittswand
angeordnet, und in Breitenrichtung gesehen ist die dritte Löschabschnittswand vor
der vierten Löschabschnittswand angeordnet.
[0009] Damit der Lichtbogen möglichst ungehindert in den Löschabschnitt gelenkt werden kann,
ist die offene Ecke jene Ecke, die der Kontaktbrücke am nächsten kommt. Entsprechend
ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters
vorgesehen, dass die offene Ecke von der ersten und der dritten Löschabschnittswand
ausgebildet wird.
[0010] Weiters sind, um den ungehinderten Eintritt des Lichtbogens in den Löschabschnitt
zu garantieren, die Löschabschnittswände so angeordnet, dass sich die Kontaktbrücke
in Längsrichtung gesehen innerhalb der offenen Ecke befindet. Daher ist es bei einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
dass die Kontaktbrücke in Längsrichtung von einer Kontaktbrückenkante begrenzt wird
und dass in Längsrichtung gesehen die Kontaktbrückenkante zwischen der ersten und
der zweiten Löschabschnittswand angeordnet ist.
[0011] Außerdem sind, um den ungehinderten Eintritt des Lichtbogens in den Löschabschnitt
zu garantieren, die Löschabschnittswände so angeordnet, dass sich die Kontaktbrücke
in Breitenrichtung gesehen innerhalb der offenen Ecke befindet. Daher ist es bei einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
dass die Kontaktbrücke in Breitenrichtung von einer Kontaktbrückenseitenkante begrenzt
wird und dass in Breitenrichtung gesehen die Kontaktbrückenseitenkante zwischen der
dritten und der vierten Löschabschnittswand angeordnet ist.
[0012] Schließlich sind, um den ungehinderten Eintritt des Lichtbogens in den Löschabschnitt
zu garantieren oder den Lichtbogen bereits im Löschabschnitt entstehen zu lassen,
die Löschabschnittswände so angeordnet, dass die Kontaktbrücke teilweise im Löschabschnitt
angeordnet ist. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stromschalters vorgesehen, dass die Kontaktbrücke durch die offene Ecke in den Löschabschnitt
hinein ragt.
[0013] Da bei vorgegebener Stromrichtung der Lichtbogen durch einen Permanentmagneten immer
in dieselbe Richtung abgelenkt wird, kann in diesem Fall die Ablenkung des Lichtbogens
in den Löschabschnitt bereits garantiert werden, wenn die Kontaktbrücke nur mit einer
Kontaktbrückenecke in den Löschabschnitt ragt. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass die Kontaktbrücke
mit einer Kontaktbrückenecke durch die offene Ecke in den Löschabschnitt hinein ragt,
wobei die Kontaktbrückenecke durch die Kontaktbrückenkante und die Kontaktbrückenseitenkante
gebildet wird.
[0014] Vorzugsweise erfolgt die Ablenkung des Lichtbogens durch einen Permanentmagneten,
der in einer Tasche des Kontaktkörpers angeordnet ist. Gegenüber bestehenden Stromschaltern
ergibt sich somit ein Kontaktkörper, der aufgrund der notwendigen Unterbringungsmöglichkeit
für Permanentmagneten kleinere Schaltkammern aufweist. Ansonsten sind lediglich die
Schaltbrücken an die verkleinerten Schaltkammern angepasst, sodass alle anderen Teile
von den bestehenden Stromschaltern übernommen werden können.
[0015] Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stromschalters vorgesehen, dass der Kontaktkörper mindestens eine Tasche zur Aufnahme
eines Permanentmagnet aufweist, um den Lichtbogen in den Löschabschnitt hinein abzulenken,
wobei die mindestens eine Tasche von der mindestens einen Schaltkammer getrennt ausgebildet
ist. "Getrennt ausgebildet" bedeutet, dass keine Verbindung zwischen der Tasche und
der Schaltkammer besteht. Insbesondere kann es somit zu keinem Kontakt zwischen dem
Lichtbogen und dem Permanentmagnet kommen, sodass Beschädigungen des Permanentmagneten
durch den Lichtbogen vermieden werden. Lediglich die Magnetfeldlinien des Permanentmagneten
greifen aus der Tasche in die Schaltkammer durch, sodass der Lichtbogen in den Löschabschnitt
hinein abgelenkt wird.
[0016] Um den Permanentmagneten möglichst gut auf den Lichtbogen wirken lassen zu können,
ist dieser möglichst nahe zur Schaltstrecke platziert. Daher ist es bei einer besonders
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass
sich die mindestens eine Tasche parallel zur Schaltstrecke erstreckt.
[0017] Da sich die Lorentz-Kraft als Kreuzprodukt des Geschwindigkeitsvektors der ionisierten
Teilchen im Lichtbogen mit dem Magnetfeld ergibt, ist für ein effektives Ablenken
des Lichtbogens darauf zu achten, dass die Magnetfeldlinien jedenfalls nicht genau
parallel zur Schaltstrecke verlaufen. Um dies zu erreichen, kann z.B. ein Stabmagnet
verwendet werden, dessen Pole quer zur Schaltstrecke angeordnet sind, sodass die Magnetfeldlinien
quer zur Schaltstrecke verlaufen. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass in der mindestens einen Tasche
ein Permanentmagnet angeordnet ist, wobei dessen Pole entlang einer Richtung quer
zur Schaltstrecke angeordnet sind.
[0018] Sind die Pole des Permanentmagneten so angeordnet, dass der Lichtbogen bei vorgegebener
Stromrichtung in den Löschabschnitt abgelenkt wird, so wird dies bei umgekehrter Stromrichtung
im Allgemeinen nicht der Fall sein. Dies deshalb, da im Falle einer umgekehrten Stromrichtung
die Lorentz-Kraft in die entgegengesetzte Richtung weist. D.h. die Anordnung der Pole
des Permanentmagneten ist für diese Situation nicht korrekt. Um bei umgekehrter Stromrichtung
eine Ablenkung des Lichtbogens in den Löschabschnitt zu ermöglichen, müsste die Anordnung
der Pole des Permanentmagneten anders sein. Um eine völlig korrekte Ablenkung des
Lichtbogens in den Löschabschnitt zu ermöglichen müsste die Anordnung der Pole der
Permanentmagnete genau umgekehrt sein, d.h. es müsste die Polarität umgekehrt sein.
[0019] Eine Lösung für dieses Problem lässt sich beim zweipoligen Schalten erzielen. Hierzu
ist anzumerken, dass gemäß nationalen Sicherheitsvorschriften ein einpoliges ("unipolares")
Schalten unzulässig sein kann, wodurch Stromschalter, die zweipolig schalten, besonders
attraktiv sein können. Für das zweipolige Schalten ist jeweils ein Schaltkammerpaar
vorgesehen, welches aus zwei erfindungsgemäßen Schaltkammern, vorzugsweise mit einer
gemeinsamen Kontaktbrücke, besteht.
[0020] Um nun das Problem der korrekten Anordnung der Pole bzw. der Polarität für beide
möglichen Stromrichtungen zu lösen, ist ein Permanentmagnetpaar vorgesehen, welches
aus zwei Permanentmagneten besteht, deren Pole anders, vorzugsweise gegengleich angeordnet
bzw. orientiert sind. D.h. die Permanentmagneten des Permanentmagnetpaares weisen
vorzugsweise eine entgegengesetzte Polarität auf. Das Permanentmagnetpaar ist in einem
Taschenpaar angeordnet. D.h. der eine Permanentmagnet ist in einer Tasche, welcher
zur einen Schaltkammer des Schaltkammerpaars gehört, angeordnet, der andere Permanentmagnet
in einer anderen Tasche, die zu zur anderen Schaltkammer des Schaltkammerpaars gehört.
[0021] In beiden Schaltkammern des Schaltkammerpaares bilden sich bei Unterbrechung des
Kontakts Lichtbögen aus. Indem nun die Pole der Permanentmagneten unterschiedlich
angeordnet sind, wird unabhängig von der Stromrichtung in einer der beiden Schaltkammern
des Schaltkammerpaars der Lichtbogen in den Löschabschnitt gedrückt bzw. abgelenkt,
wohingegen in der anderen Schaltkammer des Schaltkammerpaars eine Ablenkung des dortigen
Lichtbogens in eine andere, vorzugsweise entgegengesetzte Richtung erfolgt. Entsprechend
erfolgt in einer der beiden Schaltkammern des Schaltkammerpaars ein erfindungsgemäßes
Löschen des Lichtbogens. Die somit erzielte Unterbrechung des Kontakts in einer Schaltkammer
des Schaltkammerpaars verhindert eine unzulässige Belastung der Komponenten in der
anderen Schaltkammer des Schaltkammerpaars. Bei entgegengesetzter Stromrichtung erfolgt
die korrekte Ablenkung des Lichtbogens - und damit die zuverlässige Unterbrechung
des Kontakts - in der anderen Schaltkammer des Schaltkammerpaars. Entsprechend ist
es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
dass zum zweipoligen Schalten mindestens ein Schaltkammerpaar vorgesehen ist, welches
aus zwei Schaltkammern, vorzugsweise mit einer gemeinsamen Kontaktbrücke, besteht,
dass ein Taschenpaar vorgesehen ist, welches aus jeweils einer Tasche zu jeder Schaltkammer
des Schaltkammerpaars besteht, und dass ein Permanentmagnetpaar vorgesehen ist, welches
aus jeweils einem Permanentmagneten angeordnet in jeder Tasche des Taschenpaars besteht,
und dass die Pole des einen Permanentmagneten des Permanentmagnetpaars anders angeordnet
sind als die Pole des anderen Permanentmagneten des Permanentmagnetpaars.
[0022] Um eine besonders einfache Form einer anderen Anordnung der Pole des einen Permanentmagneten
des Permanentmagnetpaares gegenüber der Anordnung der Pole des anderen Permanentmagneten
des Permanentmagnetpaares zu realisieren, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass die Pole des einen Permanentmagneten
des Permanentmagnetpaars gegengleich zu den Polen des anderen Permanentmagneten des
Permanentmagnetpaars angeordnet sind. Dies entspricht einer entgegengesetzten Polarität
der beiden Permanentmagneten.
[0023] Zwecks eines besonders einfachen und kostengünstigen Designs für die Herstellung
ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters
vorgesehen, dass die zwei Schaltkammern des Schaltkammerpaars sowie die zwei Taschen
des Taschenpaars in Längsrichtung gesehen hintereinander, vorzugsweise um eine normal
auf die Längsrichtung stehende Spiegelebene gespiegelt, angeordnet sind. In diesem
Fall müssen die Permanentmagneten des Permanentmagnetpaars lediglich mit gegengleicher
Polarität in die Taschen des Taschenpaars eingesetzt werden, was aus fertigungstechnischer
Sicht ein einfach durchzuführender Schritt ist.
[0024] Erindungsgemäß weist die Schaltkammer einen ersten Schaltkammerbereich auf, der als
Ausnehmung des Kontaktkörpers ausgeführt ist. In Längsrichtung ist dieser erste Schaltkammerbereich
von einer ersten Bereichswand begrenzt, wobei die erste Bereichswand in Längsrichtung
gesehen hinter der Kontaktbrücke angeordnet ist. Weiters ist der erste Kammerbereich
vom Löschabschnitt mittels eines Stegs getrennt. Der Steg bildet dabei eine Löschabschnittswand
aus, in welche der Lichtbogen abgelenkt werden kann. D.h. der Steg sorgt für eine
großflächige Kontaktmöglichkeit zwischen Lichtbogen und der Wandung des Löschabschnitts.
Daher ist es bei dem erfindungsgemäßen Stromschalter vorgesehen, dass die Schaltkammer
einen als Ausnehmung des Kontaktkörpers ausgeführten, ersten Schaltkammerbereich aufweist,
der in Längsrichtung von einer ersten Bereichswand begrenzt wird, und dass zwischen
dem ersten Schaltkammerbereich und dem Löschabschnitt ein vom Kontaktkörper ausgebildeter
Steg angeordnet ist.
[0025] Die Schaltkammer ist dabei asymmetrisch ausgeführt, wobei der Löschabschnitt größer
als der erste Schaltkammerbereich ausfällt, um genug Platz für den Lichtbogen bzw.
dessen Ablenkung und Verlängerung zu schaffen. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass der Löschabschnitt
in Breitenrichtung und/oder in Längsrichtung größere Abmessungen aufweist als der
erste Schaltkammerbereich.
[0026] Um dem Lichtbogen das Einlaufen in den Löschabschnitt zu erleichtern, ist es bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
dass der Steg einen Querschnitt aufweist, der sich in Längsrichtung V-förmig erweitert.
[0027] Wie gesagt, kann bei vorgegebener Stromrichtung die Ablenkung des Lichtbogens durch
den Permanentmagneten in den Löschabschnitt bereits garantiert werden, wenn die Kontaktbrücke
nur mit der Kontaktbrückenecke in den Löschabschnitt ragt. Daher ist es bei einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
dass der Steg mittig zur Erstreckung der Kontaktbrücke in Breitenrichtung, vorzugsweise
mittig zur Erstreckung des Kontaktabschnitts der Kontaktbrücke in Breitenrichtung,
angeordnet ist.
[0028] Da der Steg vom Kontaktkörper ausgebildet wird, kann der Kontaktkörper einstückig
hergestellt werden. Um die Löschwirkung durch Gasfreisetzung bei Kontakt des Lichtbogens
mit einer Löschabschnittswand zu optimieren, ist der Kontaktkörper aus einem stark
gasenden Material, vorzugsweise aus einem Polyamid gefertigt. Somit wird beim Kontakt
des Lichtbogens mit einer Löschabschnittswand insbesondere Wasserstoff freigesetzt,
was aufgrund dessen spezifischer Wärmekapazität zu einer effizienten Kühlung und damit
zu einem raschen Löschen des Lichtbogens führt. Entsprechend ist es bei einer besonders
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass
der Kontaktkörper einstückig und aus einem Polyamid gefertigt ist.
[0029] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des, vorzugsweise mit einem Permanentmagneten
bestückten, Stromschalters ist als Druckentlastung der Schaltkammer mindestens eine
Ausblasöffnung vorgesehen. Die mindestens eine Ausblasöffnung verbindet dabei die
Schaltkammer mit einem in Längsrichtung gesehen dahinter liegenden Klemmenraum, in
welchen eine mit dem Kontaktstück verbundene Klemme ragt. Die Klemme wiederum dient
zur Fixierung und Verbindung eines Leiters am bzw. mit dem Kontaktstück.
[0030] Durch die Ausblasöffnung kann ein Druckausgleich zwischen Schaltkammer und Klemmenraum
erfolgen. Dies trägt außerdem dazu bei, dass der Lichtbogen durch ein Ausblasen rascher
gelöscht wird. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stromschalters vorgesehen, dass der Kontaktkörper weiters mindestens einen Klemmenraum
aufweist, der in Längsrichtung gesehen hinter der mindestens einen Schaltkammer angeordnet
ist, und dass mindestens eine Ausblasöffnung vorgesehen ist, die die mindestens eine
Schaltkammer mit dem mindestens einen Klemmenraum verbindet.
[0031] Hinsichtlich der Größe und Positionierung der mindestens einen Ausblasöffnung in
Breitenrichtung und Höhenrichtung gibt es keine prinzipiellen Einschränkungen. Daher
ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters
vorgesehen, dass in Breitenrichtung und/oder in der Höhenrichtung die Erstreckung
der mindestens einen Ausblasöffnung kleiner gleich der Erstreckung der mindestens
einen Schaltkammer ist.
[0032] Zur Positionierung der Ausblasöffnung bieten sich insbesondere der erste Schaltkammerbereich,
der Steg sowie der Löschabschnitt an. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass die mindestens
eine Ausblasöffnung in der ersten Bereichswand und/oder in der zweiten Löschabschnittswand,
die in Längsrichtung gesehen hinter der ersten Löschabschnittswand angeordnet ist,
und/oder im Steg angeordnet ist.
[0033] Eine beschränkte Ausdehnung der Ausblasöffnung in Höhenrichtung fördert einen Düseneffekt,
der zum Ausblasen des Lichtbogens beiträgt. Dieser Düseneffekt kann außerdem durch
eine zur Ausblasöffnung weisenden Abschrägung gesteigert werden. Daher ist es bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen,
die erste Bereichswand und/oder die zweite Löschabschnittswand und/oder der Steg eine
zur mindestens einen Ausblasöffnung hin weisende Abschrägung aufweist.
[0034] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante erstreckt sich die Abschrägung
über die gesamte Erstreckung der mindestens einen Ausblasöffnung in Breitenrichtung
erstreckt.
[0035] Fertigungstechnisch besonders günstig ist die Anordnung der Ausblasöffnung als Abschluss
des Kontaktkörpers in Höhenrichtung. Entsprechend ist es bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromschalters vorgesehen, dass die mindestens
eine Ausblasöffnung die erste Bereichswand und/oder die zweite Löschabschnittswand
und/oder den Steg in der Höhenrichtung begrenzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0036] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen
sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls
einengen oder gar abschließend wiedergeben.
[0037] Dabei zeigt:
- Fig. 1
- einen Kontaktkörper eines bekannten Stromschalters in einer Schnittansicht normal
auf eine Schaltstrecke
- Fig. 2
- einen Kontaktkörper eines erfindungsgemäßen Stromschalters in einer Schnittansicht
normal auf eine Schaltstrecke
- Fig. 3
- einen Kontaktkörper eines erfindungsgemäßen Stromschalters in einer Schnittansicht
gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 2
- Fig. 4
- einen Kontaktkörper eines erfindungsgemäßen Stromschalters in einer Schnittansicht
gemäß der Schnittlinie B-B in Fig. 2
- Fig. 5
- einen aufgeschnittenen Stromschalter mit mehreren Schaltkammern in axonometrischer
Ansicht, wobei Schnittebenen C und D gekennzeichnet sind
- Fig. 6
- einen aufgeschnittenen Stromschalter mit mehreren Schaltkammern in axonometrischer
Ansicht, wobei eine Schnittebene E gekennzeichnet ist
- Fig. 7
- in einer Schnittansicht analog zu Fig. 2 zwei Schaltkammern eines erfindungsgemäßen
Stromschalters zum zweipoligen Schalten mit einer speziellen Anordnung von Permanentmagneten
- Fig. 8
- eine vergrößerte Ansicht des Details G in Fig. 7
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0038] In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Kontaktkörper 2 eines bekannten Stromschalters
dargestellt. Der Kontaktkörper 2 weist eine Schaltkammer 4 auf, in der eine Kontaktbrücke
1 mit einem Kontaktabschnitt 7 angeordnet ist. Der Kontaktabschnitt 7 ist in Fig.
1 rechteckig ausgeführt und erstreckt sich wie die Kontaktbrücke 1 entlang einer Längsrichtung
13 und einer Breitenrichtung 14. Es sei jedoch bemerkt, dass selbstverständlich auch
andere, insbesondere runde Formen des Kontaktabschnitts 7 möglich sind. Die Schaltkammer
4 weist in Breitenrichtung 14 eine Breite X auf, typischerweise 8 mm bis 9 mm.
[0039] Weiteres ist in Fig. 1 ein Lichtbogen 3 zu sehen, der sich entlang einer Schaltstrecke
18 (vgl. Fig. 3) zwischen dem Kontaktabschnitt 7 und dem Kontaktabschnitt 8 eines
Kontaktstücks 6 ausbildet, wenn die beiden Kontaktabschnitte 7, 8 unter Spannung bzw.
Last voneinander getrennt werden. Es kommt zu einer Metalldampfbildung von aufgeschmolzenem
Material der Kontaktabschnitte 7, 8 und einem folgenden dielektrischen Durchschlag,
wobei ionisierte Metalldampfteilchen sich sich gemäß der an den Kontaktabschnitten
7, 8 anliegenden Spannung bewegen.
[0040] Schließlich ist in Längsrichtung 13 gesehen hinter der Schaltkammer 4 ein Klemmenraum
26 angeordnet. In den Klemmenraum 26 ragt eine Klemme 31 (vgl. Fig. 3), die mit dem
Kontaktstück 6 verbunden ist. Die Klemme 31 dient zur Fixierung und Verbindung eines
Leiters 33 am bzw. mit dem Kontaktstück 6, wozu im gezeigten Ausführungsbeispiel eine
Klemmschraube 32 verwendet wird.
[0041] Der in Fig. 1 gezeigte Schnitt steht im Wesentlichen normal zur besagten Schaltstrecke
18; die Schnittansicht der Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Stromschalter gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 2, wobei die Pfeile die Blickrichtung
andeuten. Dabei ist in Fig. 3 auch ein Kontaktdeckel 28 erkennbar, der auf den Kontaktkörper
2 aufgeschoben werden kann und das Kontaktstück 6 durch Klemmung fixiert.
[0042] Insbesondere bei Gleichströmen kann es je nach Stärke des Stroms zu einer Zerstörung
der Kontaktabschnitte 7, 8 oder sogar zu Bränden kommen, wenn der Lichtbogen 3 nicht
rechtzeitig gelöscht wird. Um die Löschung des Lichtbogens 3 zu erreichen, ist bei
der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des Kontaktkörpers 2 eines erfindungsgemäßen
Stromschalters die Schaltkammer 4 asymmetrisch ausgeführt. Hierbei ist die Schaltkammer
4 in einen ersten Schaltkammerbereich 11 und einen Löschabschnitt 12 unterteilt. Der
erste Schaltkammerbereich 11 wird in Längsrichtung 13 von einer ersten Bereichswand
30 begrenzt. Zwischen dem ersten Schaltkammerbereich 11 und dem Löschabschnitt 12
bildet der Kontaktkörper 2 einen Steg 10 aus.
[0043] Außerdem weist der in Fig. 2 gezeigte Kontaktkörper 2 eine geschlossene Tasche 9
auf, in welcher ein Permanentmagnet 5 angeordnet ist, dessen Pole vorzugsweise in
einer Richtung normal zur Schaltstrecke 18 ausgerichtet sind.
[0044] Um möglichst viele Teile des bekannten Stromschalters für den erfindungsgemäßen Stromschalter
verwenden zu können, sind die äußeren Abmessungen des Kontaktkörpers 2 in Fig. 2 gleich
wie jene des bekannten Kontaktkörpers 2 in Fig. 1. Da im Kontaktkörper 2 der Fig.
2 auch die Tasche 9 für den Permanentmagneten 5 untergebracht ist, fällt die Erstreckung
der Schaltkammer 4 in Breitenrichtung 14 geringer aus - typischerweise um 2 mm bis
3 mm - als die Breite X der bekannten Schaltkammer 4 in Fig. 1, die zum besseren Vergleich
auch in Fig. 2 eingezeichnet ist. Entsprechend ist auch die Erstreckung der Kontaktbrücke
1 in Breitenrichtung 14 im Kontaktkörper 2 des erfindungsgemäßen Stromschalters geringer
als jene der Kontaktbrücke 1 in Fig. 1.
[0045] Bei der Schaltkammer 4 des erfindungsgemäßen Stromschalters ist der Steg 10 bezüglich
der Erstreckung der Kontaktbrücke 1 in Breitenrichtung 14 bzw. bezüglich der Erstreckung
des Kontaktabschnitts 7 in Breitenrichtung 14 mittig angeordnet, wobei jedoch auch
eine außermittige Anordnung denkbar ist. In Breitenrichtung 14 wird die Kontaktbrücke
1 von einer Kontaktbrückenseitenkante 19 begrenzt, in Längsrichtung 13 von einer Kontaktbrückenkante
15. Die Kontaktbrückenkante 15 und die Kontaktbrückenseitenkante 19 bilden eine Kontaktbrückenecke
24 aus, die in den Löschabschnitt 12 hinein ragt.
[0046] Der Löschabschnitt 12 weist sowohl in Längsrichtung 13 als auch in Breitenrichtung
14 größere Dimensionen als der erste Schaltkammerbereich 11 auf. Dabei wird der Löschabschnitt
12 in Längsrichtung 13 von einer ersten Löschabschnittswand 16 und einer zweiten Löschabschnittswand
17 begrenzt. In Breitenrichtung 14 wird der Löschabschnitt von einer dritten Löschabschnittswand
20, die gleichzeitig Teil des Stegs 10 ist, sowie von einer vierten Löschabschnittswand
21 begrenzt.
[0047] In Breitenrichtung 14 gesehen ist der erste Schaltkammerbereich 11 nach der Tasche
9 für den Permanentmagneten 5 angeordnet und der Löschabschnitt 12 nach dem ersten
Schaltkammerbereich 11 bzw. nach dem Steg 10.
[0048] Die erste Löschabschnittswand 16 stößt mit der vierten Löschabschnittswand 21 zusammen,
wodurch eine geschlossene Ecke 22 gebildet wird. Auf gleiche Art bilden die vierte
Löschabschnittswand 21 mit der zweiten Löschabschnittswand 17 und die zweite Löschabschnittswand
17 mit der dritten Löschabschnittswand 20 geschlossene Ecken 22 aus. Da nur die gedachten
Verlängerungen der ersten Löschabschnittswand 16 und der dritten Löschabschnittswand
20 einander berühren, nicht aber die Löschabschnittswände 16, 20 selbst, wird von
der ersten Löschabschnittswand 16 und der dritten Löschabschnittswand 20 eine offene
Ecke 23 ausgebildet. Durch diese offene Ecke 23 ragt die Kontaktbrücke 1 mit der Kontaktbrückenecke
24 in den Löschabschnitt 12 hinein.
[0049] Diese Anordnung begünstigt das Ablenken des Lichtbogens 3 in den Löschabschnitt 12.
Das Ablenken bzw. Erweitern der Länge des Lichtbogens 3 geschieht aufgrund der Lorentz-Kraft,
die auf sich im Magnetfeld des Permanentmagneten 5 bewegende, ionisierte Teilchen
im Lichtbogen 3 wirkt. Eine vorgegebene ("richtige") Stromrichtung und damit Bewegungsrichtung
der ionisierten Teilchen vorausgesetzt, wird der Lichtbogen 3, wie in Fig. 2 eingezeichnet,
in den Löschabschnitt 12 gedrängt. Durch die größere Dimensionierung des Löschabschnitts
12 im Vergleich zum ersten Schaltkammerbereich 11 kann eine entsprechend große Längenerweiterung
bzw. Ablenkung des Lichtbogens 3 im Löschabschnitt 12 erzielt werden.
[0050] Außerdem kann der Lichtbogen 3 im Löschabschnitt 12 mit zumindest einer der Löschabschnittswände
16, 17, 20, 21 in Kontakt geraten. Hierbei wird aus dem Material der Löschabschnittswände
16, 17, 20, 21 bzw. des Kontaktkörpers 2 Gas abgespalten, wodurch der Lichtbogen 3
gekühlt und dessen rasches Erlöschen gefördert wird. Die Gasabgabe ist dabei abhängig
von der im Lichtbogen 3 umgesetzten Leistung. Um die Gasabgabe zu begünstigen, besteht
der Kontaktkörper 2, der mit dem Steg 10 und den Löschabschnittswände 16, 17, 20,
21 einstückig ausgeführt ist, aus stark gasendem Material, vorzugsweise aus einem
Polyamid. Trifft der Lichtbogen 3 auf dieses Material, wird hauptsächlich Wasserstoff
freigesetzt.
[0051] Die Erstreckung des Stegs 10 in Breitenrichtung 14 nimmt mit der Längsrichtung 13
zu, d.h. der Steg 10 erweitert sich in Längsrichtung 13 V-förmig. Die V-Form erleichtert
dem Lichtbogen 3 das Einlaufen in den asymmetrischen Löschabschnitt 12 der Schaltkammer
4.
[0052] Grundsätzlich ist zu bemerken, dass die Löschung des Lichtbogens 3 durch das Zusammenspiel
von Permanentmagneten 5 und Löschabschnitt 12 im erfindungsgemäßen Stromschalter auch
bei kleinen Strömen sicher und nahezu betätigungsunabhängig funktioniert.
[0053] Wird der Stromschalter zum Schalten von eher schwachen Wechselströmen verwendet,
kann zwecks Kosteneinsparung auf die Verwendung eines Permanentmagneten 5 verzichtet
werden, da in diesem Fall ein Erlöschen des Lichtbogens 3 beim nächsten Nulldurchgang
des Stroms erfolgt.
[0054] Lediglich in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des, vorzugsweise mit einem
Permanentmagneten 5 bestückten, Stromschalters ist als Druckentlastung der Schaltkammer
4 mindestens eine Ausblasöffnung 27 vorgesehen. Die mindestens eine Ausblasöffnung
27 verbindet dabei die Schaltkammer 4 mit dem dahinter liegenden Klemmenraum 26, sodass
ein Druckausgleich zwischen Schaltkammer 4 und Klemmenraum 26 erfolgen kann. Dies
trägt wiederum dazu bei, dass der Lichtbogen 3 durch ein Ausblasen rascher gelöscht
wird. Hinsichtlich der Größe und Positionierung der mindestens einen Ausblasöffnung
27 in Breitenrichtung 14 und einer Höhenrichtung 25, die parallel zur Schaltstrecke
18 verläuft und von der Kontaktbrücke 1 zum Kontaktstück 6 weist, gibt es keine prinzipiellen
Einschränkungen.
[0055] Fig. 4 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie B-B in Fig. 2, wobei die Pfeile
die Blickrichtung andeuten. In dieser Schnittansicht sind zwei Ausblasöffnungen 27
erkennbar, eine in der ersten Bereichswand 30 des ersten Schaltkammerbereichs 11 und
eine in der zweiten Löschabschnittswand 17 des Löschabschnitts 12, siehe auch Fig.
3. Die beiden Ausblasöffnungen 27 begrenzen dabei die erste Bereichswand 30 und die
zweite Löschabschnittswand 17 in Höhenrichtung 25. Alternativ wäre z.B. auch eine
einzige Ausblasöffnung 27 denkbar, die sich über die gesamte Erstreckung der Schaltkammer
4 in Breitenrichtung 14 erstreckt und neben den beiden in Fig. 4 erkennbaren Ausblasöffnungen
27 auch eine Öffnung im Steg 10 ausbildet.
[0056] Die beschränkte Ausdehnung der Ausblasöffnungen 27 in Höhenrichtung 25 fördert einen
Düseneffekt, der zum Ausblasen des Lichtbogens 3 beiträgt. Dieser Düseneffekt kann
außerdem durch zu den Ausblasöffnungen 27 weisende Abschrägungen 29 gesteigert werden.
Entsprechend sind in der ersten Bereichswand 30 und in der zweiten Löschabschnittswand
17 in Höhenrichtung 25 gesehen vor der jeweiligen Ausblasöffnung 27 Abschrägungen
29 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Abschrägungen
29 jeweils über die gesamte Erstreckung der Ausblasöffnungen 27 in Breitenrichtung
14.
[0057] In der Schnittansicht der Fig. 3 ist der Verlauf der Abschrägungen 29 in Längsrichtung
13 besonders gut erkennbar. Die zweite Löschabschnittswand 17 verläuft gemäß der strichlierten
Linie und verjüngt sich mittels der Abschrägung 29 entlang der Höhenrichtung 25 und
in Längsrichtung 13, bis die zweite Löschabschnittswand 17 schließlich von der Ausblasöffnung
27 begrenzt wird.
[0058] Fig. 5 zeigt eine axonometrische Ansicht eines aufgeschnittenen Stromschalters zum
zweipoligen Schalten mit insgesamt acht Schaltkammern 4. Auf den Kontaktkörper 2 ist
gegen die Höhenrichtung 25 der Kontaktdeckel 28 aufgeschoben, der die Schaltkammern
4 in Höhenrichtung 25 abschließt. Die in Fig. 5 gekennzeichnete Schnittebene C entspricht
der Schnittansicht der Fig. 2, die in Fig. 5 gekennzeichnete Schnittebene D der Schnittansicht
der Fig. 3. Schließlich zeigt Fig. 6 eine weitere axonometrische Ansicht des Stromschalters
aus Fig. 5, wobei eine Schnittebene E gekennzeichnet ist, die der Schnittansicht der
Fig. 4 entspricht.
[0059] Fig. 7 zeigt in einer Schnittansicht analog zu Fig. 2 zwei Schaltkammern 4, 4' eines
Schaltkammerpaars eines erfindungsgemäßen Stromschalters zum zweipoligen Schalten,
wobei die beiden Schaltkammern 4, 4' eine gemeinsame Kontaktbrücke 1 aufweisen. Zum
Schaltkammerpaar ist ein Taschenpaar vorgesehen, bestehend aus Taschen 9, 9', von
denen jede jeweils einer der beiden Schaltkammern 4, 4' des Schaltkammerpaars zugeordnet
ist. Die zwei Schaltkammern 4, 4' des Schaltkammerpaars sowie die zwei Taschen 9,
9' des Taschenpaars sind zueinander um eine Spiegelebene 37, die normal auf die Längsrichtung
13 steht, gespiegelt angeordnet. D.h. die zwei Schaltkammern 4, 4' des Schaltkammerpaars
sowie die zwei Taschen 9, 9' des Taschenpaars sind in Längsrichtung 13 gesehen hintereinander
angeordnet. Das Taschenpaar nimmt ein Permanentmagnetpaar auf, das aus Permanentmagneten
5, 5' besteht.
[0060] In der Tasche 9 ist der Permanentmagnet 5 zu erkennen, dessen Pole in der Zeichenebene
und mit Blickrichtung normal zur Längsrichtung 13 hintereinander angeordnet sind.
In der Tasche 9' ist ein Permanentmagnet 5' angeordnet, dessen Pole genau umgekehrt
angeordnet sind. D.h. der Permanentmagnet 5' weist gegenüber dem Permanentmagneten
5 eine entgegengesetzte Polarität auf.
[0061] Fig. 7 zeigt die Situation bei Unterbrechung eines Gleichstroms mit Stromrichtung
34. Der Lichtbogen 3, der sich in der Schaltkammer 4 zwischen dem Kontaktabschnitt
7 der Kontaktbrücke 1 und dem Kontaktabschnitt 8 des Kontaktstücks 8 (vgl. Fig. 3)
ausbildet, weist in die Zeichenebene der Fig. 7. Für die Stromrichtung 34 liegt eine
korrekte Polarität des Permanentmagneten 5 vor, und es kommt in der Schaltkammer 4
zu einer Ablenkung 35 des Lichtbogens 3 in den Löschabschnitt 12.
[0062] Um das Zustandekommen der Ablenkung des Lichtbogens in den Löschabschnitt 12 zu veranschaulichen,
zeigt Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht des Details G in Fig. 7, in welcher Feldlinien
des Magnetfelds des Permanentmagneten 5 eingezeichnet sind. Ferner ist der Vektor
der magnetischen Flussdichte
B an einem Punkt des Kontaktabschnitts 7 eingezeichnet sowie der Vektor der Lorentz-Kraft
F, die sich aus dem Kreuzprodukt von
B mit einem in die Zeichenebene weisenden Geschwindigkeitsvektor
v von ionisierten Teilchen des Lichtbogens 3 an diesem Punkt ergibt.
[0063] Entsprechend der Stromrichtung 34 weist ein Lichtbogen 3' in der Schaltkammer 4'
aus der Zeichenebene heraus. Für die Stromrichtung 34 liegt daher eine falsche Polarität
des Permanentmagneten 5' vor, sodass der Lichtbogen 3', der in der Schaltkammer 4'
von einem Kontaktabschnitt 7' der Schaltbrücke 1 ausgeht, nicht in einen Löschabschnitt
12' der Schaltkammer 4' abgelenkt bzw. gedrückt wird. Stattdessen kommt es zu einer
Ablenkung 36 des Lichtbogens 3' in einen ersten Schaltkammerbereich 11' der Schaltkammer
4', wobei zwischen dem ersten Schaltkammerbereich 11' und dem Löschabschnitt 12' ein
vom Kontaktkörper 2 ausgebildeter Steg 10' angeordnet ist. Da jedoch in der Schaltkammer
4 eine Löschung des Lichtbogens 3 im Löschabschnitt 12 der Schaltkammer 4 und damit
eine zuverlässige Unterbrechung des Kontakts erfolgt, kommt es zu keiner Überlastung
oder Beschädigung der Komponenten in der Schaltkammer 4'.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0064]
- 1
- Kontaktbrücke
- 2
- Kontaktkörper
- 3
- Lichtbogen
- 4
- Schaltkammer
- 5
- Permanentmagnet
- 6
- Kontaktstück
- 7
- Kontaktabschnitt der Kontaktbrücke
- 8
- Kontaktabschnitt des Kontaktstücks
- 9
- Tasche für den Permanentmagnet
- 10
- Steg
- 11
- Erster Schaltkammerbereich
- 12
- Löschabschnitt
- 13
- Längsrichtung
- 14
- Breitenrichtung
- 15
- Kontaktbrückenkante
- 16
- Erste Löschabschnittswand
- 17
- Zweite Löschabschnittswand
- 18
- Schaltstrecke
- 19
- Kontaktbrückenseitenkante
- 20
- Dritte Löschabschnittswand
- 21
- Vierte löschabschnittswand
- 22
- Geschlossene Ecke
- 23
- Offene Ecke
- 24
- Kontaktbrückenecke
- 25
- Höhenrichtung
- 26
- Klemmenraum
- 27
- Ausblasöffnung
- 28
- Kontaktdeckel
- 29
- Abschrägung
- 30
- Erste Bereichswand
- 31
- Klemme
- 32
- Klemmschraube
- 33
- Leiter
- 34
- Stromrichtung
- 35
- Ablenkung des Lichtbogens bei korrekter Polarität des Permanentmagneten
- 36
- Ablenkung des Lichtbogens bei falscher Polarität des Permanentmagneten
- 37
- Spiegelebene
- 3'
- Lichtbogen in der Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- 4'
- Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- 5'
- Permanentmagnet eines Permanentmagnetpaars
- 7'
- Kontaktabschnitt in der Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- 9'
- Tasche eines Taschenpaars
- 10'
- Steg in einer Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- 11'
- Erster Schaltkammerbereich einer Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- 12'
- Löschabschnitt einer Schaltkammer eines Schaltkammerpaars
- X
- Breite der Schaltkammer eines bekannten Stromschalters
- v
- Geschwindigkeitsvektor eines ionisierten Teilchens des Lichtbogens
- B
- Magnetische Flussdichte
- F
- Lorentz-Kraft
1. Stromschalter, vorzugsweise DC-Stromschalter, umfassend einen Kontaktkörper (2) mit
mindestens einer Schaltkammer (4), in welcher ein Kontaktabschnitt (7) einer Kontaktbrücke
(1), die sich entlang einer von der Kontaktbrücke (1) in die mindestens eine Schaltkammer
(4) weisenden Längsrichtung (13) und einer quer zur Längsrichtung (13) verlaufenden
Breitenrichtung (14) erstreckt, und ein Kontaktabschnitt (8) eines Kontaktstücks (6)
angeordnet sind, wobei sich beim Öffnen einer Schaltstrecke (18), die parallel zu
einer von der Kontaktbrücke (1) zum Kontaktstück (6) weisenden Höhenrichtung (25)
verläuft, zwischen den Kontaktabschnitten (7, 8) der Kontaktbrücke (1) und des Kontaktstücks
(6) unter Last ein Lichtbogen (3) ausbildet, wobei die mindestens eine Schaltkammer
(4) einen Löschabschnitt (12) aufweist, in welchen der Lichtbogen (3) ablenkbar ist,
wobei weiter der Löschabschnitt (12) in Längsrichtung (13) von einer ersten Löschabschnittswand
(16) und einer zweiten Löschabschnittswand (17) begrenzt wird, wobei weiters der Löschabschnitt
(12) in Breitenrichtung (14) von einer dritten Löschabschnittswand (20) und einer
vierten Löschabschnittswand (21) begrenzt wird und wobei die erste (16), zweite (17),
dritte (20) und vierte Löschabschnittswand (21) drei geschlossene Ecken (22) und eine
offene Ecke (23) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schaltkammer (4) einen als Ausnehmung des Kontaktkörpers (2)
ausgeführten, ersten Schaltkammerbereich (11) aufweist, der in Längsrichtung (13)
von einer ersten Bereichswand (30) begrenzt wird, und dass zwischen dem ersten Schaltkammerbereich
(11) und dem Löschabschnitt (12) ein vom Kontaktkörper (2) ausgebildeter Steg (10)
angeordnet ist.
2. Stromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Ecke (23) von der ersten (16) und der dritten Löschabschnittswand (20)
ausgebildet wird.
3. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (1) in Längsrichtung (13) von einer Kontaktbrückenkante (15) begrenzt
wird und dass in Längsrichtung (13) gesehen die Kontaktbrückenkante (15) zwischen
der ersten (16) und der zweiten Löschabschnittswand (17) angeordnet ist.
4. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (1) in Breitenrichtung (14) von einer Kontaktbrückenseitenkante
(19) begrenzt wird und dass in Breitenrichtung (14) gesehen die Kontaktbrückenseitenkante
(19) zwischen der dritten (20) und der vierten Löschabschnittswand (21) angeordnet
ist.
5. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (1) durch die offene Ecke (23) in den Löschabschnitt (12) hinein
ragt.
6. Stromschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (1) mit einer Kontaktbrückenecke (24) durch die offene Ecke (23)
in den Löschabschnitt (12) hinein ragt, wobei die Kontaktbrückenecke (24) durch die
Kontaktbrückenkante (15) und die Kontaktbrückenseitenkante (19) gebildet wird.
7. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (2) mindestens eine Tasche (9) zur Aufnahme eines Permanentmagnet
(5) aufweist, um den Lichtbogen (3) in den Löschabschnitt (12) hinein abzulenken,
wobei die mindestens eine Tasche (9) von der mindestens einen Schaltkammer (4) getrennt
ausgebildet ist.
8. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Tasche (9) parallel zur Schaltstrecke (18) erstreckt.
9. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Tasche (9) ein Permanentmagnet (5) angeordnet ist, wobei
dessen Pole entlang einer Richtung quer zur Schaltstrecke (18) angeordnet sind.
10. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschabschnitt (12) in Breitenrichtung (14) und/oder in Längsrichtung (13) größere
Abmessungen aufweist als der erste Schaltkammerbereich (11).
11. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (10) einen Querschnitt aufweist, der sich in Längsrichtung (13) V-förmig
erweitert.
12. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (10) mittig zur Erstreckung der Kontaktbrücke (1) in Breitenrichtung (14),
vorzugsweise mittig zur Erstreckung des Kontaktabschnitts (7) der Kontaktbrücke (1)
in Breitenrichtung (14), angeordnet ist.
13. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (2) einstückig und aus einem Polyamid gefertigt ist.
14. Stromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (2) weiters mindestens einen Klemmenraum (26) aufweist, der in
Längsrichtung (13) gesehen hinter der mindestens einen Schaltkammer (4) angeordnet
ist, und dass mindestens eine Ausblasöffnung (27) vorgesehen ist, die die mindestens
eine Schaltkammer (4) mit dem mindestens einen Klemmenraum (26) verbindet.
15. Stromschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Breitenrichtung (14) und/oder in der Höhenrichtung (25) die Erstreckung der mindestens
einen Ausblasöffnung (27) kleiner gleich der Erstreckung der mindestens einen Schaltkammer
(4) ist.
16. Stromschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausblasöffnung (27) in der ersten Bereichswand (30) und/oder
in der zweiten Löschabschnittswand (17), die in Längsrichtung (13) gesehen hinter
der ersten Löschabschnittswand (16) angeordnet ist, und/oder im Steg (10) angeordnet
ist.
17. Stromschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bereichswand (30) und/oder die zweite Löschabschnittswand (17) und/oder
der Steg (10) eine zur mindestens einen Ausblasöffnung (27) hin weisende Abschrägung
(29) aufweist.
18. Stromschalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abschrägung (29) über die gesamte Erstreckung der mindestens einen Ausblasöffnung
(27) in Breitenrichtung (14) erstreckt.
19. Stromschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausblasöffnung (27) die erste Bereichswand (30) und/oder die
zweite Löschabschnittswand (17) und/oder den Steg (10) in der Höhenrichtung (25) begrenzt.
20. Stromschalter nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zum zweipoligen Schalten mindestens ein Schaltkammerpaar vorgesehen ist, welches
aus zwei Schaltkammern (4, 4'), vorzugsweise mit einer gemeinsamen Kontaktbrücke (1),
besteht, dass ein Taschenpaar vorgesehen ist, welches aus jeweils einer Tasche (9,
9') zu jeder Schaltkammer (4, 4') des Schaltkammerpaars besteht, und dass ein Permanentmagnetpaar
vorgesehen ist, welches aus jeweils einem Permanentmagneten (5, 5') angeordnet in
jeder Tasche (9 9') des Taschenpaars besteht, und dass die Pole des einen Permanentmagneten
(5) des Permanentmagnetpaars anders angeordnet sind als die Pole des anderen Permanentmagneten
(5') des Permanentmagnetpaars.
21. Stromschalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole des einen Permanentmagneten (5) des Permanentmagnetpaars gegengleich zu
den Polen des anderen Permanentmagneten (5') des Permanentmagnetpaars angeordnet sind.
22. Stromschalter nach einem der Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schaltkammern (4, 4') des Schaltkammerpaars sowie die zwei Taschen (9, 9')
des Taschenpaars in Längsrichtung (13) gesehen hintereinander, vorzugsweise um eine
normal auf die Längsrichtung (13) stehende Spiegelebene (37) gespiegelt, angeordnet
sind.
1. A power switch, preferably a DC power switch, comprising a contact body (2) with at
least one switching chamber (4) in which a contact section (7) of a contact bridge
(1), which contact bridge (1) extends along a longitudinal direction facing from the
contact bridge (1) to the at least one switching chamber (4) and a width direction
(14) extending transversely to the longitudinal direction (13), as well as a contact
section (8) of a contact piece (6) are arranged, wherein during the opening of an
arc gap (18), which extends in parallel to a height direction (25) facing from the
contact bridge (1) to the contact piece (6), an arc (3) is formed under load between
the contact sections (7, 8) of the contact bridge (1) and of the contact piece (6),
wherein the at least one switching chamber (4) comprises an extinguishing section
(12) in which the arc (3) is deflectable, wherein further the extinguishing section
(12) is delimited in the longitudinal direction (13) by a first extinguishing section
wall (16) and a second extinguishing section wall (17), wherein further the extinguishing
section (12) is delimited in the width direction (14) by a third extinguishing section
wall (20) and a fourth extinguishing section wall (21), and wherein the first (16),
the second (17), the third (20) and the fourth extinguishing section wall (21) form
three closed corners (22) and one open corner (23), characterized in that the at least one switching chamber (4) comprises a first switching chamber region
(11) which is formed as a recess of the contact body (2) and which is delimited in
the longitudinal direction (13) by a first region wall (30), and that a web (10) formed
by the contact body (2) is arranged between the first switching chamber region (11)
and the extinguishing section (12).
2. A power switch according to claim 1, characterized in that the open corner (23) is formed by the first (16) and the third extinguishing section
wall (20).
3. A power switch according to one of the claims 1 to 2, characterized in that the contact bridge (1) is delimited in the longitudinal direction (13) by a contact
bridge edge (15), and that the contact bridge edge (15), as viewed in the longitudinal
direction (13), is arranged between the first (16) and the second extinguishing section
wall (17).
4. A power switch according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the contact bridge (1) is delimited in the width direction (14) by a contact bridge
side edge (19), and that the contact bridge side edge (19), as viewed in the width
direction (14), is arranged between the third (20) and the fourth extinguishing section
wall (21).
5. A power switch according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the contact bridge (1) protrudes into the extinguishing section (12) through the
open corner (23).
6. A power switch according to claim 5, characterized in that the contact bridge (1) protrudes with a contact bridge corner (24) through the open
corner (23) into the extinction section (12), wherein the contact bridge corner (24)
is formed by the contact bridge edge (15) and the contact bridge side edge (19).
7. A power switch according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the contact body (2) comprises at least one pocket (9) for accommodating a permanent
magnet (5) in order to deflect the arc (3) into the extinguishing section (12), wherein
the at least one pocket (9) is formed separately from the at least one switching chamber
(4).
8. A power switch according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the at least one pocket (9) extends parallel to the arc gap (18).
9. A power switch according to one of the claims 1 to 8, characterized in that a permanent magnet (5) is arranged in the at least one pocket (9), wherein its poles
are arranged along a direction transversely to the arc gap (18).
10. A power switch according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the extinguishing section (12) has greater dimensions in the width direction (14)
and/or in the longitudinal direction (13) than the first switching chamber region
(11).
11. A power switch according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the web (10) has a cross-section which expands in a V-shaped manner in the longitudinal
direction (13).
12. A power switch according to one of the claims 1 to 11, characterized in that the web (10) is arranged centrally in relation to the extension of the contact bridge
(1) in the width direction (14), preferably centrally to the extension of the contact
section (7) of the contact bridge (1) in the width direction (14).
13. A power switch according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the contact body (2) is made in an integral manner and from a polyamide.
14. A power switch according to one of the claims 1 to 13, characterized in that the contact body (2) further comprises at least one terminal compartment (26) which,
as viewed in the longitudinal direction (13), is arranged behind the at least one
switching chamber (4), and that at least one blow-out opening (27) is provided which
connects the at least one switching chamber (4) to the at least one terminal compartment
(26).
15. A power switch according to claim 14, characterized in that in the width direction (14) and/or in the height direction (25) the extension of
the at least one blow-out opening (27) is less than or equal to the extension of the
at least one switching chamber (4).
16. A power switch according to one of the claims 14 to 15, characterized in that the at least one blow-out opening (27) is arranged in the first region wall (30)
and/or in the second extinguishing section wall (17), which is arranged behind the
first extinguishing section wall (16) as viewed in the longitudinal direction (13),
and/or in the web (10).
17. A power switch according to one of the claims 14 to 16, characterized in that the first region wall (30) and/or the second extinguishing section wall (17) and/or
the web (10) comprises a bevelled portion (29) facing the at least one blow-out opening
(27).
18. A power switch according to claim 17, characterized in that the bevelled portion (29) extends over the entire extension of the at least one blow-out
opening (27) in the width direction (14).
19. A power switch according to one of the claims 14 to 18, characterized in that the at least one blow-out opening (27) delimits the first region wall (30) and/or
the second extinguishing section wall (17) and/or the web (10) in the height direction
(25).
20. A power switch according to one of the claims 7 to 19, characterized in that at least one pair of switching chambers is provided for two-pole switching, which
pair of switching chambers consists of two switching chambers (4, 4'), preferably
with a common contact bridge (1), that a pair of pockets is provided which each consist
of a pocket (9, 9') to each switching chamber (4, 4') of the pair of switching chambers,
and that a pair of permanent magnets is provided which each consist of a permanent
magnet (5, 5') arranged in each pocket (9, 9') of the pair of pockets, and that the
poles of the one permanent magnet (5) of the pair of permanent magnets are arranged
differently than the poles of the other permanent magnet (5') of the pair of permanent
magnets.
21. A power switch according to claim 20, characterized in that the poles of the one permanent magnet (5) of the pair of permanent magnets is arranged
in a diametrically opposed manner to the poles of the other permanent magnet (5')
of the pair of permanent magnets.
22. A power switch according to one of the claims 20 to 21, characterized in that the two switching chambers (4, 4') of the pair of switching chambers as well as the
two pockets (9, 9') of the pair of pockets are arranged one behind the other as seen
in the longitudinal direction (13), preferably in a mirrored manner about a mirror
plane (37) standing normally to the longitudinal direction (13).
1. Commutateur de courant, de préférence commutateur de courant continu, comprenant un
corps de contact (2) avec au moins une chambre de commutation (4) dans laquelle une
partie de contact (7) d'un cavalier de contact (1), qui s'étend dans un sens de la
longueur (13) allant du cavalier de contact (1) à l'au moins une chambre de commutation
(4) et dans un sens de la largeur (14) transverse au sens de la longueur (13), et
une partie de contact (8) d'un élément de contact (6) sont disposées, dans lequel,
lors de l'ouverture d'un trajet de commutation (18) parallèle à un sens de la hauteur
(25) allant du cavalier de contact (1) à l'élément de contact (6), un arc électrique
(3) se forme entre les parties de contact (7, 8) du cavalier de contact (1) et de
l'élément de contact (6) sous charge, l'au moins une chambre de commutation (4) présentant
une partie d'extinction d'arc (12) dans laquelle l'arc électrique (3) peut être dévié,
la partie d'extinction d'arc (12) étant en outre délimitée dans le sens de la longueur
(13) par une première paroi de partie d'extinction d'arc (16) et une deuxième paroi
de partie d'extinction d'arc (17), la partie d'extinction d'arc (12) étant en outre
délimitée dans le sens de la largeur (14) par une troisième paroi de partie d'extinction
d'arc (20) et une quatrième paroi de partie d'extinction d'arc (21) et la première
paroi de partie d'extinction d'arc (16), la deuxième (17), la troisième (20) et la
quatrième (21) formant trois coins fermés (22) et un coin ouvert (23), caractérisé en ce que l'au moins une chambre de commutation (4) présente une première zone de chambre de
commutation (11) réalisée comme un évidement du corps de contact (2), qui est délimitée
dans le sens de la longueur (13) par une première paroi de zone (30), et en ce qu'une entretoise (10) formée par le corps de contact (2) est disposée entre la première
zone de chambre de commutation (11) et la partie d'extinction d'arc (12).
2. Commutateur de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coin ouvert (23) est formé par la première paroi de partie d'extinction d'arc
(16) et la troisième (20).
3. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le cavalier de contact (1) est délimité dans le sens de la longueur (13) par une
arête de cavalier de contact (15) et en ce que, vu dans le sens de la longueur (13), l'arête de cavalier de contact (15) est disposée
entre la première paroi de partie d'extinction d'arc (16) et la deuxième (17).
4. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cavalier de contact (1) est délimité dans le sens de la largeur (14) par une arête
latérale de cavalier de contact (19) et en ce que, vu dans le sens de la largeur (14), l'arête latérale de cavalier de contact (19)
est disposée entre la troisième paroi de partie d'extinction d'arc (20) et la quatrième
(21).
5. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cavalier de contact (1) dépasse à travers le coin ouvert (23) dans la partie d'extinction
d'arc (12).
6. Commutateur de courant selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cavalier de contact (1) dépasse avec un coin de cavalier de contact (24) à travers
le coin ouvert (23) dans la partie d'extinction d'arc (12), le coin de cavalier de
contact (24) étant formé par l'arête de cavalier de contact (15) et l'arête latérale
de cavalier de contact (19).
7. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps de contact (2) présente au moins une poche (9) pour recevoir un aimant permanent
(5) afin de dévier l'arc électrique (3) dans la partie d'extinction d'arc (12), l'au
moins une poche (9) étant formée séparément de l'au moins une chambre de commutation
(4).
8. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'au moins une poche (9) s'étend parallèlement au trajet de commutation (18).
9. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un aimant permanent (5) est disposé dans l'au moins une poche (9), ses pôles étant
disposés transversalement au trajet de commutation (18) dans une direction.
10. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la partie d'extinction d'arc (12) présente de plus grandes dimensions dans le sens
de la largeur (14) et/ou dans le sens de la longueur (13) que la première zone de
chambre de commutation (11).
11. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'entretoise (10) présente une section qui s'élargit en V dans le sens de la longueur
(13).
12. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'entretoise (10) est disposée au milieu de l'étendue du cavalier de contact (1)
dans le sens de la largeur (14), de préférence au milieu de l'étendue de la partie
de contact (7) du cavalier de contact (1) dans le sens de la largeur (14).
13. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le corps de contact (2) est fabriqué d'un seul tenant et dans un polyamide.
14. Commutateur de courant selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le corps de contact (2) comporte en outre au moins une chambre de bornes (26) qui
est disposée, vu dans le sens de la longueur (13), derrière l'au moins une chambre
de commutation (4), et en ce qu'il est prévu au moins une ouverture de soufflage (27) qui relie l'au moins une chambre
de commutation (4) à l'au moins une chambre de bornes (26).
15. Commutateur de courant selon la revendication 14, caractérisé en ce que dans le sens de la largeur (14) et/ou dans le sens de la hauteur (25), l'étendue
de l'au moins une ouverture de soufflage (27) est inférieure ou égale à l'étendue
de l'au moins une chambre de commutation (4).
16. Commutateur de courant selon l'une des revendications 14 à 15, caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de soufflage (27) est disposée dans la première paroi de
zone (30) et/ou dans la deuxième paroi de partie d'extinction d'arc (17) qui est disposée,
vu dans le sens de la longueur (13), derrière la première paroi de partie d'extinction
d'arc (16), et/ou dans l'entretoise (10).
17. Commutateur de courant selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que la première paroi de zone (30) et/ou la deuxième paroi de partie d'extinction d'arc
(17) et/ou l'entretoise (10) présentent un biseau (29) orienté vers l'au moins une
ouverture de soufflage (27).
18. Commutateur de courant selon la revendication 17, caractérisé en ce que le biseau (29) s'étend sur toute l'étendue de l'au moins une ouverture de soufflage
(27) dans le sens de la largeur (14).
19. Commutateur de courant selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de soufflage (27) délimite la première paroi de zone (30)
et/ou la deuxième paroi de partie d'extinction d'arc (17) et/ou l'entretoise (10)
dans le sens de la hauteur (25).
20. Commutateur de courant selon l'une des revendications 7 à 19, caractérisé en ce qu'en vue de la commutation sur deux pôles, il est prévu au moins une paire de chambres
de commutation qui se compose de deux chambres de commutation (4, 4'), de préférence
avec un cavalier de contact (1) commun, en ce qu'il est prévu une paire de poches qui se compose d'une poche (9, 9') pour chaque chambre
de commutation (4, 4') de la paire de chambres de commutation, et en ce qu'il est prévu une paire d'aimants permanents qui se compose d'un aimant permanent (5,
5') disposé dans chaque poche (9, 9') de la paire de poches, et en ce que les pôles d'un aimant permanent (5) de la paire d'aimants permanents sont disposés
différemment des pôles de l'autre aimant permanent (5') de la paire d'aimants permanents.
21. Commutateur de courant selon la revendication 20, caractérisé en ce que les pôles d'un aimant permanent (5) de la paire d'aimants permanents sont disposés
en symétrie inverse des pôles de l'autre aimant permanent (5') de la paire d'aimants
permanents.
22. Commutateur de courant selon l'une des revendications 20 à 21, caractérisé en ce que les deux chambres de commutation (4, 4') de la paire de chambres de commutation et
les deux poches (9, 9') de la paire de poches sont disposées l'une derrière l'autre
dans le sens de la longueur (13), de préférence en miroir autour d'un plan de symétrie
(37) posé perpendiculairement sur le sens de la longueur (13).