DE1093868B - Kontaktfinger fuer Walzenschalter, Kontroller u. ae. Schaltgeraete mit magnetischer Loeschung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES M*m< PATENTAMT

kl. 21 c 39/03

INTERNAT. KL. H 02 C

AUSLEGESCHRIFT 1093 868

K34003VIIIb/21c

ANMELDETAG: 6. FEBRUAR 1958

B E KANNTMACH UNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIPT:

!.DEZEMBER 1960

Bei Walzenschaltern, Kontrollern und ähnlichen Schaltgeräten sind die Kontaktfinger auf Leisten angeordnet und werden durch entsprechende Segmente der Schaltwalze in einer bestimmten Reihenfolge je nach Art der Schaltung miteinander in leitende Verbindung gebracht. Beim Abschalten ist es, wie im einzelnen weiter unten noch erläutert wird, erforderlich, daß die- Löschung des Abschaltlichtbogens in ausreichend kurzer Zeit erfolgt. Zum Erlöschen ist eine Mindestlänge des Lichtbogens notwendig, die erfahrungsgemäß von der Größe der Spannung und des Stromes abhängig ist. Man kann bei derartigen Schaltgeräten, bei denen keine besonderen zusätzlichen Maßnahmen zur Verlängerung des Lichtbogens vorhanden sind, die Abschaltleistung nur noch dadurch erhöhen, daß man eine genügende Anzahl von Unterbrechungsstellen in Reihe schaltet. Das führt bei größeren Schaltleistungen zu einer unerwünschten Erhöhung der Anzahl der Kontaktfinger und der Segmente auf der Schaltwalze und Steigerung der Baugröße und des Gewichtes der Schaltgeräte sowie Erhöhung der Kraft zur Bedienung derselben. Wenn man diesen Weg zur Erhöhung der Abschaltleistung nicht einschlagen will, so ist man gezwungen, elektromagnetische Blaseinrichtungen anzuwenden, bei denen ein von außen aufgedrücktes kräftiges zusätzliches Blasfeld auf die Kontaktöffnungsstellen einwirkt und in bekannter Weise zur Verlängerung des Lichtbogens bzw. der Einzellichtbögen dient.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat es sich zum Ziel gesetzt, Kontroller oder Schaltgeräte mit Schaltleistungen, die in diesem Grenzgebiet liegen, wesentlich zu verbessern, ohne daß eine Vergrößerung des Schaltgerätes bzw. eine Maßnahme erforderlich wird, welche das Gerät nennenswert verteuert.

Die Erfindung betrifft einen Kontaktfinger für Walzenschalter, Kontroller und ähnliche Schaltgeräte mit magnetischer Löschung des zwischen Kontaktfinger und Schaltwalzensegment entstehenden Lichtbogens. Diese Löschung kann aber auch bei Hammerkontakten und Stiftkontakten mit Erfolg angewendet werden. Bei solchen Kontaktfingern, welche auf den Schleifringsegmenten einer Schaltwalze gleiten, ist ebenso wie bei allen üblichen Kontaktvorrichtungen eine gewisse den Lichtbogen verlängernde und damit löschende Beeinflussung im Augenblick der Kontaktöffnung durch das elektromagnetische Blasfeld vorhanden, welches sich um jeden Strompfad bildet. Stellt man sich zwei Schleifringe bzw. Schleifringsegmente und darunter zwei Kontaktfinger vor, die den Strom den Schleifringen zuführen bzw. von diesen abführen, so wird hieraus eine Stromschleife gebildet. Infolge des um beide Strompfade bestehenden Eigenfeldes werden die zwei beim Ablauf der zwei 10

Kontaktfinger für Walzenschalter, Kontroller u. ä. Schaltgeräte mit magnetischer Löschung

Anmelder:

Theodor Kiepe, Elektrotechnische Fabrik, Düsseldorf-Reisholz, Am Köhnen 4

Paul Falder, Haan (RhId.), ist als Erfinder genannt worden

Kontaktfinger von ihren Schleifringen entstehenden

Lichtbogen im Sinne der Blasrichtung nach außen gedrängt und somit verlängert. Die auf den Lichtbogen ausgeübte Kraft ist abhängig vom Strom selbst und von der Größe des elektromagnetischen Feldes. Diese der Stromschleife eigentümliche Löschkraft reicht

aber oft nicht aus, um die gewünschten Leistungen in. ausreichend kurzer Zeit abzuschalten. Durch ein zusätzliches elektromagnetisches Blasfeld konnte man hier eine wirksame Abhilfe erzielen. So ist es beispielsweise bekannt, Kontaktvorrichtungen, die aus

einer Schaltwalze mit Segmenten und aus einzelnen Kontaktfingem bestehen, die auf den Segmenten gleiten, mit einem einzigen sich über die gesamte Länge der Schaltwalze erstreckenden Magnetjoch und einer innerhalb desselben angeordneten Blasspule auszu-

rüsten, welche ein für alle Kontaktstellen gemeinsames elektromagnetisches Blasfeld erzeugt, wobei die einzelnen Kontaktstellen fast immer durch isolierende Zwischenwände voneinander getrennt sind. Ebenso ist bekannt, jeden Kontaktfinger mit einer elektro-

magnetischen Blaseinrichtung, bestehend aus Blasspule und Poleisen usw., zu versehen, wobei auch hier zweckmäßig isolierende Trennwände zwischen den einzelnen Kontaktstellen angeordnet werden. Diese bekannten, recht wirksamen Ausführungsarten der

Lichtbogenlöschung mit von außen aufgedrückten elektromagnetischen Feldern sind aber recht aufwendig und erfordern einen erheblichen Platz für ihre Anordnung.

Bei aus Kontaktfingern und Schaltwalzen bestehen-

den Schaltvorrichtungen kann in Fällen, bei denen dieser Aufwand nicht gerechtfertigt ist, andererseits eine reine Eigenblasung nicht mehr zur wirksamen Funkenlöschung ausreicht, d. h. also bei Schaltleistungen, die im Grenzgebiet zwischen beiden Möglich-

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keiten liegen, die Blasung wirkungsvoll verbessert werden, indem man nach der Erfindung bei einer Anordnung der oben erläuterten Art einen permanenten Blasmagneten in einer quer zur Stromrichtung angeordneten Bohrung des Kontaktstückes vorsieht.

Permanentmagnetische Blaseinrichtungen für Einzelfunkenlöschung sind in verschiedenen Anordnungen bekannt, so beispielsweise in Schaltkontakten mit permanentmagnetischer Blasung, die aus einem Permanentmagneten aus Rundstahl und einem diesen ganz oder teilweise umschließenden metallischen Mantel bestehen. Wenn sich zwei derartige Schaltkontakte mit gleicher Polarität an den Kontaktflächen gegenüberstehen, ergibt sich ein radial nach außen gerichtetes Blasfeld. Ein beim öffnen dieser Schaltkontakte entstehender Lichtbogen wird demnach allseitig nach außen herausgeblasen. Eine einwandfreie Blasung kommt hierbei also nur zustande, wenn zwei gleiche Schaltkontakte sich gegenüberstehen. Es ist offensichtlich, daß eine einwandfreie Blasung nicht eintreten kann, wenn ein derartiger Schaltkontakt auf einem Schaltsegment aus Kupfer gleitet, weil sich dabei eine ganz anders geartete Feld verteilung ergeben würde, als wenn zwei gleiche permanentmagnetische Schaltkontakte mit ihren Polen gleicher Polarität sich gegenüberstehen wurden. Man kann also das vorhandene elektromagnetische Eigenfeld zwischen einem Schleifringsegment und seinem Kontaktfinger nicht durch den bekannten Schaltkontakt mit permanentmagnetischer Blasung verstärken.

Wie man die Aufgabe löst, das vorhandene Eigenfeld bei einem Kontaktfinger zu verstärken, wird durch die vorliegende Erfindung gezeigt, welche den Vorteil hat, daß für die Unterbringung des Permanentmagneten in der Bohrung des Kontaktstückes der Kontaktfinger kein zusätzlicher Platz benötigt wird.

Bei Anwendung dieser erfindungsgemäßen Anordnung kann die Schaltleistung vorhandener Schaltwalzen nachträglich gesteigert werden, indem man nur die Kontaktstücke der Kontaktfinger gegen solche mit einem in einer Längsbohrung desselben eingesetzten Permanentmagneten auswechselt. Andernfalls wäre man gezwungen, zur Erhöhung der Schaltleistung Schaltwalzen mit einem zusätzlichen elektromagnetischen Blasfeld anzuwenden, wodurch jedoch erheblich mehr Raum beansprucht würde.

In den Abb. 1 bis 6 ist die Erfindung erläutert und dargestellt.

Abb. 1 zeigt eine Stromschleife mit Eigenfeld und die Blasrichtung des Lichtbogens; oben sind zwei Schleifringe und darunter zwei Kontaktfinger dargestellt; man erkennt eine so gebildete Stromschleife, darunter das um die beiden Strompfade gebildete Eigenfeld und die beiden verlängerten Lichtbogen im Sinne der Blasrichtung;

Abb. 2 zeigt einen Kontaktfinger und das zugehörige Schaltsegment von der Seite gesehen;

Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch Abb. 2 in der Schnittlinie I-I;

Abb. 4 und 5 zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens bei Hammerkontakten;

Abb. 6 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens bei Stiftkontakten.

Die Halterung des Kontaktfingers ist mit 1, das

ίο Kontaktstück mit 2 bezeichnet. In einer Bohrung des Kontaktstückes 2 ist ein zylinderförmiger Permanentmagnet 3 fest gelagert, dessen Länge etwa der Kontaktbreite entspricht. Mit 4 ist das Segment der Schaltwalze bezeichnet. In die Abb. 2 und 3 ist auch eine der möglichen Stromrichtungen /, die Richtung des magnetischen Feldes K und die Blasrichtung B des Lichtbogens eingetragen. Mit N und S ist die Polarität des Permanentmagneten bezeichnet. Man erkennt aus Abb. 2, daß bei der eingezeichneten Stromrichtung / die Blasrichtung B rechts von dem Kontaktstück 2 nach außen, d. h. fort von der Schaltwalze, und links von dem Kontaktstück 2 nach innen, d. h. auf die Schaltwalze zu, gerichtet ist. Bei Umkehr der Stromrichtung kehrt die Blasrichtung rechts und links von dem Kontaktstück 2 ebenfalls um. Auf jeden Fall erhöht aber die permanente Blasung die Wanderungsgeschwindigkeit des entstehenden Lichtbogens und begünstigt damit die Löschung desselben. Das vorher Gesagte kann sinngemäß auf die in Abb. 4, 5 und 6 dargestellten Kontakte ebenfalls angewendet werden.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich somit noch Schaltleistungen sicher beherrschen, für welche Kontaktfinger ohne zusätzliche Blasung nicht mehr geeignet wären. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist keineswegs nur auf Kontaktfinger für Walzenschalter beschränkt, sondern überall da von Vorteil, wo Kontaktfinger irgendwelcher Ausführungsformen in Schaltgeräten zur Leistungsunterbrechung herangezogen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kontaktfinger für Walzenschalter, Kontroller und ähnliche Schaltgeräte mit magnetischer Löschung des zwischen Kontaktfinger und Schaltwalzensegment entstehenden Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, daß ein permanenter Blasmagnet (3) in einer quer zur Stromrichtung angeordneten Bohrung des Kontaktstückes (2) des Kontaktfingers (1) vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 869 673, 967 984,
   721 522, 715 615.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 009 650/351 11.60