DE1081547B - Mit Zusatzmasse ausgestattete Daempfungsvorrichtung zur Verhuetung des Prellens elektrischer Schaltkontaktstuecke - Google Patents
Mit Zusatzmasse ausgestattete Daempfungsvorrichtung zur Verhuetung des Prellens elektrischer SchaltkontaktstueckeInfo
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- DE1081547B DE1081547B DEI10813A DEI0010813A DE1081547B DE 1081547 B DE1081547 B DE 1081547B DE I10813 A DEI10813 A DE I10813A DE I0010813 A DEI0010813 A DE I0010813A DE 1081547 B DE1081547 B DE 1081547B
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/60—Mechanical arrangements for preventing or damping vibration or shock
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
Die beweglichen Teile elektrischer Schalter können beim Schließvorgang eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit
erreichen und demnach beim Auftreffen auf die festen Teile eine erhebliche kinetische Energie
haben. Diese kinetische Energie wird beim Zusammentreffen
der beweglichen und der festen Kontaktstücke im allgemeinen durch unerwünschte Prellvorgänge
verbraucht.
Es ist bekannt, bei einem periodisch oder häufig betätigten Kontaktgerät, insbesondere für Kontaktumformer,
die kinetische Energie des bewegliehen Ivontaktstücks bereits vor der Kontaktberührung auf
eine mitgeführte Zusatzmasse abzuleiten. Dadurch wird zwar die Prellneigung des Geräts vermindert;
gleichzeitig wird aber die Kontaktbewegung verlangsamt, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Zusatzmasse ausgestattete Dämpfungsvorrichtung zur Verhütung
des Prellens bei den Stoßvorgängen zwischen den beweglichen und den ruhenden Schaltstücken
elektrischer Schalter, insbesondere für mechanische Gleichrichter. Sie besteht darin, daß an dem ruhenden
Kontaktstück mindestens zwei Dämpfungskörper anliegen, die sich beim Stoß entgegen der Wirkung
von Rückholkräften von ihnen entfernen und nach unterschiedlichen Zeiten in ihre Anfangsstellung zurückkehren.
Im Gegensatz zu dem bekannten Kontaktgerät wird bei der Dämpfungsvorrichtung nach
der Erfindung die kinetische Energie des beweglichen Kontaktstücks erst bei Eintritt der Kontaktberührung
auf die dämpfenden Zusatzmassen übertragen, so daß also die Schaltgeschwindigkeit durch die Dämpfung
nicht vermindert wird. Mit Vorteil sind die Masse des beweglichen Kontaktstücks, die Masse des ruhenden
Kontaktstücks und die gesamte bewegliche Masse der Dämpfungskörper untereinander annähernd gleich;
außerdem sollen auch die Stoßziffern aller beteiligten Körper untereinander annähernd gleich sein. Die
Dämpfungskörper können beim Stoß z. B. eine Biegungsschwingung oder eine geradlinige Schwingung
ausführen.
Im folgenden werden die Probleme, die mit prellenden elektrischen Kontakten verbunden sind, in
bezug auf die Kontakte mechanischer Gleichrichter erörtert.
Ein mechanischer Gleichrichter erzeugt dadurch einen Gleichstrom, daß er zwischen einer passenden
Phase eines Wechselstromsystems und dem zugeordneten Gleichstromsystem eine leitende Brücke herstellt,
und zwar während des Zeitraums, in dem die betreffende Phase des Wechselstromsystems in der
Lage ist, Energie in der gewünschten Richtung zu liefern; wenn die Wechselstromphase ihre Spannung
relativ zur Gleichspannung umkehrt, wird die Brücke Mit Zusatzmasse ausgestattete
Dämpfungsvorrichtung
zur Verhütung des Prellens
elektrischer Schaltkontaktstücke
Anmelder:
I-T-E Circuit Breaker Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50
Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. November 1954
V. St. v. Amerika vom 3. November 1954
John Parstorfer, Philadelphia, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
unterbrochen. Diese Vorgänge finden nacheinander und wiederholt im Synchronismus mit der Wechselstromfrequenz
statt.
Bei mechanischen Gleichrichtern wird eine Schaltdrosselspule verwendet, d. h. eine nichtlineare oder
sättigbare- Induktivität; sie dient dazu, im Stromverlauf in der Nähe des Nulldurchgangs eine Stufe zu
bilden. In dem Zeitraum jeder Stufe muß entweder die Kontaktschließung oder -öffnung vollzogen werden.
Bei einem dreiphasigen mechanischen Gleichrichter muß daher die Kontakteinrichtung den Kreis
bei. einer Frequenz von 60 Hz 216 OOOmal pro Stunde unterbrechen.
- Die zusammenwirkenden Kontaktstücke (bewegliche Kontaktbrücke und feste Kontaktstücke) eines
mechanischen Gleichrichters befinden sich in einem abnehmbaren und ersetzbaren Kontaktblock, in dem
•eine Schraubenfeder angebracht ist, die die Kontaktbrücke in der Schließstellung gegen die festen Kontaktstücke
drückt. Wenn die bewegliche Kontaktbrücke innerhalb der durch die Schaltdrosselspule erzeugten
Stromstufe auf die festen Kontaktstücke trifft, wird die in ihr enthaltene kinetische Energie
durch Prellvorgänge verbraucht. Das heißt, daß nach
009 509ß17
der ersten Berührung das Brückenkontaktstück von
den festen Kontaktstücken zurückprellt und dabei Arbeit gegen die Vorspannfeder leistet, wobei es
kinetische Energie verliert. Das Brückenköntaktstück
schließt sich dann nochmals, prellt wieder zurück, wobei es weitere kinetische Energie verliert, und dieser
Vorgang läuft weiter, bis die gesamte kinetische Energie des Brückenkontaktstückes verbraucht ist.
Das Prellen hat zunächst den Nachteil, daß zwischen dem Brückenkontaktstück und den festen Kontakstücken
infolge der Prellbewegungen Silberstaub erzeugt wird. Der Silberstaub ist aus zwei Gründen
unerwünscht; erstens vermindert er die mechanische Lebensdauer der Kontakte, und zweitens kann er eine
Kette bilden, deren eines Ende an dem beweglichen Kontaktstück bei der Öffnungsbewegung haftet, während
das andere Ende auf dem festen Kontaktstück verbleibt. Wenn dies der Fall ist, wird die metallische
Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktstück und dem festen Kontaktstück nicht im vorgeschriebenen
Zeitpunkt unterbrochen, so daß ein starker
Strom während der Sperrperiode der Kontakte durch die Silberkette fließt; es ergibt sich also eine Rückzündung,
welche das Gerät zum Ausfall bringt und Schaden sowohl an den rückzündenden Kontakten als
auch an den benachbarten Kontakten verursacht.
Weiterhin hat jeder Prellvorgang zur Folge, daß der Kontakt den relativ hohen Einschalt-Stufenstrom
der Schaltdrosselspule unterbrechen und wieder schließen muß. Dies ist beim Betrieb des mechanischen
Gleichrichters nicht erwünscht und hat lediglich zur Folge, daß die Zahl der Schaltvorgänge, die der Kontakt
in einem gegebenen Zeitraum durchführt, verdoppelt oder verdreifacht wird. Die Lebensdauer der
Kontakte wird auf diese Weise vermindert.
Eine zweite Schwierigkeit, welche mit dem Prellen der Kontakte von mechanischen Gleichrichtern verbunden
ist, besteht darin, daß die Prellvorgänge noch andauern können, wenn die Einschaltstromstufe bereits
abgelaufen ist. Infolgedessen öffnet und schließt sich dann der Kontakt bei einem so hohen Strom, daß
die Kontaktflächen zerstört werden.
Eine dritte Schwierigkeit, die infolge des Prellens der Kontakte bei mechanischen Gleichrichtern auftritt,
besteht darin, daß die Prellvorgänge Regelkreise stören, welche von der genauen Schließungsoder Öffnungszeit des Kontakts abhängen.
Prellende Kontakte sind daher ausgesprochen nachteilig.
Bei bisher bekannten Anordnungen hat man die Schraubenfeder, die die bewegliche Kontaktbrücke
auf die festen Kontaktstücke drückt, mit einer hohen Druckkraft versehen, in dem Bestreben, das Prellen
beim Schließen der Kontakte zu unterdrücken. Die Beanspruchung einer Feder unter solchen Bedingungen
verkürzt jedoch ihre Lebensdauer erheblich; Rückzündungen, infolge des Bruchs von Kontaktfedern
kommen daher bei mechanischen Gleichrichtern häufig vor. Außerdem wird auch durch eine sehr
stärke Federkraft das Prellen noch nicht vollständig unterdrückt.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung dient die Feder nur dazu, den Kontaktdruck zu erzeugen. Daher
kann die Federkraft erheblich herabgesetzt und damit ihre Lebensdauer vergrößert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die kinetische Energie des beweglichen Kontaktsfücks
durch Dämpfungskörper aufgenommen; diese Körper kehren selbsttätig", schnell und mit einem Minimum
von Rückstoßkraft in die Ausgangsstellung1 zurück, so daß sie dann wieder für den nächsten Stoßvorgang
bereit sind.
Im Prinzip wird durch die neuartige Anordnung ein Mittel geschaffen, durch welches die kinetische
Energie der beweglichen Kontaktmasse fast augenblicklich an eine Mehrzahl beweglicher Einheiten
übertragen wird, die mit verschiedenen Eigenfrequenzen schwingen und so angeordnet sind, daß sie die
übertragene Energie aufnehmen können. Die bewegliehen Einheiten werden dann nacheinander und
schnell für den nächsten Vorgang wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Dadurch, daß die Rückführung
der beweglichen Einheiten nacheinander erfolgt, ist ihre durchschnittliche Rückstoßkraft viel geringer,
als wenn sie gleichzeitig ihre Ausgangsstellung erreichen würden.
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung in erster Linie in Verbindung mit mechanisch betriebenen
Kontakten mechanischer Gleichrichter erläutert wird, kann sie auch bei elektromagnetisch betriebenen Kontakten
derartiger Gleichrichter oder bei sonstigen Schaltern in gleicher Weise verwendet werden.
Die Erfindung sei an Hand der folgenden Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Kontaktmechanismus;
sie erläutert die Anordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung in dem Kontaktsystem
;
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Kontaktanordnung eines mechanischen Gleichrichters; sie erläutert
die Zuordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung zu den festen Kontaktstücken;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Dämpfungsvorrichtung für einen Kontakt eines mechanischen Gleichrichters;
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Kontakt eines mechanischen Gleichrichters in Verbindung mit
der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung, wobei die zusammenwirkenden Kontaktstücke sich in
Trennstellung befinden;
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch den Kontakt eines mechanischen Gleichrichters in Verbindung mit der
erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung; sie zeigt die Bewegung der Dämpfungssegmente unmittelbar
nach dem Zusammentreffen der Kontaktstücke;
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung;
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 6 unmittelbar nach dem Zusammentreffen
der zusammenwirkenden Glieder;
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung;
Fig. 9 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil der Dämpfungsvorrichtung nach Fig. 8;
Fig. 10 zeigt den Querschnitt nach Fig. 8 unmittelbar nach dem Zusammenstoß der zusammenwirken*
den Stücke.
Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 die mechanische Schaltanordnung nur für eine Phase 10a dargestellt;
die Schaltgeräte für die Phasen b und c sind
in der Konstruktion identisch. Diese Figur erläutert die Anordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung
am Kontaktgerät.
Die Aufwärtsbewegung der Stoßstange 47 drückt die plattenf örmige Kontaktbrücke 31 gegen den Druck
der Schraubenfeder 51 aufwärts; die Kontaktbrücke 31 wird dadurch von dem festen Wechselstromkontaktstück
28 und dem positiven Gleichstromkontakt-
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stücke 26 und den Dämpfungsköfpefn. 17 und 18 ge- Dämpfungskörper eine Biegungsbewegung relativ zu
trennt, Während dieses. Zeitraums befindet sich die ihren befestigten Teilen ausführen können.
Stoßstange 46 in ihrer tiefsten Stellung; die Kontakt- Die, Dämpfungskörper 17 und 18 bestehen aus brücke, die zur Kontaktanordnung 16 gehört, ist da- einem Material mit niedrigem elektrischem Widerher durch die ihr zugeordnete Schraubenfeder in 5 stand. Vorzugsweise sind die effektive bewegliche Schließstellung unter Druck gehalten. Masse der Dämpfungskorper 17 und 18 und ihre Stoß-Die Erfindung ist auf die Schaffung einer Dämp- ziffer, die wirksame Gesamtmasse und die StoBziffer fungsvorrichtung gerichtet, die einem Kontaktstück der" beweglichen Kontaktbrücke 31 und die Masse der wie dem Brückenkontäktstück 31 gestattet, mit den festen Kontaktstücke 26 und 28, die die kinetische Kontaktstücken nach Art von 25 und 27 zusammen- iö Energie übertragen, und ihre Stoßziffer nahezu gleich, zustoßen, ohne daß ein unmittelbares Prellen oder Fig. 3 zeigt eine Einzelansicht des Dampfungskörspäter bei der Rückkehr der Dämpfungsvorrichtung pers 17. Die Löcher 61 und 62 nehmen die Befestiin ihre Ausgangsstellung ein Rückstoß auftritt. gungsschrauben 53 auf, welche die Teilfläche in der In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Kontakt- Umgebung dieser Löcher mit dem festen Kontaktblock nach Art von 15 gezeigt; sie erläutert die An- *5 stück 26 nach Fig. 2 fest verbinden. In den Dämpordnung der Dämpfungsmittel an der Köntakteinrich- fungskörper sind Schlitze 63 bis 67 eingeschnitten, so tung. Die Kontaktanordnung 15 besteht aus einem daß einzelne Segmente 68 bis 71 entstehen. Jedes einGehäuse 50, welches schachtelärtige Form hat und zelne Segment ist mit dem Dämpfungskorper 17 vervorzugsweise aus einem isolierenden Material be- bunden, welcher als ein gemeinsames Segment wirkt, steht. Eine Schraubenfeder 51 ist innerhalb des Ge- so Die Einzelsegmente 68 bis 71 haben verschiedene Dihäuses zwischen der Kontaktbrücke 31 und dem Ab- mensionen, so daß jedes Segment eine andere natürstandsstück 52 angebracht. Das Abstandsstück 52 liehe Schwmgungsfrequenz besitzt,
dient zur Herstellung der fichtigen Spannung der Die Fig. 4 und 5 zeigen den Bewegungsablauf des Schraubenfeder 51; es kann aus Messing bestehen. Dämpfungskörpers 17 beim Stoßvorgang. Wenn das Die Dämpfungskorper 17 und 18' und die festen 25 Kontaktstück 31 sich in Trennstellung befindet, wie Kontaktstücke 26 und 28 sind mit dem Gehäuse es in Fig. 4 dargestellt ist, sind die einzelnen Segdurch Befestigungsschrauben 53 verbunden, welche mente 68 bis 71 der Dämpfungskorper 17 und 18 in sich durch Bohrungen 54 innerhalb des Gehäuses 50 enger Berührung mit den festen Kontaktstücken 26 erstrecken; die Bohrungen 54 treten, wie es am besten und 27. In ihrer Ruhestellung liegen also die einzelaus Fig. 1 erkennbar ist, an der Oberseite des Ge- 3° nen Segmente bündig mit den festen Kontaktstücken, häuses aus. Jede der vier Bohrungen 54 enthält eine Fig. 5 zeigt den Zustand unmittelbar nach dem ZuBefestigungsschraube 53. sammentreffen der Kontaktstücke. Beim Schließen Die unteren Teile 55 und 56 des Gehäuses 50 die- besitzt das bewegliche Kontaktstück 31 eine bestimmte nen als Abstandhalter für das Führungsmittel 60. kinetische Energie. Unmittelbar nach dem Zusammen-Letzteres besteht, wie insbesondere aus Fig. 1 er- 35 treffen wird diese Energie durch die festen Kontaktketinbar ist, aus einer mehrfach geschlitzten Blatt- stücke 26 und 28 auf die Dämpfungskorper 17 und 18 feder. In der Nähe ihrer Kanten wird die Blattfeder übertragen. Die Segmente 68 bis 71 entfernen sich bei 60 α zwischen dem Gehäuse 50 und den Abstands- unter dem Einfluß der aufgenommenen kinetischen stücken 55.. bzw. 56 festgehalten. Der Mittelteil der Energie von den festen Kontaktstücken 26 und 28; Biattfederfläche ist ,maximal auslenkbar; er weist 4° bei der Bewegung gegen die aus der elastischen Naeine Bohrung auf, durch die der Kragen 31 α des be- tür des Materials sich ergebende Rückstellkraft leisten weglichen Kontaktstücks 31 durchgesteckt ist. Bei der sie Arbeit. Die beweglichen und festen Kontaktstücke periodischen Bewegung des Kontaktstücks 31 wird treffen also ohne Prellen zusammen, da die Stoßder Mittelteil der Blattfeder 60, wie es beim Vergleich energie auf bewegliche Einheiten (die Segmente der der Fig. 2 und 4 erkennbar ist, relativ zu den festen 45 Dämpfungskörper) übertragen wird.
Punkten 60 a abwechselnd gehöben und gesenkt. Die Wenn die Segmente 68 bis 71 sich von den festen Blattfeder 60 ist mit Löchern versehen, die mit den Kontaktstücken 26 und 28 entfernen, so tun sie das Bohrungen 54 übereinstimmen, wenn sich die Blatt- infolge ihrer verschiedenen Dimensionen mit verfeder zwischen des. Abstandhälterh 55 bzw. 56 und schiedenen Frequenzen. In Fig. 5 hat das Segment 68 dem Gehäuse 50 befindet. 5° eine höhere Eigenfrequenz als jedes der anderen; es Die Dämpfungskorper 17 und 18 und die festen erreicht daher eine maximale Auslenkung vor jedem Kontaktstücke 26 und 28 sind jeweils mit zwei Ge- der anderen Segmente. Demnach beginnt das Segment windebohrungen 61, 62 versehen, die die mit Gewinde 68 mit der Rückbewegung zum festen Kontaktstück versehenen Enden der Befestigungsschrauben 53 auf- bereits dann, während die Segmente 69, 70 und 71 nehmen. Wenn der Kontaktblock 15, wie es in Fig. 2 55 sich noch von ihm entfernen. Danach kehren auch die erläutert ist, zusammengeschraubt ist, bestimmen die Segmente 69, 70 und 71 nacheinander in ihre Grund-Befestigungsschrauben 53 die Lage der Führungs- stellung zurück. Die durchschnittliche Rückstoßkraft mittel 60, der Abstandhalter 55 und 56 und der festen des Dämpfungskörpers ist erheblich herabgesetzt, da Kontaktstücke 26 und 28. Auf diese Weise ist ein nur ein kleiner Teil des Körpers in jedem Zeitpunkt Teil der Oberfläche der Dämpfungskörper 17 und 18 60 in die Ausgangslage zurückkehrt. Wenn alle Segmit einer entsprechenden Fläche der festen Kontakt- mente 68 bis 71 im gleichen Augenblick in die Grundstücke 26 und 28 fest verbunden. Die restlichen Ober- stellung zurückkehren würden, würde ihre Energie flächen der Dämpfungskorper 17 bzw. 18 und der auf das bewegliche Kontaktstück 31 übertragen und festen Kontaktstücke 26 bzw. 28 liegen einander dicht dadurch eine Prellung verursacht werden. Durch eine an, haben jedoch die Möglichkeit, sich im Verlauf 65 geeignete Konstruktion des Dämpfungskörpers kann einer Biegungsbewegung voneinander zu trennen. erreicht werden, daß er sich nach einer beliebig kur-
Stoßstange 46 in ihrer tiefsten Stellung; die Kontakt- Die, Dämpfungskörper 17 und 18 bestehen aus brücke, die zur Kontaktanordnung 16 gehört, ist da- einem Material mit niedrigem elektrischem Widerher durch die ihr zugeordnete Schraubenfeder in 5 stand. Vorzugsweise sind die effektive bewegliche Schließstellung unter Druck gehalten. Masse der Dämpfungskorper 17 und 18 und ihre Stoß-Die Erfindung ist auf die Schaffung einer Dämp- ziffer, die wirksame Gesamtmasse und die StoBziffer fungsvorrichtung gerichtet, die einem Kontaktstück der" beweglichen Kontaktbrücke 31 und die Masse der wie dem Brückenkontäktstück 31 gestattet, mit den festen Kontaktstücke 26 und 28, die die kinetische Kontaktstücken nach Art von 25 und 27 zusammen- iö Energie übertragen, und ihre Stoßziffer nahezu gleich, zustoßen, ohne daß ein unmittelbares Prellen oder Fig. 3 zeigt eine Einzelansicht des Dampfungskörspäter bei der Rückkehr der Dämpfungsvorrichtung pers 17. Die Löcher 61 und 62 nehmen die Befestiin ihre Ausgangsstellung ein Rückstoß auftritt. gungsschrauben 53 auf, welche die Teilfläche in der In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Kontakt- Umgebung dieser Löcher mit dem festen Kontaktblock nach Art von 15 gezeigt; sie erläutert die An- *5 stück 26 nach Fig. 2 fest verbinden. In den Dämpordnung der Dämpfungsmittel an der Köntakteinrich- fungskörper sind Schlitze 63 bis 67 eingeschnitten, so tung. Die Kontaktanordnung 15 besteht aus einem daß einzelne Segmente 68 bis 71 entstehen. Jedes einGehäuse 50, welches schachtelärtige Form hat und zelne Segment ist mit dem Dämpfungskorper 17 vervorzugsweise aus einem isolierenden Material be- bunden, welcher als ein gemeinsames Segment wirkt, steht. Eine Schraubenfeder 51 ist innerhalb des Ge- so Die Einzelsegmente 68 bis 71 haben verschiedene Dihäuses zwischen der Kontaktbrücke 31 und dem Ab- mensionen, so daß jedes Segment eine andere natürstandsstück 52 angebracht. Das Abstandsstück 52 liehe Schwmgungsfrequenz besitzt,
dient zur Herstellung der fichtigen Spannung der Die Fig. 4 und 5 zeigen den Bewegungsablauf des Schraubenfeder 51; es kann aus Messing bestehen. Dämpfungskörpers 17 beim Stoßvorgang. Wenn das Die Dämpfungskorper 17 und 18' und die festen 25 Kontaktstück 31 sich in Trennstellung befindet, wie Kontaktstücke 26 und 28 sind mit dem Gehäuse es in Fig. 4 dargestellt ist, sind die einzelnen Segdurch Befestigungsschrauben 53 verbunden, welche mente 68 bis 71 der Dämpfungskorper 17 und 18 in sich durch Bohrungen 54 innerhalb des Gehäuses 50 enger Berührung mit den festen Kontaktstücken 26 erstrecken; die Bohrungen 54 treten, wie es am besten und 27. In ihrer Ruhestellung liegen also die einzelaus Fig. 1 erkennbar ist, an der Oberseite des Ge- 3° nen Segmente bündig mit den festen Kontaktstücken, häuses aus. Jede der vier Bohrungen 54 enthält eine Fig. 5 zeigt den Zustand unmittelbar nach dem ZuBefestigungsschraube 53. sammentreffen der Kontaktstücke. Beim Schließen Die unteren Teile 55 und 56 des Gehäuses 50 die- besitzt das bewegliche Kontaktstück 31 eine bestimmte nen als Abstandhalter für das Führungsmittel 60. kinetische Energie. Unmittelbar nach dem Zusammen-Letzteres besteht, wie insbesondere aus Fig. 1 er- 35 treffen wird diese Energie durch die festen Kontaktketinbar ist, aus einer mehrfach geschlitzten Blatt- stücke 26 und 28 auf die Dämpfungskorper 17 und 18 feder. In der Nähe ihrer Kanten wird die Blattfeder übertragen. Die Segmente 68 bis 71 entfernen sich bei 60 α zwischen dem Gehäuse 50 und den Abstands- unter dem Einfluß der aufgenommenen kinetischen stücken 55.. bzw. 56 festgehalten. Der Mittelteil der Energie von den festen Kontaktstücken 26 und 28; Biattfederfläche ist ,maximal auslenkbar; er weist 4° bei der Bewegung gegen die aus der elastischen Naeine Bohrung auf, durch die der Kragen 31 α des be- tür des Materials sich ergebende Rückstellkraft leisten weglichen Kontaktstücks 31 durchgesteckt ist. Bei der sie Arbeit. Die beweglichen und festen Kontaktstücke periodischen Bewegung des Kontaktstücks 31 wird treffen also ohne Prellen zusammen, da die Stoßder Mittelteil der Blattfeder 60, wie es beim Vergleich energie auf bewegliche Einheiten (die Segmente der der Fig. 2 und 4 erkennbar ist, relativ zu den festen 45 Dämpfungskörper) übertragen wird.
Punkten 60 a abwechselnd gehöben und gesenkt. Die Wenn die Segmente 68 bis 71 sich von den festen Blattfeder 60 ist mit Löchern versehen, die mit den Kontaktstücken 26 und 28 entfernen, so tun sie das Bohrungen 54 übereinstimmen, wenn sich die Blatt- infolge ihrer verschiedenen Dimensionen mit verfeder zwischen des. Abstandhälterh 55 bzw. 56 und schiedenen Frequenzen. In Fig. 5 hat das Segment 68 dem Gehäuse 50 befindet. 5° eine höhere Eigenfrequenz als jedes der anderen; es Die Dämpfungskorper 17 und 18 und die festen erreicht daher eine maximale Auslenkung vor jedem Kontaktstücke 26 und 28 sind jeweils mit zwei Ge- der anderen Segmente. Demnach beginnt das Segment windebohrungen 61, 62 versehen, die die mit Gewinde 68 mit der Rückbewegung zum festen Kontaktstück versehenen Enden der Befestigungsschrauben 53 auf- bereits dann, während die Segmente 69, 70 und 71 nehmen. Wenn der Kontaktblock 15, wie es in Fig. 2 55 sich noch von ihm entfernen. Danach kehren auch die erläutert ist, zusammengeschraubt ist, bestimmen die Segmente 69, 70 und 71 nacheinander in ihre Grund-Befestigungsschrauben 53 die Lage der Führungs- stellung zurück. Die durchschnittliche Rückstoßkraft mittel 60, der Abstandhalter 55 und 56 und der festen des Dämpfungskörpers ist erheblich herabgesetzt, da Kontaktstücke 26 und 28. Auf diese Weise ist ein nur ein kleiner Teil des Körpers in jedem Zeitpunkt Teil der Oberfläche der Dämpfungskörper 17 und 18 60 in die Ausgangslage zurückkehrt. Wenn alle Segmit einer entsprechenden Fläche der festen Kontakt- mente 68 bis 71 im gleichen Augenblick in die Grundstücke 26 und 28 fest verbunden. Die restlichen Ober- stellung zurückkehren würden, würde ihre Energie flächen der Dämpfungskorper 17 bzw. 18 und der auf das bewegliche Kontaktstück 31 übertragen und festen Kontaktstücke 26 bzw. 28 liegen einander dicht dadurch eine Prellung verursacht werden. Durch eine an, haben jedoch die Möglichkeit, sich im Verlauf 65 geeignete Konstruktion des Dämpfungskörpers kann einer Biegungsbewegung voneinander zu trennen. erreicht werden, daß er sich nach einer beliebig kur-
Die Erfindung bezieht sich auf die Dämpfungskör- zen Zeit wieder in der Grundstellung befindet.
perl7und.l8, von denen ein Teil mit einer Teilfläche Die erfinduugsgemäße Dämpfungsvorrichtung ver-
der dem Stoß ausgesetzten Kontaktstücke 26 und 28 hindert auch dann das Prellen, wenn das bewegliche
fest verbunden ist, wobei alle anderen Punkte der ?o Kontaktstück 31 nach Fig. 4 beim Auftreffen auf die
festen Kontaktstücke 26 und 28 nicht parallel zu diesen
liegt. In diesem Falle wird das Einzelsegment, das sich unmittelbar unter dem Punkte der anfänglichen
Berührung befindet, abgebogen, so daß ein Abprellen des Randes des Brückenkontaktstücks 31 vom
festen Kontaktstück verhindert wird. Das Brückenkontaktstück 31 dreht sich dann unter dem Einfluß
der Druckfeder um den anfänglichem Berührungspunkt, bis es mit dem festen Kontaktstück 26 bündig
wird. Bei der bündigen Berührung werden die restliehen Segmente abgebogen, wobei sie die restliche
Energie des beweglichen Kontaktstücks aufnehmen. Auf diese Weise verhindert die erfindungsgemäße
Dämpfungsvorrichtung ein kippendes Prellen, wenn die Kontaktstücke in einem schiefen Winkel aufeinander
treffen.
Da die Feder 51 bei der Anordnung nach der Erfindung der Aufgabe, das Prellen zu unterdrücken,
enthoben ist, kann ihre betriebsmäßige Druckkraft erheblich vermindert werden, wodurch die Gefahr des
Federbruchs entsprechend herabgesetzt ist. Dies ist ein sehr wichtiger Vorteil, da ein Federbruch zu
Rückzündungen im Gleichrichter führt, so daß an den Teilen der Anlage erhebliche Schaden verursacht
werden.
Bei der oben geschilderten Ausführungsform der Erfindung führen die Segmente des Dämpfungskörpers
eine Biegungsbewegung relativ zu einem gemeinsamen Segment aus. Bei einer anderen Ausführungsform nach diesem Prinzip können Teile des Dämp-
fungskörpers sich unter dem Stoß geradlinig von dem Kontaktstück wegbewegen. Diese Ausführungsform
der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt.
In Fig. 6 ist 80 ein dem Stoß ausgesetztes Glied, und 82 und 83 sind zwei Einheiten, die sich in enger
Berührung mit dem Glied 80 befinden. 84 und 85 sind Vorspannmittel für die Einheiten 82 und 83. In der
Figur sind die Vorspannmittel als Federn dargestellt;
es könnten dabei jedoch auch die Schwerkraft, elektromagnetische, hydraulische oder andere Vorspannmittel
verwendet werden. Der mit F bezeichnete Pfeil symbolisiert ein Antriebsmittel, das die Körper 80
und 81 zum Zusammentreffen bringt.
- Fig. 7 zeigt die Ausführungsform nach Fig. 6 unmittelbar
nach dem Zusammentreffen der Glieder 80 und -81. Die Dämpfungskörper 82 und 83 nehmen die
durch das Glied 80 übertragene kinetische Energie des Glieds 81 auf, indem sie sich aus ihrer Stellung enger
Berührung heraus gegen die Vorspannkräfte 82 und 83 bewegen. Die Glieder 80 und 81 treffen daher ohne
Prellen aufeinander.
Die Dämpfungskörper 82 und 83 und die ihnen zugeordneten Vorspannkräfte 84 und 85 sind so ausgebildet,
daß sie verschiedene Schwingungsfrequenzen haben. Dies kann so geschehen, daß die Massen 82
und 83 oder auch die Vorspannkräfte 84 und 85 verschieden gewählt werden; es sind auch beide Maßnahmen
möglich. Die Kombination mit der größeren Eigenfrequenz wird zuerst in die Grundstellung der
unmittelbaren Berührung mit dem gestoßenen Glied zurückkehren; die Kombination mit der kleineren
Eigenfrequenz wird erst später folgen. Durch Verwendung einer geeigneten Zeitfolge der Rückstöße
kann- die durchschnittliche Rückstoßkraft, die die Körper 83 und 82 auf das gestoßene Glied 80 ausüben,
erheblich herabgesetzt werden.
Weiterhin kann die durchschnittliche Rückstoßkraft, die die Dämpfungskörper auf das gestoßene
Glied ausüben, durch Erhöhung ihrer Anzahl beliebig klein gemacht werden.
Ein anderer Nachteil, der durch die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung beseitigt wird, ist das
kippende Prellen, welches eintritt, wenn die Glieder 80 und 81 vor dem Stoß nicht parallel zueinander
sind. Wenn z. B. nach Fig. 6 die linke Seite des . Glieds 81 das Glied 80 zuerst erreicht, könnte diese
Seite zurückprellen. Dann würde die rechte Seite des Glieds 81 auf das Glied 80 treffen und abprellen;
diese Vorgänge würden sich wiederholen. Bei der Erfindung wird die kinetische Energie, wenn die linke
Seite des Glieds 81 das Glied 80 erreicht, auf die Einheit 82 übertragen, die. sich unmittelbar unter dem
Berührungspunkt befindet. Statt zu prellen bleibt die linke Seite des Glieds 81 in Berührung mit dem Glied
80; unter dem Einfluß der antreibenden Kraft F dreht sich das Glied 81 um seine linke Seite, bis seine
Oberfläche mit der Oberfläche des Glieds 80 bündig wird. Bei dieser Berührung wird die Energie auf den
Dämpfungskörper 83 übertragen, welcher dadurch selbst in Bewegung gerät.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung. Diese Figur
stimmt im allgemeinen mit den Fig. 6 und 7 überein: der Dämpfungskörper 86 hat jedoch eine andere Form.
Eine Aufsicht des Körpers 86 ist in Fig. 9 gezeigt. Mit 87 ist in Fig. 9 ein Loch bezeichnet, das zur Aufnahme
von Befestigungsmitteln dient, wie z. B. des Bolzens 88 nach Fig. 8. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 8 wird eine Teilfläche des Dämpfungskörpers durch irgendwelche Mittel festgehalten, wie z.B.
durch die Bolzenanordnung, die in der Figur dargestellt ist. Die Teilkörper 89 und 90 nach Fig. 9 befinden
sich in Grundstellung in Berührung mit dem Glied 80; stößt jedoch das Glied 81 auf das Glied 80,
so führen die Teilkörper 89 und 90 relativ zum festgehaltenen Teil eine Biegungsbewegung aus, wie es
in Fig. 10 gezeigt ist. Infolge ihrer elastischen Eigenschaften kehren sie von selbst in die Grundstellung
zurück, Der Stoßvorgang verläuft im wesentlichen ohne Prellen,- da die kinetische Energie bei der Berührung
auf die Teilkörper 89 und 90 übertragen wird und diese bei ihrer Bewegung die Energie aufnehmen.
Auch hier haben die Teilkörper verschiedene Schwingungsfrequenzen infolge ihrer verschiedenen
Dimensionen, so daß die durchschnittliche Rückstoßkraft herabgesetzt ist.
Claims (4)
1. Mit Zusatzmasse ausgestattete Dämpfungsvorrichtung zur Verhütung des Prellens bei den
Stoßvorgängen zwischen den beweglichen und den ruhenden Kontaktstücken elektrischer Schalter,
insbesondere für mechanische Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ruhenden Kontaktstück
(80) mindestens zwei Dämpfungskörper (82, 83) anliegen, die sich beim Stoß entgegen der
Wirkung von Rückholkräften von ihm entfernen und nach unterschiedlichen Zeiten in ihre Anfangsstellung
zurückkehren (Fig. 6, 7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-• kennzeichnet, daß die Masse des beweglichen
Kontaktstückes (81), die Masse des ruhenden Kontaktstückes (80) und die gesamte bewegliche
Masse der Dämpfungskörper (82, 83) untereinander annähernd gleich und außerdem die Stoßziffern
aller beteiligten Körper untereinander annähernd gleich sind (Fig. 6, 7),
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungskörper (86, 90) beim Stoß eine Biegungsschwingung ausführen
(Fig. 8, 9, 10).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (82, 8S)
10
beim Stoß eine geradlinige Schwingung ausführen (Fig. 6, 7).
In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 224 774.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1081547XA | 1954-11-03 | 1954-11-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1081547B true DE1081547B (de) | 1960-05-12 |
Family
ID=22320603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEI10813A Pending DE1081547B (de) | 1954-11-03 | 1955-10-25 | Mit Zusatzmasse ausgestattete Daempfungsvorrichtung zur Verhuetung des Prellens elektrischer Schaltkontaktstuecke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1081547B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10224449B3 (de) * | 2002-05-29 | 2004-02-05 | Siemens Ag | Elektrisches Schaltgerät |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH224774A (de) * | 1941-03-18 | 1942-12-15 | Licentia Gmbh | Periodisch oder häufig betätigtes Kontaktgerät. |
-
1955
- 1955-10-25 DE DEI10813A patent/DE1081547B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH224774A (de) * | 1941-03-18 | 1942-12-15 | Licentia Gmbh | Periodisch oder häufig betätigtes Kontaktgerät. |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10224449B3 (de) * | 2002-05-29 | 2004-02-05 | Siemens Ag | Elektrisches Schaltgerät |
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