| Dokumentenidentifikation |
DE4106653A1 03.09.1992 |
| Titel |
Kontaktanordnung |
| Anmelder |
ABB Patent GmbH, 6800 Mannheim, DE |
| Erfinder |
Muders, Erwin; Umbach, Dirk, 6900 Heidelberg, DE |
| DE-Anmeldedatum |
02.03.1991 |
| DE-Aktenzeichen |
4106653 |
| Offenlegungstag |
03.09.1992 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
03.09.1992 |
| IPC-Hauptklasse |
H01H 1/18
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| IPC-Nebenklasse |
H01H 1/50
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| IPC additional class |
// H01H 71/10
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| Zusammenfassung |
Eine Kontaktanordnung besitzt zwei sich gegenüberliegende feste Kontaktstücke (21, 22) und einen am freien Ende eines um eine Lagerstelle (13, 14) drehbaren Kontakthebels (10) angeordnetes bewegliches Kontaktstück (11), das zwischen den beiden festen Kontaktstücken (21, 22) hin- und herbewegbar ist. Durch die geeignete Anordnung einer Schenkelfeder (17, 18) wird nicht nur eine Kontaktkraft erzeugt, wenn das bewegliche Kontaktstück auf einem festen Kontaktstück (21) aufliegt, sondern auch dann, wenn das bewegliche Kontaktstück (11) auf dem anderen festen Kontaktstück (22) aufliegt. Dies wird dadurch erzeugt, daß die Kraft der Schenkelfeder (17, 18) in dem Bereich zwischen der Lagerstelle (13, 14) und dem Anlenkpunkt (19) eines Betätigungsbügels (20) angreift und die Lagerung (13, 14) in Richtung der Bewegung des beweglichen Kontaktstückes (11) eine freie Bewegbarkeit des Kontakthebels (10) zuläßt.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft
insbesondere eine Kontaktanordnung für einen
Hilfsschalter, der mit einem Leitungsschutzschalter kombiniert
ist.
Aus einer Reihe von Gründen ist es erforderlich, daß ein
bewegliches Kontaktstück gegen ein festes Kontaktstück
mit einer bestimmten Kontaktkraft zum Anliegen kommt.
Bei Schaltgeräten, die einen höheren Strom zu führen
haben, wirkt die Kontaktkraft einer Kontaktöffnung
aufgrund dynamischer Öffnungskräfte durch den Stromfluß
entgegen und darüberhinaus bewirkt eine Erhöhung der
Kontaktkraft auch eine Verringerung des
Übergangswiderstandes für den Strom vom festen zum beweglichen
Kontaktstück (oder umgekehrt).
Bei Schaltgeräten, deren bewegliches Kontaktstück an
einem Kontakthebel angeordnet ist, wird die Kontaktkraft
auf unterschiedliche Weise erzeugt, beispielsweise durch
eine mit beiden Schenkeln am Kontakthebel anliegende
Schenkelfeder, siehe DE-OS 34 31 664.7 oder es wird eine
Schraubenfeder benutzt, wenn der Kontakthebel durch
einen Stößel angetrieben wird, siehe DE-OS 15 63 781.
Blattfedern sind aus der DE-AS 11 23 029 bekannt und aus
der DE-OS 14 63 384 ist ein federndes Zwischenstück
bekanntgeworden, mit dem die Kontaktkraft erzeugt wird.
Gemäß der DE-PS 10 30 916 kann die Kontaktkraft dadurch
erzeugt werden, daß der Kontakthebel selbst federnd
ausgebildet ist.
Diese bekannten Ausführungsformen finden Anwendung nur
bei beweglichen Kontaktstücken, welche lediglich ein
Einschalt- und eine Ausschaltstellung einnehmen können.
Wenn das bewegliche Kontaktstück zwischen zwei
Festkontaktstücken hin- und herbewegt werden soll, d. h., wenn
das bewegliche Kontaktstück zwei Schaltstellungen
einnehmen soll, in denen es jeweils mit einem festen
Kontaktstück in Berührung steht, dann können diese
bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer Kontaktkraft kaum
verwendet werden, es sei denn mit zusätzlichem
konstruktivem Aufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung der
eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine die
Kontaktkraft erhöhende Kontaktdruckfeder vorgesehen und
dennoch einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird also eine Schenkelfeder verwendet,
die auf einem ortsfesten Zapfen angeordnet und sich mit
ihrem einen Schenkel am Kontakthebel und mit dem anderen
Schenkel am Gehäuse abstützt. Durch die Anordnung wird
die Kontaktkraft von der Schenkelfeder in derjenigen
Schaltstellung direkt erzeugt, in der das bewegliche
Kontaktstück in der gleichen Richtung gegen das eine
feste Kontaktstück anliegt, in der die Kraft der
Schenkelfeder auf den Kontakthebel wirkt. In der anderen
Schaltstellung wird die Kontaktkraft ebenfalls durch die
Schenkelfeder quasi indirekt erzeugt, und zwar durch den
Bügel umgelenkt. Aufgrund der Lage des
Kraftangriffspunktes des Schenkels an dem beweglichen Kontakthebel
wird der bewegliche Kontakthebel einem Drehmoment
unterworfen, welches ihn um den Anlenkpunkt des Bügels am
Kontakthebel zu drehen sucht, wodurch die Kontaktkraft
am anderen festen Kontaktstück erzeugt wird. Die
Richtung der von der Schenkelfeder erzeugten Kraft auf den
Kontakthebel verläuft hierbei entgegengesetzt zu der
Richtung, in der die Kontaktkraft wirkt, wodurch das
Drehmoment um den Anlenkpunkt des Bügels am Kontakthebel
erzeugt wird. Damit dies möglich ist, ist die
Lagerstelle des Kontakthebels ein Langloch, so daß der
Kontakthebel im Bereich seiner Lagerstelle eine gewisse freie
Beweglichkeit hat.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie
weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen
der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 den beweglichen Kontakthebel in drei
unterschiedlichen Schaltstellungen.
Ein Hilfsschalter besitzt einen beweglichen Kontakthebel
10, an dessen einem, freien Ende ein bewegliches
Kontaktstück 11 befestigt ist. An dem entgegengesetzten
Ende besitzt der Kontakthebel 10 eine senkrecht dazu
verlaufende und an ihm angeformte Lasche 12, in der ein
Langloch 13 eingebracht ist, dessen Längserstreckung in
etwa der Bewegungsrichtung des beweglichen
Kontaktstückes 11 entspricht bzw. in diese Richtung verläuft. Durch
das Langloch 13 hindurch greift ein ortsfest
angeordneter Zapfen 14, der in einem den Hilfsschalter
aufnehmenden Gehäuse angebracht ist. Um den Zapfen herum ist eine
Schenkelfeder 15 angeordnet, dessen einer Schenkel 16
sich an einem ortsfesten Anschlag 17 im Gehäuse
abstützt, wogegen der andere Schenkel 18 sich gegen den
Kontakthebel 10 anlegt. An einem Anlenkpunkt 19 greift
ein Bügel 20 an, der mit einem Antriebsmechanismus
verbunden ist und den Kontakthebel 10 beispielsweise aus
der Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 3
verschwenkt. Das bewegliche Kontaktstück 11 wirkt mit
zwei festen Kontaktstücken 21 und 22 zusammen, die in
Abstand zueinander angeordnet sind, so daß das
bewegliche Kontaktstück 11 in einer ersten Schaltstellung mit
dem festen Kontaktstück 21 und in einer zweiten
Schaltstellung mit dem festen Kontaktstück 22 in Berührung
gelangt.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, greift der Schenkel
18 der Schenkelfeder 15 an dem Kontakthebel 10 in dem
Bereich zwischen der Lagerstelle und dem Anlenkpunkt 19
des Bügels 20 an und wirkt in einer Richtung, die der
Antriebskraft des Bügels 20 entgegengesetzt gerichtet
ist. Der Kontakthebel 10 ist dann so im Schalter
gelegen, daß der Zapfen 14 sich gegen das dem Kontakthebel
10 abgewandte Ende des Langloches anlegt.
Wenn der Kontakthebel 10 aus der in Fig. 1
dargestellten Stellung in die zweite Schaltstellung überführt
werden soll, dann bewegt sich der Kontakthebel 10 aufgrund
der Antriebskraft (Pfeilrichtung A) von dem Bügel 20 im
Uhrzeigersinn um die Lagerstelle, wobei zunächst der
Zapfen 14 an dem gleichen Ende anliegt, wie in der Fig.
1 gezeichnet. Bei weiterer Bewegung des Bügels 20 in die
Umschaltrichtung verschwenkt sich der Kontakthebel um
einen durch das bewegliche Kontaktstück 11 und das feste
Kontaktstück 22 gebildeten Drehpunkt 23, so daß der
Zapfen 14 relativ zu dem Langloch 13 etwa in dessen
mittleren Bereich zu liegen kommt. Da der Schenkel in
Pfeilrichtung B auf den Kontakthebel 10 wirkt, bewirkt er ein
Drehmoment um den Anlenkpunkt 19, welches im
Uhrzeigersinn auf den Kontakthebel 10 wirkt, wodurch die
Kontaktkraft zwischen dem beweglichen Kontaktstück 11 und dem
festen Kontaktstück 22 hergestellt wird. Wenn sich das
bewegliche Kontaktstück 11 auf dem festen Kontaktstück
22 befindet, dann wird sich die Lasche bei Verdrehung
des Kontakthebels 10 um die Kontaktstelle 23 auf einem
Kreisbogen bewegen. Wenn der Zapfen genau in dem
Langloch geführt ist, d. h. die Breite des Langloches 13
quer zur Längserstreckung des Langloches 13 im
wesentlichen dem Durchmesser des Zapfens 14 entspricht, dann
bewegt sich das bewegliche Kontaktstück 11 auf dem festen
Kontaktstück 22 geringfügig hin und her, entsprechend
der Zuordnung des Langloches als Sekante zu dem
Kreisbogen, den die Lasche 12 zurücklegt. Wird die
Längserstreckung des Langloches, die bei den Ausführungen nach
den Fig. 1 bis 3 ziemlich genau parallel zur
Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes verläuft,
unter einem Winkel zu der Bewegungsrichtung des
beweglichen Kontaktstückes angeordnet, dann erhält man
hierdurch eine deutliche Bewegung des beweglichen
Kontaktstückes 11 auf dem festen Kontaktstück 22 und auch auf
dem Kontaktstück 21, was zur Verbesserung des Kontakt-
Übergangswiderstandes beiträgt, in dem eine evtl. auf
dem festen Kontaktstück oder dem beweglichen
Kontaktstück erzeugte Oxidschicht durch die Reibung abgerieben
wird.
Wollte man eine solche Bewegung des beweglichen
Kontaktstückes gegenüber dem festen Kontaktstück 22
beispielsweise verhindern, müßte das Langloch eine Bananenform
aufweisen, deren Radius dem Drehradius der Lasche um die
Kontaktstelle entspricht. Wie erwähnt, will man dies
möglichst nicht, sondern es soll eine reibende Bewegung
von beweglichem Kontaktstück auf festem Kontaktstück
erzeugt werden.
Oben ist dargestellt, daß die Lagerstelle für den
Kontakthebel dadurch gebildet wird, daß am Kontakthebel
eine Lasche mit dem Langloch 13 angeformt ist und das der
Zapfen ortsfest im Gehäuse sich befindet.
Selbstverständlich gibt es auch die Möglichkeit, das am Gehäuse
ein Langloch und am Kontakthebel der Zapfen vorgesehen
sind. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die gleiche
wie die Wirkungsweise der oben in der
Figurenbeschreibung dargestellten Anordnung.
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| Anspruch[de] |
- 1. Kontaktanordnung mit zwei sich gegenüberliegenden
festen Kontaktstücken und einem am freien Ende eines
um eine Lagerstelle drehbaren Kontakthebels angeordneten
beweglichen Kontaktstück, das zwischen den beiden festen
Kontaktstücken aus einer Schaltstellung, mit dem es mit
dem einen festen Kontaktstück, in eine andere
Schaltstellung, mit dem es mit dem gegenüberliegenden anderen
festen Kontaktstück in Berührung gelangt, und zurück
bewegbar ist, wobei der Kontakthebel von einem mit einem
Antriebsmechanismus verbundenen Bügel angetrieben wird,
der zwischen der Lagerstelle und dem beweglichen
Kontaktstück an diesem angreift, dadurch gekennzeichnet,
daß am Kontakthebel (10) im Bereich der Lagerstelle (13,
14) wenigstens eine ein etwa in Bewegungsrichtung des
beweglichen Kontaktstückes (11) verlaufendes Langloch
(13) aufweisende Lasche (12) angeformt ist, durch welche
ein ortsfester Zapfen (14) hindurchragt, und daß eine
Doppelschenkelfeder (15, 16, 18) vorgesehen ist, deren
einer Schenkel (16) sich an einem ortsfesten Anschlag
(17) und deren anderer Schenkel (18) sich am
Kontakthebel (10) entgegen der von dem Bügel (20) auf den
Kontakthebel (10) wirkenden Antriebskraft federnd auf der
dem beweglichen Kontaktstück (11) abgewandten Seite des
Anlenkpunktes (19) des Bügels (20) am Kontakthebel (10)
abstützt und die auf dem Zapfen (14) angeordnet ist.
- 2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Langloch (13) um einen Winkel
versetzt zur Bewegungsrichtung des beweglichen
Kontaktstückes (11) verläuft.
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