DE102004009873A1

DE102004009873A1 - Schaltkontaktanordnung

Info

Publication number: DE102004009873A1
Application number: DE200410009873
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Ing. Deylitz; Ludvik Dipl.-Ing. Godesa; Jürgen Dipl.-Ing. Heydendorf; Ralph Hohenberger; Sezai Dipl.-Ing. Türkmen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-15
Also published as: WO2005083731A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltkontaktanordnung (8) mit einem Kontaktträger (10), mit zumindest zwei Schaltkontakten (12), die an dem Kontaktträger (10) schwenkbar gelagert sind und die jeweils einen in seiner Querschnittsfläche verminderten Endabschnitt (41) zur Aufnahme zumindest eines Anschlussleiters (21) aufweisen, und mit zumindest einem ersten Distanzstück (26), dass zwischen benachbarten der Schaltkontakte (12) angeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen elektrischen Schalter (1) mit einer derartigen Schaltkontaktanordnung (8). DOLLAR A Um die Höhe der für die Schaltbewegungen der Schaltkontakte (12) erforderlichen Antriebskräfte zu senken, ist vorgesehen, dass ein Abschnitt (45) des ersten Distanzstückes (26) zwischen den Endabschnitten (41) der benachbarten Schaltkontakte (12) angeordnet ist und somit ein Verbiegen der Schaltkontakte im Bereich der Endabschnitte (41) verhindert.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter und bezieht sich auf eine Schaltkontaktanordnung mit einem Kontaktträger, mit zumindest zwei Schaltkontakten, die an dem Kontaktträger schwenkbar gelagert sind und die jeweils einen in seiner Querschnittsfläche verminderten Endabschnitt zur Aufnahme zumindest eines Anschlussleiters aufweisen.
Bei bekannten elektrischen Schaltern mit Schaltkontaktanordnungen dieser Art, bei denen das Schwenklager der Schaltkontakte von einem Lagerbolzen gebildet ist, ist zumindest ein erstes Distanzstück vorgesehen, dass zwischen benachbarten der Schaltkontakte angeordnet ist, um die Schaltkontakte auf vorgegebenem Abstand zu halten und damit ein Auffächern (Kippen) der Schaltkontakte in Achsrichtung des Lagerbolzens aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung der an einem Kontaktträger gelagerten Schaltkontakte oder aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung der an benachbarten Kontaktträgern gelagerten Schaltkontakte zu vermeiden ( DE 100 48 660 A1 , EP 0 727 805 A2 , EP 0 955 658 A2 ). – Es ist bekannt, dass durch die dabei erzielte Verbesserung der Reibverhältnisse die Höhe der für die Schaltbewegungen der Schaltkontakte erforderlichen Antriebskräfte sinkt.
Aus der Druckschrift DE 101 48 947 C1 ist weiterhin bekannt, als Einzelteile ausgebildete Distanzstücke vorzusehen, die zur Begrenzung der Durchbiegung eines die Schwenkachse der Schaltkontakte bildenden Lagerbolzens eine an den Lagerbolzen angepasste Durchgangsöffnung und eine dem Kontaktträger gegenüberstehende äußere Stützfläche aufweisen. – Durch die dabei erzielte Verbesserung der Kontaktlage der Schaltkontakte sinkt ebenfalls die Höhe der für die Schaltbewegungen der Schaltkontakte erforderlichen Antriebskräfte Ausgehend von einer Schaltkontaktanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 ( DE 100 48 660 A1 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Höhe der erforderlichen Antriebskräfte weiter zu senken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Abschnitt des zumindest einen ersten Distanzstückes zwischen den Endabschnitten der benachbarten Schaltkontakte angeordnet ist. – Die neue Schaltkontaktanordnung verhindert – insbesondere bei großen Kurzschlussströmen, neben dem Auffächern (Kippen) der Schaltkontakte auch ein Verbiegen der Schaltkontakte im Bereich ihrer in der Querschnittsfläche verminderten Endabschnitte. Diese Maßnahme trägt zur weiteren Verbesserung der Reibverhältnisse und insbesondere zur Vermeidung einer Selbsthemmung der Schaltkontakte bei.
In bevorzugter Ausgestaltung der neuen Schaltkontaktanordnung ist vorgesehen, dass das zumindest eine erste Distanzstück sowie ein mit dem zumindest einen ersten Distanzstück verbundener Quersteg integrale Bestandteile eines Abstandshalters sind, wobei sich das zumindest eine Distanzstück in Richtung des Quersteges über die Schaltkontakte hinaus erstreckt. – Bei einer derartigen Ausgestaltung ist eine elastische Verformung der ersten Distanzstücke möglich, so dass ein Abscheren dieser ersten Distanzstücke von dem sie verbindenden Quersteg vermieden wird.
Besonders gute Reibverhältnisse können erzielt werden, wenn der Abstandshalter aus isolierendem Kunststoff besteht.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der neuen Schaltkontaktanordnung sieht vor, dass zumindest zwischen zwei benachbarten der Schaltkontakte zusätzlich zu dem zumindest einen ersten Distanzstück zumindest ein ein als Einzelteil ausgebildetes zweites Distanzstück vorgesehen ist, wobei das zumindest eine zweite Distanzstück eine Durchgangsöffnung aufweist, die an einen als Schwenklager der Schaltkontakte dienenden Lagerbolzen angepasst ist, eine dem Kontaktträger gegenüberstehende äußere Stützfläche aufweist und in einer Ebene mit dem zumindest einen ersten Distanzstück liegt. – Diese Ausgestaltung kombiniert mit Vorteil die Verbesserung der Reibverhältnisse mit einer Verringerung der Durchbiegung des Lagerbolzens.
Das zumindest eine zweite Distanzstück besteht vorzugsweise aus Stahlblech oder Messingblech.
Ein elektrischer Schalter mit einer Ausführungsform der neuen Schaltkontaktanordnung ist in den 1 bis 6 dargestellt. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters mit einer Schaltkontaktanordnung,
2 eine erfindungsgemäße Schaltkontaktanordnung mit einem Abstandshalter,
3 und 4 zwei Schnittdarstellungen der Schaltkontaktanordnung entlang der Schnittlinien A-A und B-B in 2.
5 eine weitere Schnittdarstellung der Schaltkontaktanordnung entlang der Linie C-C in 3 und
6 den Abstandshalter gemäß der 2 bis 5.
Die 1 zeigt einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters, der ein Schaltkontakt-System, eine dem Schaltkontaktsystem zugeordnete Lichtbogen-Löscheinrichtung 2 und ein aus zwei Gehäuseschalen 3 und 4 gebildetes Schaltpolgehäuse aufweist. Das Schaltpolgehäuse bildet dabei eine integrierte Schaltkammer 5 zur Aufnahme des Schaltkontaktsystems und eine zu der Schaltkammer 5 offene integrierte Löschkammer 6 zur Aufnahme der Lichtbogen-Löscheinrichtung 2. Das Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 und einer beweglichen Schaltkontaktanordnung 8. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 weist dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 10 und mehrere um ein als Schwenklager dienenden Lagerbolzen 11 bewegliche Schaltkontakte 12 in Form von Kontakthebeln auf. Die beweglichen Schaltkontakte 12 sind parallel zueinander schwenkbar und mittels jeweils zwei Kontaktkraft-Federn 13 unter Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 10 abgestützt. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 ist in bekannter Weise über eine in der 1 nur schematisch angedeutete Hebelanordnung 14 mit einer Schaltwelle 15 gekoppelt. Die Schaltwelle 15 dient gleichzeitig zum Antrieb nicht weiter dargestellter, parallel zu dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme, denen jeweils eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte Lichtbogen-Löscheinrichtung zugeordnet ist. Die Schaltwelle 15 ist mittels einer Antriebsvorrichtung 16 aus einer Aus-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme offen sind, in eine Ein-Position, bei der die Schaltkontaktsysteme geschlossen sind, zu überführen. Beim Überführen der Schaltwelle 15 in ihre Ein-Position werden die Kontaktkraft-Federn 13 weiter gespannt. Die Antriebsvorrichtung 16 weist einen mit einer Speicherfeder 17 versehenen Antrieb 18, einen den Antrieb 18 mit der Schaltwelle 15 koppelnden Antriebsstrang 19 und ein Schaltschloss 20 auf.
Gemäß der 2 weist die bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 neben dem Kontaktträger 10, und den hier beispielhaft vorgesehenen dreizehn beweglichen Schaltkontakten 12, einen als gesondertes Teil hergestellten Abstandshalter 24 auf. Der Kontaktträger 10 ist vorzugsweise aus einem mit Füllstoff versetzten duroplastischen Kunststoff hergestellt. Die Schaltkontakte 12 sind jeweils über einen biegsamen Anschlussleiter 21 in Form mehrerer endseitig über ein gemeinsam gebildetes Endstück 22 verbundener Stromseile- oder Litze mit einer unteren Anschlussschiene 23 verbunden (vgl. 3 und 4). Der Abstandshalter 24 ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, der eine gute Biegsamkeit aufweist.
Wie die 6 näher zeigt, besitzt der Abstandshalter 24 zwölf Distanzstücke 25, 26 in Form dünner Trennstege, die zwischen die beweglichen Schaltkontakte 12 eingreifen und über einen quer zu diesen Trennstegen verlaufenden Quersteg 27 miteinander verbunden sind. Hierdurch werden die beweglichen Schaltkontakte 12 in einem gewünschten geringen gegenseitigen Abstand gehalten. Seitliche Wangen 28 des Abstandshalters 24 übergreifen in bekannter Weise Seitenwände 29 des Kontaktträgers 10 derart, dass auch Bohrungen in den Seitenwänden 29 überdeckt werden, in denen der Lagerbolzen 11 aufgenommen ist (vgl. 5). Öffnungen 31, 32 in den Wangen 28 dienen zur Befestigung des Abstandshalters 24 an dem Kontaktträger 10 mittels Schrauben. Stirnseitig offene Ausnehmungen 33, 34 der Distanzstücke 25, 26 gestatten den Durchtritt des Lagerbolzens.
Gemäß der 3 und 4 weist der Abstandshalter 24 weiterhin in bekannter Weise eine Nase 29 auf, die sich über die gesamte Breite des Abstandshalters 24 erstreckt und in Richtung der feststehenden Schaltkontaktanordnung 7 vorspringt, um die Bewegung des Schaltlichtbogens in Richtung der Löschkammer 6 zu beschleunigen.
Die beweglichen Schaltkontakte 12 weisen jeweils einen in seiner Querschnittsfläche verminderten Endabschnitt 41 auf. Dieser Endabschnitt 41 dient zur Aufnahme des Endstückes 22 des biegsamen Anschlussleiters 21. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der in der Querschnittsfläche verminderte Endabschnitt 41 bei jedem der beweglichen Schaltkontakte 12 jeweils durch eine sich über die gesamte Seitenbreite 42 der Schaltkontakte 12 erstreckende, stufenartige Materialverjüngung bedingt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine beispielsweise trapezförmige seitliche Ausnehmung oder Tasche zur Aufnahme des Endstückes des Anschlussleiters oder aber mehrere Ausnehmungen oder Taschen zur Aufnahme von Einzelenden der Stromseile- oder Litzen vorgesehen sind. Die dünnen Trennstege, die die ersten Distanzstücke 25, 26 bilden, weisen dabei alle einen ersten Abschnitt 44, 45 auf, der zwischen den in der Querschnittsfläche verminderten Endabschnitten 41 der benachbarten Schaltkontakte 12 angeordnet ist und damit ein Verbiegen der beweglichen Schaltkontakte im Bereich ihrer Endabschnitte 41 verhindert.
Gemäß der 3 weisen einige 25 der ersten Distanzstücke einen weiteren Abschnitt 46 auf, der den Lagerbolzen 11 halbschalenförmig übergreift und an den Umfang des Lagerbolzens 11 angepasst ist.
Gemäß der 4 weisen jedoch zwei weitere 26 der ersten Distanzstücke keinen derartigen zweiten Abschnitt auf. Diese weiteren ersten Distanzstücke 26 liegen dabei in einer Ebene mit zweiten Distanzstücken 48. Die zweiten Distanzstücken 48 sind als Einzelteile ausgebildet und weisen zum einem eine Durchgangsöffnung 49 auf, die an den als Schwenklager der Schaltkontakte 12 dienenden Lagerbolzen 11 angepasst ist, und sie weisen eine äußere Stützfläche 50 auf, die dem Kontaktträger 10 gegenübersteht. Die zweiten Distanzstücken 48 sind vorzugsweise aus Stahlblech oder Messingblech hergestellt.
Gemäß der 5 erstrecken sich die ersten Distanzstücke 25, 26 in Richtung des Quersteges 27 über die beweglichen Schaltkontakte 12 hinaus und gestatten damit eine bessere Ausnutzung der elastischen Verformbarkeit des Abstandshalters zur Vermeidung des Abscherens der Distanzstücke 25, 26 von dem Quersteg 27.
Die neue bewegliche Schaltkontaktanordnung 8 hat den Vorteil, dass sie die Verbesserung der Reibverhältnisse mit der Verringerung der Biegebeanspruchung des Lagerbolzens 11 der beweglichen Schaltkontakte 12 kombiniert und es dadurch gestattet, die Antriebskräfte zu verringern und den Antrieb 18 aus kostengünstigeren Teilen zu fertigen. Dadurch, dass sich die als Trennstege ausgebildeten ersten Distanzstücke 25, 26 im Wesentlichen über den gesamten dem Anschlussleiter 21 zugewandten Hebelarm der beweglichen Schaltkontakte 12 erstrecken, ist ein Verbiegen dieser Hebelarme und damit eine Selbsthemmung der Schaltkontakte 12 sicher ausgeschlossen.

Claims

Schaltkontaktanordnung (8) – mit einem Kontaktträger (10), – mit zumindest zwei Schaltkontakten (12), die an dem Kontaktträger (10) schwenkbar gelagert sind und die jeweils einen in seiner Querschnittsfläche verminderten Endabschnitt (41) zur Aufnahme zumindest eines Anschlussleiters (21) aufweisen, und – mit zumindest einem ersten Distanzstück (26), dass zwischen benachbarten der Schaltkontakte (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (45) des zumindest einen ersten Distanzstückes (26) zwischen den Endabschnitten (41) der benachbarten Schaltkontakte (12) angeordnet ist.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine erste Distanzstück (26) sowie ein mit dem zumindest einen ersten Distanzstück verbundener Quersteg (27) integrale Bestandteile eines Abstandshalters (24) sind, wobei sich das zumindest eine erste Distanzstück (26) in Richtung des Quersteges (27) über die Schaltkontakte (12) hinaus erstreckt.
Schaltkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (24) aus isolierendem Kunststoff besteht.
Schaltkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei benachbarten der Schaltkontakte (12) zusätzlich zu dem zumindest einen ersten Distanzstück (26) zumindest ein ein als Einzelteil ausgebildetes zweites Distanzstück (48) vorgesehen ist, wobei das zumindest eine zweite Distanzstück (48) – eine Durchgangsöffnung (49) aufweist, die an einen als Schwenklager der Schaltkontakte (12) dienenden Lagerbolzen (11) angepasst ist, – eine dem Kontaktträger (10) gegenüberstehende äußere Stützfläche (50) aufweist und – in einer Ebene mit dem zumindest einen ersten Distanzstück (26) liegt.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine zweite Distanzstück (48) aus Stahlblech oder Messingblech besteht.
Elektrischer Schalter (1) mit zumindest einer Schaltkontaktanordnung (8) dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkontaktanordnung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.