DE1186936B

DE1186936B - Electric switch for high current carrying capacity

Info

Publication number: DE1186936B
Application number: DES82801A
Authority: DE
Inventors: Heinz Homberg; Albert Schrader
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1962-12-11
Publication date: 1965-02-11

Description

Elektrischer Schalter für hohe Stromtragfähigkeit Zusatz zum Patent: 1. 1.66 894 Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter für hohe Stromtragfähigkeit, insbesondere Hebelschalter, von dessen Kontaktstücken wenigstens eines eine in sich derart veränderbare, insbesondere federnde Schleife mit gegenläufigen Strompfaden bildet, daß sich die stromdurchflossene Schleife im Sinne einer Kontaktdruckverstärkung gegen das Gegenkontaktstück öffnet, wobei ein Schalterantrieb für das bewegliche Kontaktstück mit der Stromschleife in solchen Eingriff bringbar ist, daß er die Stromschleife zur eigentlichen Kontaktschließ-und Öffnungsbewegung bei in Kontaktstellung befindlichem beweglichem Kontaktstück in ihrem Öffnungszustand beeinflußt, nach Patent 1166 894.Electrical switch for high current carrying capacity Addition to patent: 1. 1.66 894 The invention relates to an electrical switch for high current carrying capacity, in particular lever switch, of whose contact pieces at least one forms a variable, in particular resilient loop with opposing current paths that the Current-carrying loop opens in the sense of a contact pressure intensification against the mating contact piece, whereby a switch drive for the movable contact piece can be brought into engagement with the current loop in such a way that it influences the opening state of the current loop for the actual contact closing and opening movement when the movable contact piece is in the contact position, according to the patent 1166 894.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfach herstellbare kontaktdruckverstärkende Schleifen zu schaffen, die bei einwandfreier Funktion innerhalb der Kontaktanordnung des Schalters weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten für den Schalter ermöglichen.The invention is based on the object of providing contact pressure boosting devices that are easy to manufacture To create loops that function properly within the contact arrangement of the switch allow further advantageous applications for the switch.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schleife von zwei einzelnen, durch ein kontaktgebendes Gelenk verbundenen Strompfadteilen gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schleife von einem festen Bügel, der die Stromzuführung aufnimmt, und einem an diesem in Schaltbewegungsrichtung schwenkbar hinsichtlich eines Gegenkontaktes angelenkten federbelasteten Kontaktfinger gebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktanordnung ergibt sich der Vorteil, daß die federnden Elemente der Schleife nicht von dem Strom beaufschlagt werden. Hierdurch ist es möglich, die Strompfadteile der Schleife nur nach elektrischen Gesichtspunkten zu dimensionieren und nicht auf eine federnde Wirkung der Strompfadteile Rücksicht nehmen zu müssen. Die Schleife kann derart deformierbar sein oder federnd ausgeführt werden, daß gegebenenfalls in Zusammenwirken mit einem geeigneten Antrieb des beweglichen Gegenkontaktes mit dem Schalter auf Kurzschlüsse geschaltet werden kann.The object is achieved according to the invention in that the Loop of two individual parts of the current path connected by a contact-making joint is formed. It is particularly advantageous if the loop is secured by a fixed bracket, which receives the power supply, and one on this in the direction of switching movement pivotable spring-loaded contact fingers articulated with respect to a mating contact is formed. The inventive design of the contact arrangement results the advantage that the resilient elements of the loop are not acted upon by the current will. This makes it possible to switch the current path parts of the loop only to electrical To dimension points of view and not on a resilient effect of the current path parts To have to be considerate. The loop can be deformable or resilient be carried out that, if necessary, in cooperation with a suitable drive of the movable mating contact can be switched to short circuits with the switch can.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing and how it works.

F i g. 1 und 2 zeigen in Auf- und Grundriß in schematischer Darstellung eine Kontaktanordnung für den erfindungsgemäßen Schalter mit Einfachunterbrechung; F i g. 3 zeigt in schematischer und vereinfachter Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktanordnung mit Einfachunterbrechung; F i g. 4 zeigt die Kontaktanordnung aus F i g. 3 in perspektivischer vereinfachter Darstellung, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen Festkontakt und Kontaktdruckfeder fortgelassen sind.F i g. 1 and 2 show in elevation and plan in a schematic representation a contact arrangement for the switch according to the invention with single interruption; F i g. 3 shows a further exemplary embodiment in a schematic and simplified representation a contact arrangement with single break; F i g. 4 shows the contact arrangement from Fig. 3 in a simplified perspective view, for better clarity have been omitted due to fixed contact and contact pressure spring.

Die in den Figuren enthaltenen gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts contained in the figures are given the same reference numerals Mistake.

Zwischen zwei Isoliertrennwänden 1, 2 ist die Kontaktanordnung für einen Strompfad des erfindungsgemäßen Schalters mit den Kontaktanschlüssen 4 und 5 sowie dem Antriebsschieber 3 angeordnet. Die Kontaktanschlüsse können durch geeignete, mit Gewinde für die Anschlußschrauben zu versehende Mutterstücke 72 und 73 verstärkt sein. Von den beiden Isoliertrennwänden ist in F i g. 1 nur die Trennwand 1 eingezeichnet. Im Strompfad zwischen den beiden Kontaktanschlüssen 4 und 5 liegen die Stromschleife 6 mit dem Festkontakt 53 und der Träger 55 des beweglichen Kontaktes 54. Die Stellung des Trägers 55 bei geöffneten Kontakten ist strichliniiert angedeutet. Der Träger 55 ist mit dem Bolzen 56 am Antriebsschieber angelenkt und um den festen Bolzen 57 drehbar. Das Gelenk zwischen Bolzen 57 und Kontaktträger 55 kann zusätzlich kontaktgebend in bezug auf den Festkontaktanschluß 4 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Kontaktträger 55 mit dem Festkontaktanschluß 4 z. B. über ein flexibles Stromband oder die dargestellte Blattfeder 71 zu verbinden. Die am Festkontakt 4 z. B. mittels eines nicht dargestellten Schraubenbolzens befestigte Blattfeder 71 besteht vorzugsweise aus Bronze und übernimmt beim Ausschalten als Schleifkontakt die Funktion eines Strombandes. In dem Langloch 11 des Antriebsschiebers 3 ist ein Kniehebel mit Armpaaren 12 unter Verwendung eines Bolzens 13 gelagert und ferner ein Zwischenglied 5. Die Armpaare 12 sind an den Enden mittels Bolzen 14 verbunden. Die Bolzen 13 und 14 sind in Ausnehmungen 17 und 18 der Trennwände geführt.The contact arrangement for a current path of the switch according to the invention with the contact connections 4 and 5 and the drive slide 3 is arranged between two insulating partition walls 1, 2. The contact connections can be reinforced by suitable nut pieces 72 and 73 to be provided with threads for the connection screws. Of the two insulating partition walls, FIG. 1 only the partition 1 is shown. In the current path between the two contact connections 4 and 5, the current loop 6 with the fixed contact 53 and the carrier 55 of the movable contact 54 are located. The position of the carrier 55 when the contacts are open is indicated by dashed lines. The carrier 55 is articulated to the drive slide by the bolt 56 and is rotatable about the fixed bolt 57. The joint between the bolt 57 and the contact carrier 55 can also be designed to make contact with respect to the fixed contact connection 4. It is also possible to connect the contact carrier 55 to the fixed contact connection 4 z. B. to connect via a flexible electrical tape or the leaf spring 71 shown. The fixed contact 4 z. B. fixed by means of a screw bolt, not shown, leaf spring 71 is preferably made of bronze and takes over the function of a current band when switched off as a sliding contact. In the elongated hole 11 of the drive slide 3, a toggle lever with pairs of arms 12 is mounted using a bolt 13 and also an intermediate member 5. The pairs of arms 12 are connected at the ends by means of bolts 14. The bolts 13 and 14 are guided in recesses 17 and 18 of the partition walls.

Der Antriebsschieber 3 wirkt bei einer Verschiebung in Pfeilrichtung aus der gezeichneten Einschaltstellung, d. h. bei Ausschaltbewegung, über das Zwischenglied 51 und den Kniehebel 12, 13 auf die Stromschleife 6 im Sinne einer kontaktabhebenden Bewegung. Zwischen Kniehebel 12, 13 und Antriebsglied 51 kann eine Zug-Druck-Feder 52 eingeschaltet sein, durch deren Federkonstante die Bewegungskopplung zwischen Antriebsschieber 3 bzw. Zwischenglied 51 und Kniehebel 12, 13 enger bzw. loser gemacht werden kann.When moved in the direction of the arrow from the switched-on position shown, that is, when switched off, the drive slide 3 acts via the intermediate member 51 and the toggle lever 12, 13 on the current loop 6 in the sense of a lifting movement. Between the toggle lever 12, 13 and the drive member 51 , a tension-compression spring 52 can be connected, through the spring constant of which the movement coupling between the drive slide 3 or intermediate member 51 and the toggle lever 12, 13 can be made tighter or looser.

Die Stromschleife 6 wird von zwei einzelnen, durch ein kontaktgebendes Gelenk verbundenen Strompfadteilen 59 und. 60 gebildet: Der Strompfadteil 59 ist von einem festen Kupferbügel gebildet, der den Festkontakt 5 trägt, während der Strompfadteil 60 von einem hinsichtlich des Gegenkontaktes 54 schwenkbar am Kupferbügel S9 angelenkten Kontaktfinger mit Lichtbogenhorn 58 gebildet ist. Der Kontaktfinger 60 ist gelenkseitig so geformt, daß er in bezog ' auf die Lagerstelle 61 des.Bügels 59 eine Gelenkpfanne 62 bildet. Zweckmäßig: ist der Kontaktfinger 60 mit einem U-förmigen, den Bügel 59 zwischen sich aufnehmenden Ende versehen, wobei sich am kontaktfreien U-Schenkel 63 eine geeignete Kontaktdruckfeder 64 für den Kontaktfinger 60 abstützt.The current loop 6 is made up of two individual current path parts 59 and 59 connected by a contact-making joint. 60: The current path part 59 is formed by a fixed copper bracket that carries the fixed contact 5, while the current path part 60 is formed by a contact finger with an arc horn 58 that is pivotably hinged to the copper bracket S9 with respect to the mating contact 54. The contact finger 60 is shaped on the joint side in such a way that it forms a joint socket 62 in relation to the bearing point 61 of the bow 59. Appropriately: the contact finger 60 is provided with a U-shaped end that receives the bracket 59 between them, a suitable contact compression spring 64 for the contact finger 60 being supported on the non-contact U-leg 63.

Die parallelen -Isoliertrennwände 1 des Schalters, die zwischen sich die Kontaktanordnung jedes Strompfades aufnehmen, sind auf Bolzen 15, 16 aufgereiht. Diese Bolzen 15 und 16 halten gleichzeitig die gesamte Schalteranordnung zusammen. Mehrere der dargestellten Kontaktanordnungen können in an sich bekannter Weise durch Aneinanderreihen zu einem mehrpoligen Schalter zusammengesetzt werden.The parallel isolating partition walls 1 of the switch, which accommodate the contact arrangement of each current path between them, are lined up on bolts 15, 16. These bolts 15 and 16 simultaneously hold the entire switch assembly together. Several of the contact arrangements shown can be combined in a manner known per se by stringing them together to form a multi-pole switch.

Die beschriebene Kontaktanordnung ist mit dem dem Kontakt 53 des Kontaktfingers 60 zugeordneten Gegenkontakt 54 einfachunterbrechend. Insbesondere bei höheren Stromstärken und Schaltleistungen ist es angezeigt, als Kontaktträger 55 eine Kontaktbrücke zu verwenden, die an ihrem dem Gegenkontakt 54 abgewandten Ende ebenfalls einen Gegenkontakt trägt und der dann zwei in bezog auf den Antriebsschieber 3 spiegelbildlich angeordnete Stromschleifen 6 zugeordnet werden.The contact assembly described is a simple interrupting the contact 53 of the contact finger 60 associated counter contact 54th In particular with higher currents and switching capacities, it is advisable to use a contact bridge as contact carrier 55, which also carries a counter contact at its end facing away from counter contact 54 and to which two current loops 6 arranged in mirror image with respect to drive slide 3 are assigned.

Soll die Kontaktanordnung aus der dargestellten Einschaltlage in die Ausschaltlage gebracht werden, so wird der Antriebsschieber 3 in Pfeilrichtung bewegt. Der Angriffspunkt der Betätigungskraft ist dabei durch den Pfeil a gegeben. Nach einem gewissen Leerhub, der durch die Form des Langloches 11 und die Feder 52 gegeben ist und bei dem eine schleifende Bewegung zwischen den Kontakten 53 und 54 auftritt, wird der Kniehebel 12, 13 gestreckt und drückt damit den Kontakt 53 am Kontaktfinger 60 von dem Gegenkontakt 54 ab. Bei der Einschaltbewegung der Kontaktanordnung (Betätigung des Antriebsschiebers entgegen der Pfeilrichtung) wird der Kontaktfinger 60 durch den Kniehebel so weit entgegen der Federkraft der Kontaktdruckfeder 64 aufgedrückt, daß der Kontaktträger 55 ohne Kontaktschluß so weit eingeschoben werden kann, daß sich die Kontakte 53 und 54 gegenüberliegen. Erst dann bricht das Kniehebelgelenk zusammen, und es erfolgt plötzliches Einschalten. Durch Einstellung des Leerhubes für das Zwischenglied, durch die Form des Langloches 11 und durch entsprechende Dimensionierung der Feder 52 können beim Ausschalten die schleifende und die kontaktabhebende Bewegung zwischen den Kontakten 53 und 54 aufeinander abgestimmt werden. Die Abstimmung der beiden Bewegungskomponenten hat jedoch nur für den Ausschaltvorgang Bedeutung, da beim Einschalten ein Schleifen der Kontakte nicht auftreten soll.If the contact arrangement is to be brought from the illustrated switched-on position into the switched-off position, the drive slide 3 is moved in the direction of the arrow. The point of application of the actuating force is given by arrow a. After a certain idle stroke, which is given by the shape of the elongated hole 11 and the spring 52 and in which a sliding movement occurs between the contacts 53 and 54, the toggle lever 12, 13 is stretched and thus pushes the contact 53 on the contact finger 60 of the Counter contact 54 from. When the contact arrangement is switched on (actuation of the drive slide against the direction of the arrow), the contact finger 60 is pushed open by the toggle lever against the spring force of the contact compression spring 64 so that the contact carrier 55 can be pushed in so far without contact closure that the contacts 53 and 54 are opposite one another . Only then does the toggle joint collapse and it is suddenly switched on. By setting the idle stroke for the intermediate member, by the shape of the elongated hole 11 and by appropriate dimensioning of the spring 52, the sliding and the contact lifting movement between the contacts 53 and 54 can be coordinated with one another when switching off. The coordination of the two movement components is only important for the switch-off process, since the contacts should not slip when switched on.

Auch durch die Art des Kontaktantriebes ist eine solche Abstimmung möglich. Greift die Betätigungskraft am Schieber 3 an (Pfeil a), so werden, wie erläutert, die Kontakte 53, 54 zunächst aufeinander schleifen, bevor sie durch den Kniehebel 12, 13 voneinander abgehoben werden; greift die Betätigungskraft am Zwischenglied 51 an (Pfeil b), so wird zunächst der Kniehebel 12, 13 gestreckt (abhebende Kontaktbewegung) und dann erst der Antriebsschieber 3 durch den Bolzen 13 mitgenommen.Such coordination is also possible through the type of contact drive. If the actuating force acts on the slide 3 (arrow a), then, as explained, the contacts 53, 54 first slide against one another before they are lifted from one another by the toggle lever 12, 13; If the actuating force acts on the intermediate member 51 (arrow b), the toggle lever 12, 13 is first stretched (lifting contact movement) and only then is the drive slide 3 taken along by the bolt 13.

In den F i g. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Kontaktanordnung dargestellt, bei der der mit dem Kontaktfinger 60 zusammenarbeitende Gegenkontakt 54 als Festkontakt ausgebildet ist. Um trotzdem den für die Schaltbewegung notwendigen Hub des Kontaktfingers 60 zu erzielen, ist der den Festkontakt 5 tragende Bügel 59 mit schlitzförmigen, an- die Form des Kontaktfingers 60 angepaßten Ausnehmungen 50 versehen. Der Kontaktfinger 60 ist gelenkseitig etwa S-förmig gebogen, so daß er zwei Gelenkpfannen 62 in bezog auf die Lagerstellen 61 des Bügels 59 bildet. Mit 65 und 66 sind Lichtbogenleitbleche für die Kontaktanordnung bezeichnet. Zweckmäßig werden bei höheren Stromstärken und Schaltleistungen mehrere, parallel auf den Gegenkontakt 54 arbeitende Kontaktfinger 60 verwendet, wie dies aus F i g. 4 zu ersehen ist. Die Bewegung eines oder mehrerer Kontaktfinger 60 wird durch die Antriebswelle 67 mit Hilfe der auf dieser angeordneten Kurvenscheiben 68 gesteuert. Zur Verstärkung des Kontaktdruckes und zur Erzielung einer Rückführung für den Kontaktfinger 60 ist eine am Schaltergehäuse verankerte Zugfeder 69 mit dem Kontaktfinger 60 verbunden. Die schlitzförmigen Ausnehmungen 50 für den oder die Kontaktfinger 60 sind zweckmäßig so geformt, daß durch sie gleichzeitig eine Anschlagfläche 70 bei der Kontaktöffnungsbewegung der Kontaktfinger 60 gebildet wird.In the F i g. 3 and 4 show an exemplary embodiment for the contact arrangement in which the mating contact 54 cooperating with the contact finger 60 is designed as a fixed contact. In order to nevertheless achieve the stroke of the contact finger 60 necessary for the switching movement, the bracket 59 carrying the fixed contact 5 is provided with slot-shaped recesses 50 adapted to the shape of the contact finger 60. The contact finger 60 is joint side approximately S-shaped bent so that it forms two joint sockets 62 in referring to the bearings 61 of the bracket 59th With 65 and 66 arc guide plates are referred to for the contact arrangement. In the case of higher currents and switching capacities, a plurality of contact fingers 60 working in parallel on the mating contact 54 are expediently used, as shown in FIG. 4 can be seen. The movement of one or more contact fingers 60 is controlled by the drive shaft 67 with the aid of the cam disks 68 arranged thereon. To increase the contact pressure and to achieve a return for the contact finger 60 , a tension spring 69 anchored on the switch housing is connected to the contact finger 60. The slot-shaped recesses 50 for the contact finger or fingers 60 are expediently shaped in such a way that they simultaneously form a stop surface 70 during the contact opening movement of the contact fingers 60 .

Wenn mehrere Kontaktfinger 60 auf einen Gegenkontakt arbeiten, so kann es zweckmäßig sein, wenn die Schaltbewegung der Kontaktfinger 60 durch die Kurvenscheiben 68 so gesteuert ist, daß die Kontakte in bestimmter Reihenfolge betätigt werden, derart, daß die Stromunterbrechung nur von bestimmten Kontaktfingern übernommen wird. Dementsprechend haben dann die dem jeweiligen Kontaktfinger 60 zugeordneten Kurvenscheiben 68 verschiedene Form, wie in F i g. 3 gezeigt ist.If several contact fingers 60 work on a mating contact, it can be useful if the switching movement of the contact fingers 60 is controlled by the cam discs 68 so that the contacts are actuated in a certain order so that the current interruption is only taken over by certain contact fingers. Accordingly, the cam disks 68 assigned to the respective contact finger 60 then have different shapes, as in FIG. 3 is shown.

Claims

Claims: 1. Electrical switch for high current carrying capacity, in particular lever switch, of whose contact pieces at least one forms a variable, in particular resilient loop with opposing current paths that the current-carrying loop opens in the sense of a contact pressure increase against the mating contact piece, with a switch drive for the movable contact piece can be brought into engagement with the current loop in such a way that it influences the current loop for the actual contact closing and opening movement when the movable contact piece is in the contact position in its opening state, according to patent 1166894, characterized in that the loop is made up of two individual ones by one contact-making joint connected current path parts (59, 60) is formed.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the loop of a fixed bracket (59) and one pivotably articulated on this in the switching direction of movement spring-loaded contact finger (60) is formed.

3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that the contact finger (60) is shaped on the joint side so that it forms a joint socket (62) with respect to the bearing point (61) of the bracket (59).

4. Switch according to claim 1 to 3, characterized in that that the contact finger (60) with a U-shaped, the bracket (59) receiving between them End is stored on the bracket.

5. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that that on the non-contact U-leg there is a contact compression spring (64) for the contact finger (60) is supported.

6. Switch according to Claim 1 to 5, characterized in that the contact finger (60) dips into a slot-shaped recess (50) of the bracket (59) adapted to it during its contact opening movement.

7. Switch according to claim 1 to 6, characterized in that the movement of the contact finger (60) of a cam (68), for. B. an eccentric, is controlled. B.

Switch according to Claims 1 to 7, characterized in that in each current path a plurality of contact fingers (60) working in parallel on a mating contact (54) are arranged are.

9. Switch according to claim 8, characterized in that the contact fingers (60) working in parallel are actuated in a certain sequence by a plurality of cam disks (68).