DE3014652C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung von Schaltkontakten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der AT-PS 2 06 042 be­ kannt.

Dadurch, daß bei dieser bekannten Vorrichtung der durch die Kulissenführung vorgegebene Hub des Übertragungsstücks be­ grenzt ist und damit auch die Bewegung des Kontaktträgers und der Öffnungsabstand der Schaltkontakte begrenzt ist, kann mit dieser Vorrichtung nur ein verhältnismäßig geringer Strom geschaltet werden ohne daß es zu einem Spannungsüber­ schlag an den Schaltkontakten und damit zu einem einen Kurz­ schluß verursachenden Lichtbogen kommt.

Aus der US-PS 29 00 460 ist ein Schalter bekannt, bei dem im Gehäuse zwei Kontaktfedern vorgesehen sind, die durch Ablenk­ flächen eines im Gehäuse hin- und herschiebbar, von zwei ent­ gegengesetzt wirkenden Federn beaufschlagt angeordneten Betä­ tigungsorgans beaufschlagt werden. Dabei ist die eine Kon­ taktfeder so angeordnet, daß ein Verschieben des Betätigungs­ organs bewirkt, daß die eine Ablenkfläche die Kontaktfeder anhebt und dabei den elektrischen Kontakt trennt. Die andere Kontaktfeder ist so ausgebildet, daß sie beim Verschieben des Betätigungsorgans von der zweiten Ablenkfläche nach un­ ten gedrückt wird und dabei aus ihrer offenen Ruhestellung zur elektrischen Kontaktierung an einem Gegenkontakt ange­ drückt wird. Beim Zurückschieben des Betätigungsorgans in dessen Ruhestellung bewegt sich die erste Kontaktfeder unter ihrer Federkraft wieder zurück in ihre, den elektrischen Kon­ takt schließende Ruhestellung, während sich die zweite Kon­ taktfeder ebenfalls unter Federkraft in ihre, den elektri­ schen Kontakt öffnende Ruhestellung, hebt. Besonders bei der zweiten Kontaktfeder kann eventuelles Verkleben der Kon­ takte dazu führen, daß die Federkraft nicht ausreicht, um die zweite Kontaktfeder in ihre Ruhestellung zurückzubewegen und damit den elektrischen Kontakt zu lösen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß auch bei kompakten Abmessungen und hohen zu schaltenden elektrischen Leistungen ein noch sicheres Schlie­ ßen und Trennen der Kontakte gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Ausbildung der Erfindung wird erreicht, daß bei einer Betätigung eines Schiebers zunächst eine Spannung der elastischen Einrichtungen bei gleichzeitiger Relativbewegung des Rahmens zum Kontaktträger erfolgt und dann eine Totpunkt­ lage der elastischen Einrichtungen erreicht wird, wobei das Überschreiten der Totpunktlage ein plötzliches Entspannen der elastischen Einrichtungen in die zur Verschiebung des Rahmens entgegengesetzte Richtung bewirkt. Dieses Entspannen verursacht eine gleichzeitige, plötzliche Verschiebung des Kontaktträgers, so daß die Kontakte schnell öffnen und schnell ein großer Kontaktabstand hergestellt wird. Für den Fall, daß die Kontakte verklebt sein sollten, kann der bei der Betätigung des Schiebers auf den ersten Rampen verschobe­ ne Stößel ein direktes, mechanisches Trennen der Kontakte ohne Zwischenschaltung der elastischen Einrichtungen bewir­ ken.

Auch das Schließen geschieht bei der Vorrichtung nach der Er­ findung mittels des Rahmens und der elastischen Einrichtun­ gen in umgekehrter Weise wie das durch diese bewirkte Öff­ nen. Daher kommt es auch beim Schließen zu einer schnellen Überwindung des großen Kontaktabstandes und zu einem siche­ ren und schnellen Schließen der Kontakte.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung werden durch die Un­ teransprüche angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung im Schnitt durch eine Symmetrieebene PP′,

Fig. 1a die Einheiten des einen beweglichen, die Rampen tragenden Schiebers,

Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ebene QQ′ und

Fig. 3 die Draufsicht der zum Teil in Höhe der Ebene RR′ von Fig. 1 teilweise im Schnitt dargestellten Vor­ richtung.

Die Vorrichtung zur Betätigung von Schaltkontakten wird im wesentlichen durch ein Gehäuse 1 gebildet, welches eine beispielsweise längs einer Verbindungsebene durch ZZ′ mit einem Bodenteil 3 verbunden Kappe 2 enthält.

Dieses Bodenteil dient vorzugsweise als Stützplatte zur Befesti­ gung der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Kappe umfaßt zwei getrennte Aufnahme­ räume, die zwei direkt nebeneinander angeordnete und beispielsweise durch eine massive (oder angesetzte) Wand 6 voneinander getrennte Schaltkammer 4, 5 darstellen. Jeder Auf­ nahmeraum enthält parallele Zwischenwände 7 und 8, die dazu dienen, Schaltbereiche 9, 10, 11 bzw. 12, 13, 14 zu isolie­ ren, in denen sich parallel Arme 15, 16, 17 bzw. 18, 19, 20 bewegen. Diese gehören zu zwei getrennten Kontaktträgern 21, 22, welche beispielsweise Kontaktbrücken, wie z. B. die in Fig. 2 gezeigte Kontaktbrücke 23 tragen. Mit den mit der Brücke zusammenwirkenden festen Kontakten 26 bzw. 27 verbundene Klemmen 24, 25 stoßen an obere Flächen 28 bzw. 29 der Kappe an, die ebenfalls in Fig. 3 zu sehen sind.

Jeder Kontaktträger ist auf der gegenüber den Kontakten liegenden Seite durch einen Stößel 30 bzw. 31 verlängert, der mit einer Stoßfläche 32 bzw. 33 endet. Diese Kontaktträger sind in den Kammern beispielsweise durch die die Arme 12, 13, 14 auf­ nehmenden, als Führungseinrichtungen 76, 77, 78 dienenden Öffnungen geführt. Zwei Rahmen 34 bzw. 35, von denen der eine auch in Fig. 3 zu sehen ist, umgeben außerdem jeden Kontaktträger zumindestens in den Bereichen der Stößel und können sich parallel zu den Kontaktträgern mittels Rip­ pen und Führungsnuten 36, 37, 38, 39 verschieben (siehe Fig. 3). Jeder dieser Rahmen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel die Form eines ausgehöhlten, rechtwinkligen Prismas be­ sitzen, umfaßt zwei gegenüberliegende Wände 40, 41, welche seitlich die rippenartigen Führungsflächen 36, 38 und zwei quer zu den eigenen Verschiebungsrichtungen XX′ und YY′ angeordnete Vorsprünge 42, 43 trägt.

Zwei andere, einander gegenüberliegende und zu den zuvor er­ wähnten senkrecht verlaufenden Wände 44, 45 tragen auf ihren zum entsprechenden Drücker hin gerichteten Flächen Befesti­ gungseinrichtungen 46, 47, die je ein Ende von zwei durch Kompres­ sionsfedern gebildeten elastischen Einrichtungen 48 bzw. 49 aufnehmen, deren anderes Ende den Stößel 30 durch Kompression beaufschlagt.

In der in Fig. 1a dargestellten Arbeitsstellung dieser Rahmen hat die elastische, auf die Stößel ausgeübte Wirkung der Federn die Verschiebung der Kontaktträger nach unten in Fig. 1a be­ wirkt, und die Kontakte sind geschlossen.

In einer anderen Ausführungsform könnten die Kontakte genauso gut für diese Stellung des Kontaktträgers geöffnet sein. Das Bodenteil 3 umfaßt zwei getrennte Aufnahmeräume 50, 51, die durch eine gemeinsame, im wesentlichen gegenüber der Wand 6 ange­ ordnete Zwischenwand 52 getrennt sind und jede mit senkrecht zu XX′ und YY′ und der Zwischenwand verlaufenden Führungs­ flächen am Bodenabschnitt 53, 54 versehen sind.

Diese Aufnahmeräume nehmen jeweils einen hinsichtlich der Führungs­ flächen am Bodenabschnitt 53, 54 geführten beweglichen Schichter 55, 56 auf, der durch zwei weitere Kompressionsfedern, die die zweiten elastischen Einrichtungen 57 bzw. 58 bilden, auf zwei gegen­ überliegende Flächen 59, 60 der Zwischenwand 52 gedrückt wird (vgl. Fig. 1 und 2).

Man könnte ebenfalls eine gemeinsame Zugfeder verwenden, die die beiden beweglichen Schieber aufeinanderzu schiebt.

Insbesondere in Fig. 1, wo der linke Schieber zum Teil ge­ schnitten gezeigt ist, geht ein längs der Achse ZZ′ beweg­ liches gemeinsames Betätigungsorgan 61 durch die beiden Schieber parallel zu den Führungsflächen hindurch und um­ faßt vier aufeinanderfolgende Abschnitte: einen ersten im Inneren des zweiten Schiebers 56 angeordneten Abschnitt 62, einen Flansch 63, der im wesentlichen in Ruhe in der Ebene der Zwischenwand 52 angeordnet ist, welche er durch­ quert, einen dritten im Inneren des ersten Schiebers 55 angeordneten dritten Abschnitt 64 und einen vierten Abschnitt 65, der aus dem Bodenteil herausragt, damit er durch ein äuße­ res Organ betätigt werden kann.

In der in Fig. 1 dargestellten Ruheposition nimmt das Betäti­ gungsorgan eine zentrale Position mittels der durch die zweiten elastischen Einrichtungen 57, 58 und die beweglichen Schieber auf dem Flansch 63 ausgeübten entgegengesetzten Kräfte ein, aus der es sich nach rechts oder nach links entfernen kann. Bei einer ersten Bewegung ruft dann der Flansch 63 die Verschiebung des ersten Schiebers 55 nach rechts gegen die Feder und bei einer entgegengesetzten Bewegung die Verschiebung des zweiten Schiebers 56 nach links hervor.

Der mit dem zweiten Schieber 56 identische erste Schieber 55 (vgl. Fig. 1a) umfaßt auf einer der Führungsfläche entgegengesetzten Seite drei aufeinanderliegende Betätigungsflächen: eine erste zu ZZ′ parallele ebene Fläche 66, auf die eine abgeschrägte Rampe 67 folgt, die durch eine zweite, parallel zu ZZ′ verlaufende, oberhalb der ersten angeordnete ebene Fläche 68 verlängert ist.

Auf zwei einander gegenüberliegenden, zur Ebene PP′ parallelen, in Fig. 2 ebenfalls gezeigten, Seitenflächen 69, 70 weist der erste Schieber 55 zwei Nuten 71, 72 auf. Diese besitzen ein gleiches Profil, das durch ei­ nen ersten zu ZZ′ parallen Bereich 73, einen umgekehrt zur Fläche 67 abgeschrägten Bereich 74 und einen zweiten, zum ersten parallelen und unterhalb von diesem angeordneten Be­ reich 75 auf.

Die Vorsprünge 42, 43 der obenerwähnten Rahmen dringen in das Innere dieser Nuten ein, während die Stoßflächen 32, 33 der Kontaktträger sich auf die Betätigungsflächen stützen.

Während der Verschiebung des Betätigungsorgans rufen die durch den entsprechenden Schieber mitgenommenen Nuten eine Verschie­ bung des entsprechenden Rahmens nach oben oder nach unten her­ vor, welcher die Kompression der elastischen Einrichtungen 48, 49 mit sich bringt und unmittelbar nach ihrer maximalen Kompression eine plötz­ liche Verschiebung des entsprechenden Kontaktträgers nach oben oder nach unten hervorruft.

Wenn jedoch verschweißte Kontakte oder irdendein anderer Zufall es nicht gestatten, daß sich der Kontaktträger unter Ein­ wirkung der elastischen Kräfte verschiebt, könnte die Wir­ kung der Betätigungsflächen auf die Stoßflächen in diesem Fall dazu beitragen, eine Zwangstrennung der Kontakte zu gewährleisten.

Wenn die Kappe und das Bodenteil längs einer Verbindungs­ ebene ZZ′ verbunden sind, was ein leichtes Anbringen des gemeinsamen Betätigungsorgans 61 gestattet, und wenn in­ folgedessen die elastischen Einrichtungen zum Durchschreiten des Totpunktes und die Rahmen in der Kappe angebracht sind, könnte man das Bodenteil höher ausbilden und die Höhe der Kappe begrenzen, indem man diese Elemente beispielsweise in Höhe der Ebene RR′ verbindet; die Rahmen 34, 35 wären in diesem Fall im Bodenteil geführt.

Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung mit kleinem Hub zur Betätigung von Schaltkontakten, die zur Zwangsschaltung von zwei Schaltern dient und vorteilhaft zur Schaltung von Leistungs­ stromkreisen verwendet wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Betätigung von Schaltkontakten, insbeson­ dere Positionsschaltern, mit einem Gehäuse, einem in einer ersten Richtung bewegbaren Betätigungsorgan mit zu­ mindest einem Schieber, der jeweils erste Rampen umfaßt, die jeweils mit einem nichtelastischen Übertragungsstück eines in einer zweiten Richtung bewegbaren Kontaktträgers zur Bewirkung einer Zwangsöffnung der Schaltkontakte zu­ sammenwirken, und zweite Rampen zum Schließen der Schaltkontak­ te zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nebeneinander angeordnete Schaltkam­ mern (4, 5) enthält, daß im Bodenteil (3) des Gehäuses (1) zwei bewegliche Schieber (55, 56) in nebeineinander­ liegenden Schaltkammern (4, 57 angeordnet sind und daß die beiden Schieber durch zweite elastische Einrichtungen (57, 58) gegeneinander gedrückt werden, daß das Übertra­ gungsstück ein am Kontaktträger (21, 22) ausgebildeter Stößel (30, 31) ist, daß jeweils ein den Kontaktträger (21, 22) im Bereich des Stößels (30, 317 umgebender, in der zweiten Richtung bewegbarer Rahmen (34, 35) vorgese­ hen ist, daß die elastischen Einrichtungen (48, 49) je­ weils zwischen dem Rahmen (34, 35) und dem Kontaktträger (21, 22) angeordnet sind, daß die ersten Rampen (66, 67, 68) und die zweiten Rampen (73, 74, 75) unterschiedliche Steigungen besitzen, daß jeweils ein Rahmen (34, 35) von den zweiten Rampen (73, 74, 75) derart betätigbar ist, daß er, bei einer Betätigung des zugeordneten Schiebers (55, 56) entlang der ersten Richtung (ZZ′), in der zwei­ ten Richtung (XX′, YY′) im wesentlichen entgegengesetzt zum Kontaktträger (21, 22) bewegt wird, wobei die elasti­ schen Einrichtungen (48, 49) eine Totpunktlage überschrei­ ten, und daß das Überschreiten der Totpunktlage ein plötz­ liches Öffnen bzw. Schließen der angeordneten Kontakte hervorruft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) erste Führungseinrichtungen (76, 77, 78) zur Führung jeweils eines Kontaktträgers (21, 22) und zweite Führungseinrichtungen (37, 39) zur Führung jeweils eines Rahmens (34, 35) aufweist, während die beweglichen Schieber (55, 56) in einem Bodenabschnitt (53, 54) des Ge­ häuses geführt sind und von dem gemeinsamen Betätigungsor­ gan (61) durchquert sind, das zwischen den beiden Schie­ bern einen Flansch (63) aufweist, der unter Einwirkung der zweiten elastischen Einrichtungen (57, 58) eine Ruhe­ stellung einnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rahmen (34, 35) die Form eines Hohlprismas be­ sitzt, das einerseits zwei parallele Wände (44, 45) auf­ weist, an denen sich die elastischen Einrichtungen (48, 49) abstützen und andererseits zwei zu diesen senkrechte, dritte Führungsflächen (36, 38) tragende Wände (40, 41) aufweist, wobei diese Flächen (36, 38) mit den zweiten Führungseinrichtungen (37, 38) zusammenwirken und Vor­ sprünge (42, 43) aufweisen, die mit den zweiten Rampen (73, 74, 75) zusammenwirken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenzeichnet, daß die Schieber (55, 56) identisch sind und jeweils drei abgestufte Flächenabschnitte aufweisen, die die ersten zum entsprechenden Stößel (30, 31) gerichteten Rampen (66, 67, 68) bilden, und daß die zweiten Rampen (73, 74, 75) als Nuten (71, 72) ausgebildet sind, wobei die zwei­ ten Rampen auf zwei gegenüberliegenden Seiten (69, 70) eines jeden Schiebers angeordnet sind, die senkrecht zu den ersten Rampen verlaufen, und die Vorsprünge (42, 43) aufnehmen.