DE102022104711A1

DE102022104711A1 - switching device

Info

Publication number: DE102022104711A1
Application number: DE102022104711.3A
Authority: DE
Inventors: Richard Schoechert; Shun Yu; Rainer Morczinek
Original assignee: TDK Electronics AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2023-08-31
Also published as: CN117461107A

Abstract

Es wird eine Schaltvorrichtung (100) beschrieben, die zumindest einen feststehenden Kontakt (2, 3), eine Kontaktbrücke (4) und ein oberes Jochelement (50) in einer Schaltkammer (11) aufweist, wobei das obere Jochelement an der Schaltkammer befestigt ist.A switching device (100) is described which has at least one fixed contact (2, 3), a contact bridge (4) and an upper yoke element (50) in a switching chamber (11), the upper yoke element being fastened to the switching chamber.

Description

Es wird eine Schaltvorrichtung angegeben.A switching device is specified.

Die Schaltvorrichtung ist insbesondere als ein durch elektrisch leitenden Strom betreibbarer, elektromagnetisch wirkender, fernbetätigter Schalter ausgebildet. Die Schaltvorrichtung kann über einen Steuerstromkreis aktiviert werden und kann einen Laststromkreis schalten. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung als Relais oder als Schütz, insbesondere als Leistungsschütz, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann die Schaltvorrichtung als gasgefülltes Leistungsschütz ausgebildet sein.The switching device is designed in particular as an electromagnetically acting, remote-controlled switch that can be operated by electrically conductive current. The switching device can be activated via a control circuit and can switch a load circuit. In particular, the switching device can be designed as a relay or as a contactor, in particular as a power contactor. The switching device can particularly preferably be designed as a gas-filled power contactor.

Eine mögliche Anwendung von derartigen Schaltvorrichtungen, insbesondere von Leistungsschützen, ist das Öffnen und Trennen von Batteriestromkreisen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen wie etwa elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen.A possible application of such switching devices, in particular power contactors, is the opening and disconnection of battery circuits, for example in motor vehicles such as electrically or partially electrically operated motor vehicles.

In seiner Funktion als Sicherheitskomponente wird ein Schütz üblicherweise in Kombination mit einer Sicherung zwischen einer Batterie, etwa einer Lithium-Ionen-Batterie, und einem Elektromotor eingesetzt und muss bei Fehlfunktionen die Stromquelle von der Last trennen können. Ein gravierender Fall einer Batterie-Fehlfunktion ist ein Kurzschluss innerhalb der Batterie, der, je nach Batterie, im vollen Ladezustand zu einer sehr schnellen Entladung mit Strömen im Kilo-Ampere-Bereich und somit einem Vielfachen des Nominalstroms führen kann. Die Hauptaufgabe des Schützes ist es in einem solchen Fall, diesen sehr hohen Strom für eine kurze Zeit, beispielsweise im Bereich von Millisekunden, zu tragen, bis die vorgeschaltete Sicherung den Strom sicher trennen kann oder der Strom sich durch einen steigenden Innenwiderstand der Batterie verringert.In its function as a safety component, a contactor is usually used in combination with a fuse between a battery, such as a lithium-ion battery, and an electric motor and must be able to disconnect the power source from the load in the event of a malfunction. A serious case of a battery malfunction is a short circuit within the battery which, depending on the battery, can lead to very rapid discharge with currents in the kiloampere range and thus many times the nominal current when fully charged. In such a case, the main task of the contactor is to carry this very high current for a short time, for example in the range of milliseconds, until the upstream fuse can safely disconnect the current or the current decreases due to an increasing internal resistance of the battery.

Ein Schütz weist üblicherweise eine durch einen Magnetantrieb bewegbare Schaltbrücke auf, die in einem eingeschalteten Zustand des Schützes beispielsweise zwei feststehende Hauptkontakte elektrisch leitend verbindet. Beim Auftreten eines hohen Kurzschlussstroms entstehen allerdings starke Lorentz-Kräfte durch die Magnetisierung der Leiter, die die Schaltbrücke von den Hauptkontakten wegdrücken. Dieses Phänomen wird auch als Levitation bezeichnet. Durch die Levitation kann ein ungewollter Lichtbogen zwischen den Hauptkontakten und der Brücke entstehen, welcher mit sehr hoher Temperatur brennt. Dadurch kann das Schütz zerstört werden.A contactor usually has a switching bridge that can be moved by a magnetic drive and, when the contactor is switched on, electrically conductively connects, for example, two fixed main contacts. When a high short-circuit current occurs, however, strong Lorentz forces are created by the magnetization of the conductors, which push the jumper away from the main contacts. This phenomenon is also known as levitation. The levitation can cause an unwanted arc between the main contacts and the bridge, which burns at a very high temperature. This can destroy the contactor.

Um einen stromdurchflossenen Leiter bildet sich ein Magnetfeld proportional zur Stromstärke aus. Bei bestehenden Lösungen wird das durch den in der Schaltbrücke fließenden Strom hervorgerufene Magnetfeld in Eisenteilen gebündelt, die sich dadurch anziehen. Die Anziehungskraft wird auch als Reluktanzkraft bezeichnet, die genutzt werden kann, um die Schaltbrücke stärker an die Hauptkontakte zu drücken und das Öffnen des Schützes zu verhindern.A magnetic field proportional to the current strength forms around a current-carrying conductor. With existing solutions, the magnetic field caused by the current flowing in the switching bridge is bundled in iron parts, which attract each other as a result. The attractive force is also known as the reluctance force, which can be used to push the jumper closer to the main contacts and prevent the contactor from opening.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift CN 209000835 U eine Anti-Levitations-Vorrichtung, bei der eine Schaltbrücke mit einer Druckfeder vorgespannt und zwischen einem Isolator und einem Haltekäfig gehalten wird. Die Schaltbrücke ist in der Mitte in zwei Strompfade geteilt. Beide Pfade werden von jeweils einer Eisenplatte und einer Eisenklammer umgriffen, wobei die Eisenplatten am Haltekäfig arretiert sind und die Eisenklammern an der Schaltbrücke befestigt sind.For example, the reference describes CN 209000835 U describe an anti-levitation device in which a jumper is preloaded with a compression spring and held between an insulator and a retaining cage. The switching bridge is divided into two current paths in the middle. Both paths are each surrounded by an iron plate and an iron clamp, with the iron plates being locked to the retaining cage and the iron clamps being attached to the jumper.

Wird die Schaltbrücke nun von einem elektrischen Strom durchflossen, so bildet sich um jeden Strompfad ein jeweiliger magnetischer Fluss aus, der in den jeweiligen Eisenteilen gebündelt wird. Zwischen den Eisenteilen wirkt eine Anziehungskraft, die bestrebt ist den Luftspalt zu schließen. Mit dieser Kraft wird die Schaltbrücke zusätzlich an die Hauptkontakte gedrückt und so am Öffnen gehindert, wobei sich der Luftspalt nicht ändert und nur durch die Konstruktion der Komponenten vorgegeben ist. Die maximale Haltekraft und damit auch der maximale Kurzschlussstrom werden somit durch folgende Parameter begrenzt: Kraft der Druckfeder, Querschnitt der Eisenteile, Haltekraft des Magnetantriebs, Größe des Luftspalts.If an electric current flows through the switching bridge, a respective magnetic flux forms around each current path, which is bundled in the respective iron parts. There is an attractive force between the iron parts that strives to close the air gap. With this force, the switching bridge is additionally pressed against the main contacts and thus prevented from opening, whereby the air gap does not change and is only specified by the design of the components. The maximum holding force and thus also the maximum short-circuit current are therefore limited by the following parameters: force of the compression spring, cross-section of the iron parts, holding force of the magnetic drive, size of the air gap.

Die Druckschriften EP 2 608 235 B1 und DE 10 2016 206 130 A1 beschreiben ebenfalls Anti-Levitations-Vorrichtungen, bei denen jedoch keine Teilung der Schaltbrücke in mehrere Strompfade und somit jeweils nur eine Eisenteilpaarung vorhanden ist.The pamphlets EP 2 608 235 B1 and DE 10 2016 206 130 A1 also describe anti-levitation devices in which, however, the switching bridge is not divided into a plurality of current paths and therefore only one pair of iron parts is present in each case.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Schaltvorrichtung anzugeben.At least one object of certain embodiments is to specify a switching device.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.This object is solved by the subject matter according to the independent patent claim. Advantageous embodiments and developments of the subject are characterized in the dependent claims and are also evident from the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine Schaltvorrichtung zumindest einen feststehenden Kontakt und zumindest einen beweglichen Kontakt auf. Der bewegliche Kontakt kann insbesondere eine Kontaktbrücke aufweisen oder sein. Mit anderen Worten kann die Kontaktbrücke ein beweglicher Kontakt der Schaltvorrichtung oder Teil eines beweglichen Kontakts der Schaltvorrichtung sein. Nachfolgend beschriebene Eigenschaften und Merkmale des beweglichen Kontakts können somit entsprechende Eigenschaften und Merkmale der Kontaktbrücke sein und umgekehrt. Die Schaltvorrichtung kann besonders bevorzugt eine Kontaktanordnung aufweisen, die den beweglichen Kontakt, also die Kontaktbrücke, aufweist.According to at least one embodiment, a switching device has at least one stationary contact and at least one movable contact. The movable contact can in particular have or be a contact bridge. In other words, the contact bridge can be a movable contact of the switching device or part a moving contact of the switching device. Properties and features of the movable contact described below can thus be corresponding properties and features of the contact bridge and vice versa. The switching device can particularly preferably have a contact arrangement which has the movable contact, ie the contact bridge.

Der zumindest eine feststehende Kontakt und der zumindest eine bewegliche Kontakt sind dazu vorgesehen und eingerichtet, einen an die Schaltvorrichtung anschließbaren Laststromkreis ein- und auszuschalten. Der bewegliche Kontakt, also insbesondere die Kontaktbrücke der Kontaktanordnung, ist in der Schaltvorrichtung entsprechend derart zwischen einem nicht-durchschaltenden Zustand und einem durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung bewegbar, dass der bewegliche Kontakt, also insbesondere die Kontaktbrücke der Kontaktanordnung, im nicht-durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung vom zumindest einen feststehenden Kontakt beabstandet und damit galvanisch getrennt ist und im durchschaltenden Zustand einen mechanischen Kontakt zum zumindest einen feststehenden Kontakt aufweist und damit galvanisch mit dem zumindest einen feststehenden Kontakt verbunden ist. Im Folgenden wird der durchschaltende Zustand auch als eingeschalteter Zustand der Schaltvorrichtung bezeichnet, während der nichtdurchschaltende Zustand als ausgeschalteter Zustand der Schaltvorrichtung bezeichnet wird.The at least one fixed contact and the at least one movable contact are provided and set up to switch on and off a load circuit that can be connected to the switching device. The movable contact, i.e. in particular the contact bridge of the contact arrangement, can be moved in the switching device between a non-connecting state and a connecting state of the switching device in such a way that the movable contact, i.e. in particular the contact bridge of the contact arrangement, can be moved in the non-connecting state of the switching device spaced from the at least one fixed contact and is therefore galvanically isolated and, in the switched-through state, has a mechanical contact with the at least one fixed contact and is therefore galvanically connected to the at least one fixed contact. In the following, the conducting state is also referred to as the switched-on state of the switching device, while the non-conducting state is referred to as the switched-off state of the switching device.

Besonders bevorzugt weist die Schaltvorrichtung zumindest zwei feststehende Kontakte auf, die voneinander getrennt in der Schaltvorrichtung angeordnet sind und die auf die vorab beschriebene Weise je nach Zustand des beweglichen Kontakts, also insbesondere der Kontaktbrücke, durch den beweglichen Kontakt, also insbesondere die Kontaktbrücke, elektrisch leitend miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sein können. Die Kontaktbrücke weist bevorzugt eine Oberseite mit zumindest einem Kontaktbereich und eine der Oberseite gegenüber liegende Unterseite auf. Im durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung steht der zumindest eine Kontaktbereich der Kontaktbrücke mit dem zumindest einen feststehenden Kontakt, insbesondere einem Kontaktbereich des zumindest einen feststehenden Kontakts, in mechanischem Kontakt. Weist die Schaltvorrichtung beispielsweise zwei feststehende Kontakte auf, kann die Kontaktbrücke entsprechend zwei Kontaktbereiche aufweisen.The switching device particularly preferably has at least two fixed contacts which are arranged separately from one another in the switching device and which are electrically conductive in the manner described above depending on the state of the movable contact, i.e. in particular the contact bridge, through the movable contact, i.e. in particular the contact bridge connected to each other or electrically separated from each other. The contact bridge preferably has an upper side with at least one contact area and an underside lying opposite the upper side. In the switched-through state of the switching device, the at least one contact area of the contact bridge is in mechanical contact with the at least one fixed contact, in particular a contact area of the at least one fixed contact. If the switching device has two fixed contacts, for example, the contact bridge can have two contact areas accordingly.

Nachfolgend kann sich der allgemeine Begriff „Kontakte“ insbesondere auf alle feststehenden Kontakte sowie auf die Kontaktbrücke oder die Kontaktanordnung mit der Kontaktbrücke beziehen. Insbesondere können die Kontakte ein Metall, bevorzugt Kupfer oder eine Kupferlegierung, aufweisen oder daraus sein. Weiterhin ist zumindest für die Kontaktbereiche beispielsweise auch ein Kompositmaterial in Form eines metallischen Matrixmaterials, bevorzugt mit oder aus Kupfer, und darin verteilten Partikeln, bevorzugt mit oder aus einem Keramikmaterial wie etwa Aluminiumoxid, möglich.In the following, the general term "contacts" can refer in particular to all fixed contacts as well as to the contact bridge or the contact arrangement with the contact bridge. In particular, the contacts can include or be made of a metal, preferably copper or a copper alloy. Furthermore, at least for the contact areas, a composite material in the form of a metallic matrix material, preferably with or made of copper, and particles distributed therein, preferably with or made of a ceramic material such as aluminum oxide, is also possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem die Kontaktanordnung und der zumindest eine feststehende Kontakt oder die zumindest zwei feststehenden Kontakte angeordnet sind. Die Kontaktanordnung kann insbesondere vollständig im Gehäuse angeordnet sein. Dass ein feststehender Kontakt im Gehäuse angeordnet ist, kann insbesondere bedeuten, dass zumindest der Kontaktbereich des feststehenden Kontakts, der im durchschaltenden Zustand in mechanischem Kontakt zum beweglichen Kontakt steht, innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Zum Anschluss einer Zuleitung eines durch die Schaltvorrichtung zu schaltenden Stromkreises kann ein im Gehäuse angeordneter feststehender Kontakt von außen, also von außerhalb des Gehäuses, elektrisch kontaktierbar sein. Hierzu kann ein im Gehäuse angeordneter feststehender Kontakt mit einem Teil aus dem Gehäuse herausragen und außerhalb des Gehäuses eine Anschlussmöglichkeit für eine Zuleitung aufweisen.According to a further embodiment, the switching device has a housing in which the contact arrangement and the at least one fixed contact or the at least two fixed contacts are arranged. In particular, the contact arrangement can be arranged completely in the housing. The fact that a stationary contact is arranged in the housing can mean in particular that at least the contact area of the stationary contact, which is in mechanical contact with the movable contact in the switched-through state, is arranged inside the housing. To connect a supply line of a circuit to be switched by the switching device, a fixed contact arranged in the housing can be electrically contacted from the outside, ie from outside the housing. For this purpose, a part of a stationary contact arranged in the housing can project out of the housing and have a connection option for a supply line outside the housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontakte in einer Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Kontaktanordnung vollständig in der Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet ist und dass weiterhin zumindest Teile des oder der feststehenden Kontakte, etwa der oder die Kontaktbereiche des oder der feststehenden Kontakte, in der Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet sind. Die Schaltvorrichtung kann entsprechend besonders bevorzugt eine gasgefüllte Schaltvorrichtung wie etwa ein gasgefülltes Schütz sein.According to a further embodiment, the contacts are arranged in a gas atmosphere in the housing. This can mean in particular that the contact arrangement is arranged completely in the gas atmosphere in the housing and that at least parts of the fixed contact or contacts, such as the contact area or areas of the fixed contact or contacts, are arranged in the gas atmosphere in the housing. Accordingly, the switching device can particularly preferably be a gas-filled switching device such as a gas-filled contactor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontakte, das bedeutet die Kontaktanordnung vollständig sowie zumindest Teile des oder der feststehenden Kontakte, in einer Schaltkammer innerhalb des Gehäuses angeordnet. In der Schaltkammer kann sich ein Gas, also zumindest ein Teil der vorher beschriebenen Gasatmosphäre, befinden. Das Gas kann bevorzugt einen Anteil von zumindest 20% H₂ und bevorzugt zumindest 50% H₂ aufweisen. Zusätzlich zum Wasserstoff kann das Gas ein inertes Gas aufweisen, besonders bevorzugt N₂ und/oder eines oder mehrere Edelgase.According to a further embodiment, the contacts, ie the entire contact arrangement and at least parts of the fixed contact or contacts, are arranged in a switching chamber inside the housing. A gas, ie at least part of the gas atmosphere described above, can be located in the switching chamber. The gas can preferably have a proportion of at least 20% H ₂ and preferably at least 50% H ₂ . In addition to the hydrogen, the gas can include an inert gas, particularly preferably N ₂ and/or one or more noble gases.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktbrücke in der Schaltvorrichtung mittels einer Achse bewegbar. Besonders bevorzugt ist die Kontaktanordnung in der Schaltvorrichtung mittels der Achse bewegbar. Insbesondere kann die Kontaktbrücke und besonders bevorzugt die Kontaktanordnung mittels eines Magnetankers bewegbar sein, der die Achse aufweist. Die Achse kann an einem Ende direkt oder indirekt mit der Kontaktbrücke verbunden derart verbunden sein, dass die Kontaktbrücke vermittels der Achse bewegbar ist, also bei einer Bewegung der Achse durch diese ebenfalls bewegt wird. Besonders bevorzugt kann die Achse an einem Ende mit der Kontaktanordnung derart verbunden sein, dass die Kontaktanordnung vermittels der Achse bewegbar ist, also bei einer Bewegung der Achse durch diese ebenfalls bewegt wird. Die Achse kann insbesondere durch eine Öffnung in der Schaltkammer in die Schaltkammer hineinragen. Der Magnetanker kann durch einen magnetischen Kreis bewegbar sein, um die vorab beschriebenen Schaltvorgänge zu bewirken. Hierzu kann der magnetische Kreis ein Joch aufweisen, das eine Öffnung aufweist, durch die die Achse des Magnetankers hindurch ragt. Die Achse kann bevorzugt Edelstahl aufweisen oder daraus sein. Das Joch kann bevorzugt Reineisen oder eine niedrig dotierte Eisenlegierung aufweisen oder daraus sein.According to a further embodiment, the contact bridge in the switching device can be moved by means of an axis. The contact arrangement in the switching device is particularly preferred by means of the axis movable. In particular, the contact bridge and particularly preferably the contact arrangement can be movable by means of a magnet armature which has the axis. The axle can be connected at one end directly or indirectly to the contact bridge in such a way that the contact bridge can be moved by means of the axle, ie when the axle moves it is also moved by it. Particularly preferably, the axle can be connected at one end to the contact arrangement in such a way that the contact arrangement can be moved by means of the axle, ie is also moved by the axle when the axle moves. In particular, the axis can project into the switching chamber through an opening in the switching chamber. The magnet armature can be moved by a magnetic circuit in order to bring about the switching operations described above. For this purpose, the magnetic circuit can have a yoke which has an opening through which the axis of the magnet armature protrudes. The axle can preferably include or be made of stainless steel. The yoke can preferably have or be made of pure iron or a low-doped iron alloy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kontaktanordnung ein Halteelement auf. Das Halteelement kann insbesondere an der Achse befestigt sein. Weiterhin können das Halteelement und damit die Kontaktanordnung an der Achse arretiert sein. Dies kann beispielsweise mittels eines Sprengrings oder einer Vernietung an der Achse möglich sein. Darüber hinaus können das Halteelement und damit die Kontaktanordnung auf der Achse aufgeschraubt sein. Hierzu kann das Halteelement beispielsweise ein Loch mit einem Gewinde oder mit einer umformten Gewindebuchse mit einem Gewinde aufweisen, mit dem das Halteelement auf einem Gewinde der Achse aufgeschraubt sein kann. Zusätzlich kann das Halteelement in diesem Fall an der Achse arretiert sein, beispielsweise ebenfalls mittels eines Sprengrings und/oder einer Vernietung und/oder einer Kontermutter. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass die Achse im Halteelement durch eine Klemmung befestigt ist und/oder dass ein Teil der Achse mit dem Material des Halteelements umformt ist. Die Achse kann in diesem Fall bevorzugt eine oder mehrere Verankerungselemente wie beispielsweise eine oder mehrere Rillen und/oder eine oder mehrere Vorsprünge aufweisen, die ganz oder teilweise um die Achse herum verlaufen können.According to a further embodiment, the contact arrangement has a holding element. The holding element can in particular be fastened to the axle. Furthermore, the holding element and thus the contact arrangement can be locked on the axis. This can be possible, for example, by means of a snap ring or riveting on the axle. In addition, the holding element and thus the contact arrangement can be screwed onto the axle. For this purpose, the holding element can have, for example, a hole with a thread or with a formed threaded bushing with a thread, with which the holding element can be screwed onto a thread of the axle. In addition, the holding element can be locked on the axle in this case, for example also by means of a snap ring and/or a rivet and/or a lock nut. In addition, it can also be possible for the axle to be fixed in the holding element by a clamp and/or for a part of the axle to be formed with the material of the holding element. In this case, the axis can preferably have one or more anchoring elements such as, for example, one or more grooves and/or one or more projections, which can run completely or partially around the axis.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung ein oberes Jochelement auf. Das obere Jochelement ist besonders bevorzugt getrennt von der Kontaktbrücke und besonders bevorzugt getrennt von der Kontaktanordnung in der Schaltvorrichtung angeordnet. Insbesondere kann das obere Jochelement unbeweglich in der Schaltvorrichtung angeordnet und befestigt sein.According to a further embodiment, the switching device has an upper yoke element. The upper yoke element is particularly preferably arranged separately from the contact bridge and particularly preferably separately from the contact arrangement in the switching device. In particular, the upper yoke element can be arranged and fastened immovably in the switching device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung zusätzlich zum oberen Jochelement ein unteres Jochelement auf. Insbesondere weist die Kontaktanordnung das untere Jochelement auf. Das untere Jochelement ist somit bevorzugt Teil der Kontaktanordnung.According to a further embodiment, the switching device has a lower yoke element in addition to the upper yoke element. In particular, the contact arrangement has the lower yoke element. The lower yoke element is thus preferably part of the contact arrangement.

Das obere Jochelement oder das obere Jochelement und das untere Jochelement können jeweils Eisen aufweisen oder daraus sein. Insbesondere können das obere Jochelement oder das obere Jochelement und das untere Jochelement jeweils Reineisen aufweisen oder daraus sein.The upper yoke member or the upper yoke member and the lower yoke member may each comprise or be made of iron. In particular, the upper yoke element or the upper yoke element and the lower yoke element can each comprise or be made of pure iron.

Bevorzugt ist das obere Jochelement im Gegensatz zum unteren Jochelement kein Teil der Kontaktanordnung, sondern ist unabhängig von der Kontaktanordnung und damit für den Fall, dass die Kontaktanordnung das untere Jochelement aufweist, insbesondere unabhängig vom unteren Jochelement in der Schaltkammer angeordnet. Besonders bevorzugt ist das obere Jochelement im Hinblick auf seine Position relativ zu dem zumindest einen feststehenden Kontakt unveränderlich angeordnet und arretiert. Das obere Jochelement kann an der Schaltkammer befestigt sein. Beispielsweise kann das obere Jochelement an einer Innenseite der Schaltkammer befestigt sein, bevorzugt durch eine Verlötung oder Verklebung. Alternativ dazu kann das obere Jochelement auch durch eine Vernietung oder Verschraubung an der Schaltkammer befestigt sein. Weiterhin kann das obere Jochelement beispielsweise mittels eines Befestigungsteils, etwa aus einem Kunststoff, an der Innenseite der Schaltkammer gehalten sein. Beispielsweise kann das obere Jochelement hierbei durch Verstemmen in der Schaltkammer fixiert sein. Hierbei kann das obere Jochelement etwa lose in die Schaltkammer oder einen Teil der Schaltkammer eingelegt werden und bei der Montage, besonders bevorzugt formschlüssig, durch Verklemmen oder Verstemmen, in der Schaltkammer arretiert werden. Dadurch, dass das obere Jochelement nicht Teil der Kontaktanordnung ist, kann mit Vorteil im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Technik erreicht werden, dass das obere Jochelement nicht während der Schaltbewegung der Kontaktanordnung mitbewegt wird. Dadurch kann das obere Jochelement beispielsweise größer dimensioniert als übliche Jochelemente im Stand der Technik ausgeführt werden, da die Masse des oberen Jochelements im Hinblick auf die Schaltbewegung unbeachtlich ist.In contrast to the lower yoke element, the upper yoke element is preferably not part of the contact arrangement, but is arranged independently of the contact arrangement and thus, in the event that the contact arrangement has the lower yoke element, in particular independently of the lower yoke element in the switching chamber. The upper yoke element is particularly preferably arranged and locked in an unchangeable manner with regard to its position relative to the at least one stationary contact. The upper yoke member may be attached to the interrupter. For example, the upper yoke element can be attached to an inside of the switching chamber, preferably by soldering or gluing. As an alternative to this, the upper yoke element can also be fastened to the switching chamber by riveting or screwing. Furthermore, the upper yoke element can be held on the inside of the switching chamber, for example by means of a fastening part, for example made of a plastic. For example, the upper yoke element can be fixed in the switching chamber by caulking. In this case, the upper yoke element can be loosely inserted into the switching chamber or a part of the switching chamber and can be locked in the switching chamber during assembly, particularly preferably with a positive fit, by clamping or caulking. The fact that the upper yoke element is not part of the contact arrangement can advantageously be achieved, in contrast to the prior art described above, in that the upper yoke element is not moved during the switching movement of the contact arrangement. As a result, the upper yoke element can, for example, be designed with larger dimensions than conventional yoke elements in the prior art, since the mass of the upper yoke element is irrelevant with regard to the switching movement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das untere Jochelement verschiebbar am Halteelement gelagert. Entsprechend kann sich die Position des unteren Jochelements relativ zum oberen Jochelement zum einen durch eine Bewegung des unteren Jochelements in der Kontaktanordnung ändern. Damit kann ein Luftspalt zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement insbesondere auch in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung veränderbar sein. Zum anderen kann sich die Position des unteren Jochelements für den bevorzugten Fall, dass das obere Jochelement an der Schaltkammer befestigt ist, relativ zum oberen Jochelement durch eine Bewegung der Kontaktanordnung in der Schaltkammer ändern. Besonders bevorzugt ist das untere Jochelement in einer Richtung parallel zur Achse verschiebbar am Halteelement gelagert.According to a further embodiment, the lower yoke element is slidably mounted on the holding element. Correspondingly, the position of the lower yoke element relative to the upper yoke element can change on the one hand by a movement of the bottom Ren yoke elements change in the contact arrangement. An air gap between the lower yoke element and the upper yoke element can thus be variable, in particular even when the switching device is switched on. On the other hand, in the preferred case that the upper yoke element is fastened to the switching chamber, the position of the lower yoke element can change relative to the upper yoke element by a movement of the contact arrangement in the switching chamber. The lower yoke element is particularly preferably mounted on the holding element so that it can be displaced in a direction parallel to the axis.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktbrücke am Halteelement angeordnet. Insbesondere kann die Kontaktbrücke am Halteelement verschiebbar gelagert sein. Besonders bevorzugt kann die Kontaktbrücke in einer Richtung parallel zur Achse verschiebbar am Halteelement gelagert sein.According to a further embodiment, the contact bridge is arranged on the holding element. In particular, the contact bridge can be slidably mounted on the holding element. Particularly preferably, the contact bridge can be mounted on the holding element so that it can be displaced in a direction parallel to the axis.

Dass ein Element, also insbesondere das untere Jochelement und/oder die Kontaktbrücke, verschiebbar am Halteelement gelagert sind, kann insbesondere bedeuten, dass das besagte Element in vorzugsweise nur einer Richtung, die auch als Bewegungsrichtung bezeichnet werden kann, beweglich in Bezug auf das Halteelement ist und gleichzeitig in seiner Bewegungsfreiheit durch das Halteelement eingeschränkt wird. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheit kann entlang der Bewegungsrichtung vorliegen, so dass die Verschiebbarkeit entlang der Bewegungsrichtung auf eine gewisse Strecke begrenzt ist. Vorzugsweise ist die Bewegungsfreiheit in anderen Richtungen als der Bewegungsrichtung, bis auf Toleranzen, zumindest erheblich eingeschränkt.The fact that an element, i.e. in particular the lower yoke element and/or the contact bridge, is slidably mounted on the holding element can mean in particular that said element can be moved in relation to the holding element in preferably only one direction, which can also be referred to as the direction of movement and at the same time its freedom of movement is restricted by the holding element. The freedom of movement can be restricted along the direction of movement, so that the displaceability along the direction of movement is limited to a certain distance. The freedom of movement in directions other than the direction of movement is preferably at least considerably restricted, except for tolerances.

Besonders bevorzugt sind für den Fall, dass das untere Jochelement vorhanden ist, die Kontaktbrücke, das untere Jochelement und das obere Jochelement jeweils paarweise relativ zueinander bewegbar gelagert. Das bedeutet, dass die Kontaktbrücke und das untere Jochelement relativ zueinander bewegbar gelagert sind, da die Kontaktbrücke und/oder das untere Jochelement beweglich am Halteelement gelagert sind. Weiterhin sind die Kontaktbrücke und, sofern vorhanden, das untere Jochelement relativ zum oberen Jochelement beweglich gelagert, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass die Kontaktbrücke und, sofern vorhanden, das untere Jochelement Teile der bewegbaren Kontaktanordnung sind, wohingegen das obere Jochelement kein Teil der Kontaktanordnung ist.If the lower yoke element is present, the contact bridge, the lower yoke element and the upper yoke element are particularly preferably mounted in pairs so that they can be moved relative to one another. This means that the contact bridge and the lower yoke element are movably mounted relative to one another, since the contact bridge and/or the lower yoke element are movably mounted on the holding element. Furthermore, the contact bridge and, if present, the lower yoke element are movably mounted relative to the upper yoke element, which can be achieved, for example, in that the contact bridge and, if present, the lower yoke element are parts of the movable contact arrangement, whereas the upper yoke element is not part of the Contact arrangement is.

Beispielsweise kann das Halteelement zumindest ein Führungselement zur Führung der Kontaktbrücke und/oder des unteren Jochelements aufweisen. Das zumindest eine Führungselement kann beispielsweise durch eine Führungsschiene gebildet sein und kann insbesondere eine Führung und damit eine Bewegungsrichtung entlang der Richtung parallel zur Achse ermöglichen. Besonders bevorzugt weist das Halteelement mehrere Führungselemente auf. Durch die Führungselemente kann vorzugsweise auch eine Begrenzung der Beweglichkeit in anderen Richtung als der gewollten Bewegungsrichtung erreicht werden. Weiterhin kann das Halteelement zumindest einen Anschlag zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Kontaktbrücke und/oder des unteren Jochelements aufweisen. Der zumindest eine Anschlag kann insbesondere eine Begrenzung entlang der Bewegungsrichtung und damit vorzugsweise entlang der Richtung parallel zur Achse bewirken. Besonders bevorzugt kann das Halteelement mehrere Anschläge aufweisen.For example, the holding element can have at least one guide element for guiding the contact bridge and/or the lower yoke element. The at least one guide element can be formed, for example, by a guide rail and can in particular enable guidance and thus a direction of movement along the direction parallel to the axis. The holding element particularly preferably has a plurality of guide elements. The guide elements can preferably also be used to limit mobility in a direction other than the desired direction of movement. Furthermore, the holding element can have at least one stop for limiting the displacement of the contact bridge and/or the lower yoke element. The at least one stop can in particular effect a limitation along the direction of movement and thus preferably along the direction parallel to the axis. The holding element can particularly preferably have a plurality of stops.

Beispielsweise kann das Halteelement zumindest ein Klammerelement aufweisen, das das zumindest eine Führungselement und den zumindest einen Anschlag aufweist und das zumindest teilweise die Kontaktbrücke und/oder das untere Jochelement umgreift. Das zumindest eine Klammerelement kann beispielsweise an einer Grundplatte des Halteelements angeordnet sein. Insbesondere kann das Klammerelement einen Anschlag aufweisen, der über zwei Führungselemente mit der Grundplatte verbunden ist, so dass die Führungselemente und der Anschlag des Klammerelements zusammen mit der Grundplatte eine Öffnung umgeben. Die Kontaktbrücke und/oder das untere Jochelement können durch die Öffnung hindurchragen. Besonders bevorzugt weist das Halteelement zumindest zwei Klammerelemente auf.For example, the holding element can have at least one clamp element, which has the at least one guide element and the at least one stop and which at least partially encompasses the contact bridge and/or the lower yoke element. The at least one clamp element can be arranged, for example, on a base plate of the holding element. In particular, the clamp element can have a stop which is connected to the base plate via two guide elements, so that the guide elements and the stop of the clamp element together with the base plate surround an opening. The contact bridge and/or the lower yoke element can protrude through the opening. The holding element particularly preferably has at least two clamp elements.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktbrücke zwischen der Grundplatte des Halteelements und dem oberen Jochelement angeordnet. Für den Fall, dass das untere Jochelement vorhanden ist, ist die Kontaktbrücke zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement angeordnet. Insbesondere kann das obere Jochelement von der Achse aus gesehen über der Kontaktanordnung angeordnet sein. Die Kontaktbrücke kann eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite aufweisen, wobei das untere Jochelement, sofern vorhanden, unter der Kontaktbrücke und damit an der Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet ist, während das obere Jochelement über der Kontaktbrücke und damit an der Oberseite der Kontaktbrücke angeordnet ist.According to a further embodiment, the contact bridge is arranged between the base plate of the holding element and the upper yoke element. If the lower yoke element is present, the contact bridge is arranged between the lower yoke element and the upper yoke element. In particular, the upper yoke element can be arranged above the contact arrangement when viewed from the axis. The contact bridge can have an upper side and an underside opposite the upper side, with the lower yoke element, if present, being arranged under the contact bridge and thus on the underside of the contact bridge, while the upper yoke element is arranged over the contact bridge and thus on the upper side of the contact bridge .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das obere Jochelement eine Vertiefung an einer der Kontaktbrücke zugewandten Unterseite auf. Die Vertiefung kann insbesondere als rinnenartige oder nutartige Vertiefung ausgebildet sein. Die Kontaktbrücke kann in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung teilweise in die Vertiefung ragen. Insbesondere kann die Vertiefung eine Breite aufweisen, die, zumindest im Bereich der Vertiefung, größer als eine Breite der Kontaktbrücke ist. Beispielsweise kann die Kontaktbrücke eine Einschnürung aufweisen, also einen Bereich mit einer verringerten Breite, wobei die Einschnürung in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung zumindest teilweise in der Vertiefung des oberen Jochelements angeordnet ist. Weiterhin kann die Vertiefung eine Tiefe aufweisen, die, zumindest im Bereich der Vertiefung, gleich oder im Wesentlichen gleich einer Dicke der Kontaktbrücke ist. Weiterhin kann die Kontaktbrücke auch eine Dicke aufweisen, die größer als die Tiefe der Vertiefung ist. Die Kontaktbrücke kann beim Übergang von einem ausgeschalteten Zustand in einen eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung durch die Schaltbewegung der Kontaktanordnung in die Vertiefung einfahren. Das obere Jochelement kann somit in einem eingeschalteten Zustand die Kontaktbrücke zumindest teilweise umgreifen. Die Kontaktbrücke kann bevorzugt im eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung teilweise aus der Vertiefung herausragen.According to a further embodiment, the upper yoke element has a recess on an underside facing the contact bridge. The indentation can in particular be designed as a channel-like or groove-like indentation. When the switching device is switched on, the contact bridge can partially go into the recess protrude. In particular, the depression can have a width which, at least in the region of the depression, is greater than a width of the contact bridge. For example, the contact bridge can have a constriction, ie an area with a reduced width, the constriction being arranged at least partially in the depression of the upper yoke element when the switching device is switched on. Furthermore, the depression can have a depth which, at least in the region of the depression, is equal or essentially equal to a thickness of the contact bridge. Furthermore, the contact bridge can also have a thickness that is greater than the depth of the depression. During the transition from a switched-off state to a switched-on state of the switching device, the contact bridge can move into the depression as a result of the switching movement of the contact arrangement. The upper yoke element can thus at least partially encompass the contact bridge in a switched-on state. The contact bridge can preferably partially protrude from the depression when the switching device is switched on.

Weiterhin kann die Kontaktbrücke auch im eingeschalteten Zustand vom oberen Jochelement beabstandet sein. Mit anderen Worten kann die Kontaktbrücke im eingeschalteten Zustand somit keinen mechanischen Kontakt zum oberen Jochelement haben. Entsprechend kann auch im eingeschalteten Zustand ein Luftspalt zwischen dem oberen Jochelement und der Kontaktbrücke verbleiben.Furthermore, the contact bridge can also be spaced apart from the upper yoke element when it is switched on. In other words, the contact bridge cannot have any mechanical contact with the upper yoke element when it is switched on. Accordingly, an air gap can also remain between the upper yoke element and the contact bridge when switched on.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Halteelement ein elektrisch isolierendes Material auf. Besonders bevorzugt ist das Halteelement aus einem oder mehreren elektrisch isolierenden Materialien, so dass das Halteelement elektrisch isolierend sein kann. Das oder die elektrisch isolierenden Materialien können ausgewählt sein aus Polymeren und Keramikmaterialien, beispielsweise ausgewählt aus Polyoxymethylen (POM), insbesondere mit der Struktur (CH₂O)_n, Polybutylenterephthalat (PBT), Glasfaser-gefülltem PBT und elektrisch isolierenden Metalloxiden wie etwa Al₂O₃. Insbesondere kann das Halteelement die Kontaktbrücke oder bevorzugt die Kontaktbrücke und die Kontaktfeder sowie das untere Jochelement von der Achse elektrisch isolieren. Dadurch kann die Kontaktbrücke elektrisch isoliert von den Komponenten des Magnetantriebs, also insbesondere von den weiteren Komponenten des Magnetankers, gelagert sein. Das Halteelement kann dadurch gleichzeitig eine Lagerung der Kontaktbrücke sowie eine elektrische Isolation der Kontaktbrücke ermöglichen.According to a further embodiment, the holding element has an electrically insulating material. The holding element is particularly preferably made of one or more electrically insulating materials, so that the holding element can be electrically insulating. The electrically insulating material or materials can be selected from polymers and ceramic materials, for example selected from polyoxymethylene (POM), in particular with the structure (CH ₂ O) _n , polybutylene terephthalate (PBT), glass fiber-filled PBT and electrically insulating metal oxides such as Al ₂ _O3 . In particular, the holding element can electrically insulate the contact bridge or preferably the contact bridge and the contact spring as well as the lower yoke element from the axis. As a result, the contact bridge can be mounted in an electrically insulated manner from the components of the magnet drive, ie in particular from the other components of the magnet armature. The holding element can thereby enable the contact bridge to be supported and the contact bridge to be electrically insulated at the same time.

Beispielsweise kann das obere Jochelement lateral neben dem zumindest einen feststehenden Kontakt angeordnet sein. Mit „lateral“ werden hier und im Folgenden Richtungen bezeichnet, die senkrecht zur Achse des Magnetankers sind. Besonders bevorzugt weist die Schaltvorrichtung zwei feststehende Kontakte auf und das obere Jochelement ist zwischen den zwei feststehenden Kontakten angeordnet.For example, the upper yoke element can be arranged laterally next to the at least one stationary contact. Here and in the following, “lateral” refers to directions that are perpendicular to the axis of the magnet armature. Particularly preferably, the switching device has two fixed contacts and the upper yoke element is arranged between the two fixed contacts.

Weiterhin kann es möglich sein, dass das Halteelement einen Teil wie etwa einen oben beschrieben Anschlag aufweist, der in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung in einen Zwischenraum zwischen dem zumindest einen feststehenden Kontakt und dem oberen Jochelement hineinragt. Dadurch kann beispielsweise eine elektrische Isolierung des oberen Jochelements von dem zumindest einen feststehenden Kontakt erreicht werden. Im Fall von zwei feststehenden Kontakten, zwischen denen das obere Jochelement angeordnet ist, kann das Halteelement bevorzugt entsprechend zwei Teile wie etwa zwei Anschläge aufweisen, wobei jeder der Anschläge in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung in einen Zwischenraum zwischen einem der feststehenden Kontakte und dem oberen Jochelement hineinragen kann.Furthermore, it may be possible for the holding element to have a part, such as a stop described above, which protrudes into a gap between the at least one stationary contact and the upper yoke element when the switching device is switched on. As a result, for example, electrical insulation of the upper yoke element from the at least one fixed contact can be achieved. In the case of two fixed contacts between which the upper yoke element is arranged, the holding element can preferably correspondingly have two parts such as two abutments, each of the abutments in an switched-on state of the switching device entering a gap between one of the fixed contacts and the upper yoke element can protrude.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kontaktanordnung weiterhin eine Feder auf, die im Folgenden auch als Kontaktfeder bezeichnet werden kann und die auf einer an der dem oberen Jochelement abgewandten Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet ist. Weist die Kontaktanordnung auch das untere Jochelement auf, so ist die Kontaktfeder somit auf der dem unteren Jochelement zugewandten Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet. Die Kontaktfeder kann die Kontaktbrücke besonders bevorzugt in Richtung des zumindest einen feststehenden Kontakts drücken. Während eines Schaltvorgangs der Schaltvorrichtung von einem ausgeschalteten Zustand in einen eingeschalteten Zustand bewegen sich der Magnetanker und damit die Achse sowie die Kontaktanordnung bevorzugt in einer linearen Bewegung in Form einer Hub- oder Senkbewegung entlang der Achse, die auch als vertikale Richtung bezeichnet werden kann. Bevorzugt weisen die Achse und beispielsweise ein magnetischer Kern des Magnetankers in vertikaler Richtung einen Bewegungsspielraum für die Hubbewegung auf, die größer als der Schaltspalt ist, der durch den Abstand zwischen dem zumindest einen feststehenden Kontakt und der Kontaktbrücke im nicht-durchschaltenden Zustand gebildet wird. Dies kann beispielsweise dadurch ermöglicht sein, dass im ausgeschalteten Zustand ein Spalt zwischen dem magnetischen Kern und dem Joch des magnetischen Kreises, der auch als Bewegungsspalt bezeichnet werden kann, größer als der Schaltspalt ist. Beim Anschlagen der Kontaktbrücke am zumindest einen feststehenden Kontakt und damit beim vollständigen Schließen des Schaltspalts kann die Kontaktfeder einfedern und der Magnetanker kann sich weiter bewegen, bis beispielsweise der magnetische Kern am Joch anliegt. Somit kann es sich bei dem Magentanker mit der Kontaktanordnung um ein Überhubsystem handeln, bei dem die Kontaktbrücke verschiebbar am Halteelement angeordnet ist. Beispielsweise kann der Bewegungsspalt um kleiner oder gleich 1 mm und besonders bevorzugt um etwa 0,5 mm größer als der Schaltspalt sein. Durch ein durch den Überhub hervorgerufenes Einfedern der Kontaktfeder kann der Anpressdruck der Kontaktbrücke am zumindest einen feststehenden Kontakt erhöht werden und es kann eine gewisse Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen und mechanischen Stößen erreicht werden.According to a further embodiment, the contact arrangement also has a spring, which can also be referred to below as a contact spring and which is arranged on the underside of the contact bridge, facing away from the upper yoke element. If the contact arrangement also has the lower yoke element, the contact spring is thus arranged on the underside of the contact bridge facing the lower yoke element. The contact spring can particularly preferably press the contact bridge in the direction of the at least one fixed contact. During a switching process of the switching device from a switched-off state to a switched-on state, the magnet armature and thus the axis and the contact arrangement preferably move in a linear movement in the form of a lifting or lowering movement along the axis, which can also be referred to as the vertical direction. The axis and, for example, a magnetic core of the magnet armature preferably have a freedom of movement for the lifting movement in the vertical direction that is larger than the switching gap that is formed by the distance between the at least one fixed contact and the contact bridge in the non-connecting state. This can be made possible, for example, by a gap between the magnetic core and the yoke of the magnetic circuit, which can also be referred to as the movement gap, being larger than the switching gap in the switched-off state. When the contact bridge strikes at least one fixed contact and thus when the switching gap is completely closed, the contact spring can deflect and the magnet armature can move further, for example until the magnet ical core rests against the yoke. Thus, the magnet anchor with the contact arrangement can be an overtravel system, in which the contact bridge is arranged displaceably on the holding element. For example, the movement gap can be less than or equal to 1 mm and particularly preferably about 0.5 mm larger than the switching gap. By deflecting the contact spring caused by the overtravel, the contact pressure of the contact bridge on the at least one fixed contact can be increased and a certain insensitivity to vibrations and mechanical shocks can be achieved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktfeder zwischen der Kontaktbrücke und der Grundplatte des Halteelements oder, im Fall eines vorhandenen unteren Jochelements, zwischen der Kontaktbrücke und dem unteren Jochelement angeordnet, so dass die Kontaktfeder bestrebt ist, die Kontaktbrücke und Grundplatte oder die Kontaktbrücke und das untere Jochelement auseinander zu drücken. Die Kontaktfeder erzeugt somit insbesondere eine Federkraft, die einer Annäherung des unteren Jochelements an die Grundplatte oder an die Kontaktbrücke entgegenwirkt. Die Feder kann sich, bevorzugt direkt, an der Unterseite der Kontaktbrücke und an der Grundplatte oder am unteren Jochelement abstützen. Im zweiten Fall kann das untere Jochelement eine Vertiefung aufweisen, in die die Feder hineinragt und die die Position der Kontaktfeder fixieren kann. Im Fall, dass die Schaltvorrichtung kein unteres Jochelement aufweist, kann das Halteelement, insbesondere die Grundplatte, einen Federhalter aufweisen, der einer Verschiebung der Kontaktfeder am Halteelement entgegenwirkt. Beispielsweise kann der Federhalter einen Zapfen aufweisen oder daraus gebildet sein, der von einem Teil der Kontaktfeder umgeben ist.According to a further embodiment, the contact spring is arranged between the contact bridge and the base plate of the holding element or, in the case of an existing lower yoke element, between the contact bridge and the lower yoke element, so that the contact spring tends to contact the contact bridge and base plate or the contact bridge and the lower to push the yoke apart. The contact spring thus generates in particular a spring force which counteracts the lower yoke element coming closer to the base plate or to the contact bridge. The spring can be supported, preferably directly, on the underside of the contact bridge and on the base plate or on the lower yoke element. In the second case, the lower yoke element can have a depression into which the spring protrudes and which can fix the position of the contact spring. If the switching device does not have a lower yoke element, the holding element, in particular the base plate, can have a spring holder which counteracts displacement of the contact spring on the holding element. For example, the spring retainer may include or be formed from a peg surrounded by a portion of the contact spring.

Im eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung wird bei einem Stromfluss durch die Kontaktbrücke ein Magnetfeld im oberen Jochelement induziert. Dabei können sich, insbesondere im Fall eines großen Stroms wie etwa eines Kurzschlussstroms durch die Kontaktbrücke, die Magnetfeldlinien auf der Oberseite des oberen Jochelements bündeln. Da das Feld den kürzesten Weg zur Energieminimierung anstrebt, ist das Feld auf der der Kontaktbrücke zugewandten Unterseite und durch die Kontaktbrücke hindurch stark gestaucht und erzeugt eine Reluktanzkraft auf die Kontaktbrücke, die der Levitationskraft entgegenwirkt und die entsprechend auch als Anti-Levitations-Kraft bezeichnet werden kann. Somit kann ein Halteeffekt durch einen Fluss des magnetischen Felds vom oberen Jochelement durch die Kontaktbrücke erreicht werden.When the switching device is switched on, a magnetic field is induced in the upper yoke element when a current flows through the contact bridge. In this case, particularly in the case of a large current such as a short-circuit current through the contact bridge, the magnetic field lines can concentrate on the upper side of the upper yoke element. Since the field strives for the shortest path to energy minimization, the field is strongly compressed on the underside facing the contact bridge and through the contact bridge and generates a reluctance force on the contact bridge, which counteracts the levitation force and is accordingly also referred to as anti-levitation force can. A holding effect can thus be achieved by a flow of the magnetic field from the upper yoke element through the contact bridge.

Für den Fall, dass die Schaltvorrichtung das untere Jochelement aufweist, ist die Kontaktbrücke besonders bevorzugt wie vorab beschrieben zwischen dem oberen Jochelement und dem unteren Jochelement angeordnet. Die Jochelemente können zusätzlich zum vorher beschriebenen Effekt des oberen Jochelements auf die Kontaktbrücke auch in diesem Fall Magnetfelder, die bei einem Stromfluss durch die Kontaktbrücke entstehen, aufzufangen. Das bedeutet, dass in diesem Fall die beiden Jochelemente durch ein durch die stromdurchflossene Kontaktbrücke entstehendes Magnetfeld so magnetisiert werden, dass eine Anziehungskraft zwischen diesen entsteht. Da das obere Jochelement am Halteelement über der Kontaktbrücke angeordnet ist, während das untere Jochelement unter der Kontaktbrücke angeordnet ist, kann das untere Jochelement durch die entstehende Anziehungskraft zwischen den Jochelementen nach oben, also in Richtung des oberen Jochelements gezogen werden. Dieser Effekt kann den vorab beschriebenen Halteeffekt verstärken. Durch die Kontaktfeder kann das untere Jochelement eine Kraft auf die Kontaktbrücke ausüben, so dass damit auch die Kontaktbrücke zusätzlich nach oben und damit in Richtung des zumindest einen feststehenden Kontakts gedrückt wird. Die wirkende Anziehungskraft zwischen den Jochelementen ist umso stärker, je größer der elektrische Strom ist, der durch die Kontaktbrücke fließt. Da die Kontaktfeder jedoch bestrebt ist, das untere Jochelement von der Kontaktbrücke und damit auch vom oberen Jochelement wegzudrücken, und das untere Jochelement am Halteelement beweglich gelagert ist, kann die Federkraft bei ausreichend kleinen elektrischen Strömen durch die Kontaktbrücke größer sein als die Anziehungskraft zwischen den Jochelementen. Erst wenn die Anziehungskraft zwischen den Jochelementen die Federkraft der Kontaktfeder übersteigt, kann sich das untere Jochelement in Richtung des oberen Jochelements bewegen und dadurch die Kontaktbrücke vermittels der nun stärker komprimierten Kontaktfeder stärker an den zumindest einen feststehenden Kontakt andrücken. Damit kann dem oben beschriebenen Levitationseffekt, insbesondere bei einem Kurzschlussstrom, verstärkt entgegengewirkt werden.If the switching device has the lower yoke element, the contact bridge is particularly preferably arranged, as described above, between the upper yoke element and the lower yoke element. In addition to the previously described effect of the upper yoke element on the contact bridge, the yoke elements can also in this case absorb magnetic fields that arise when a current flows through the contact bridge. This means that in this case the two yoke elements are magnetized by a magnetic field created by the current-carrying contact bridge in such a way that an attractive force is created between them. Since the upper yoke element is arranged on the holding element above the contact bridge, while the lower yoke element is arranged under the contact bridge, the lower yoke element can be pulled upwards, ie in the direction of the upper yoke element, by the resulting attraction force between the yoke elements. This effect can increase the holding effect described above. The contact spring allows the lower yoke element to exert a force on the contact bridge, so that the contact bridge is also additionally pressed upwards and thus in the direction of the at least one fixed contact. The force of attraction acting between the yoke elements is all the stronger, the greater the electrical current that flows through the contact bridge. However, since the contact spring strives to push the lower yoke element away from the contact bridge and thus also from the upper yoke element, and the lower yoke element is movably mounted on the holding element, the spring force can be greater than the attraction force between the yoke elements if the electrical currents through the contact bridge are sufficiently small . Only when the force of attraction between the yoke elements exceeds the spring force of the contact spring can the lower yoke element move in the direction of the upper yoke element and thus press the contact bridge more strongly against the at least one fixed contact by means of the now more compressed contact spring. In this way, the levitation effect described above, in particular in the case of a short-circuit current, can be counteracted to an increased extent.

In einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung kann wie beschreiben somit durch die Kontaktbrücke ein elektrischer Strom fließen, der einen magnetischen Fluss erzeugt, der eine Anziehungskraft zwischen der Kontaktbrücke und dem oberen Jochelement sowie, sofern vorhanden, zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement bewirkt. Weist die Kontaktanordnung das untere Jochelement auf, so sind die Kontaktanordnung und das obere Jochelement so ausgebildet, dass bei einem elektrischen Strom kleiner als eine Stromschwelle das untere Jochelement in einem ersten Abstand zum oberen Jochelement angeordnet ist und dass bei einem elektrischen Strom größer als die Stromschwelle das untere Jochelement in einem zweiten Abstand zum oberen Jochelement angeordnet ist, wobei der zweite Abstand kleiner als der erste Abstand ist. Der erste und zweite Abstand können beispielsweise der jeweiligen Größe des Luftspalts entsprechen, der somit beim Überschreiten der Stromschwelle kleiner wird. Entsprechend ist der Luftspalt zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement im Betrieb der Schaltvorrichtung von einem elektrischen Strom, der durch die Kontaktbrücke fließt, abhängig.In a switched-on state of the switching device, as described, an electric current can flow through the contact bridge, which generates a magnetic flux that causes an attraction between the contact bridge and the upper yoke element and, if present, between the lower yoke element and the upper yoke element. If the contact arrangement has the lower yoke element, the contact arrangement and the upper yoke element are designed such that the lower yoke element is arranged at a first distance from the upper yoke element when the electric current is less than a current threshold and that when the electric current is greater than the current threshold the lower yoke element in one second distance from the upper yoke member, the second distance being less than the first distance. The first and second spacing can correspond, for example, to the respective size of the air gap, which thus becomes smaller when the current threshold is exceeded. Accordingly, the air gap between the lower yoke element and the upper yoke element is dependent on an electric current flowing through the contact bridge during operation of the switching device.

Unterhalb der Stromschwelle kann der Luftspalt und damit der erste Abstand mehr als 1 mm, beispielsweise bis zu 3 mm oder sogar bis zu 5 mm, sein und damit im Vergleich zum oben beschriebenen Stand der Technik, bei dem der Luftspalt weiterhin auch im Wesentlichen unveränderlich ist, erheblich größer sein. Nach dem Überschreiten der Stromschwelle kann der Luftspalt und damit der zweite Abstand kleiner als 1 mm und besonders bevorzugt gleich 0 oder zumindest annähernd 0 sein. Mit anderen Worten kann es nach dem Überschreiten der Stromschwelle bei einer geeigneten geometrischen Ausbildung der Kontaktanordnung und dem oberen Jochelement bevorzugt möglich sein, dass das untere Jochelement soweit an das obere Jochelement herangezogen wird, dass das untere Jochelement am oberen Jochelement anliegt oder zumindest ein Luftspalt von weniger als 1 mm vorliegt.Below the current threshold, the air gap and thus the first distance can be more than 1 mm, for example up to 3 mm or even up to 5 mm, and thus in comparison to the prior art described above, in which the air gap is still also essentially unchangeable , be considerably larger. After the current threshold has been exceeded, the air gap and thus the second distance can be less than 1 mm and particularly preferably equal to 0 or at least approximately 0. In other words, after the current threshold has been exceeded, with a suitable geometric design of the contact arrangement and the upper yoke element, it can preferably be possible for the lower yoke element to be pulled so far against the upper yoke element that the lower yoke element rests against the upper yoke element or at least an air gap of less than 1mm.

Die Stromschwelle kann durch eine geeignete Wahl der Federkonstanten der Kontaktfeder und der geometrischen Ausbildung und Größe der Jochelemente sowie dem ersten Abstand eingestellt werden. Insbesondere kann die Stromschwelle so eingestellt werden, dass elektrische Ströme, die einem Normalbetrieb der Schaltvorrichtung entsprechen, unterhalb der Stromschwelle liegen. Dadurch kann erreicht werden, dass im Normalbetrieb sowie beispielsweise auch für kleine Kurzschlussströme die Anziehungskraft zwischen den Jochelementen durch den großen Luftspalt mit dem ersten Abstand gering ist, so dass keine erhöhte Anpresskraft zwischen der Kontaktbrücke und dem zumindest einen feststehenden Kontakt erzeugt wird und die Kontaktbrücke allein durch die Kontaktfeder am zumindest einen feststehenden Kontakt gehalten wird. Erst wenn die Stromschwelle durch einen höheren Kurzschlussstrom überschritten wird, bewegt sich das untere Jochelement zum oberen Jochelement, so dass durch die Anziehungskraft der Jochelemente stärkere Levitationskräfte kompensiert werden können. Der Luftspalt ist somit wie beschrieben variabel in Abhängigkeit vom elektrischen Strom, der durch die Kontaktbrücke fließt, ausgeführt, wodurch ebenso die Haltekraft variabel wird. Es kann erreicht werden, dass sich die durch das untere Jochelement bewirkte zusätzliche Haltekraft durch die Jochelemente nur im Kurzschlussfall „zuschaltet“, indem das untere Jochelement den magnetischen Kreis mit dem oberen Jochelement schließt.The current threshold can be set by a suitable choice of the spring constant of the contact spring and the geometric design and size of the yoke elements and the first distance. In particular, the current threshold can be set in such a way that electrical currents, which correspond to normal operation of the switching device, are below the current threshold. This can ensure that in normal operation and, for example, also for small short-circuit currents, the attraction force between the yoke elements is low due to the large air gap with the first distance, so that no increased contact pressure is generated between the contact bridge and the at least one fixed contact and the contact bridge alone is held by the contact spring on at least one fixed contact. Only when the current threshold is exceeded by a higher short-circuit current does the lower yoke element move to the upper yoke element, so that stronger levitation forces can be compensated for by the attraction of the yoke elements. The air gap is thus designed to be variable, as described, depending on the electrical current that flows through the contact bridge, as a result of which the holding force is also variable. It can be achieved that the additional holding force caused by the lower yoke element is only "switched on" by the yoke elements in the event of a short circuit, in that the lower yoke element closes the magnetic circuit with the upper yoke element.

Dadurch, dass bei der hier beschriebenen Schaltvorrichtung das obere Jochelement bevorzugt direkt fest an der Schaltkammer befestigt ist, ist dieses nicht mehr von der Haltekraft des Magnetantriebs der Schaltvorrichtung und damit von der Haltekraft der Spule abhängig, wie dies im oben beschriebenen Stand der Technik der Fall ist. Das obere Jochelement der hier beschriebenen Schaltvorrichtung kann somit große Kräfte aufnehmen, insbesondere Kräfte von mehr als 500 N. Bei den Lösungen im Stand der Technik sind die durch Jochelemente bewirkten Kräfte hingegen typischerweise auf etwa 100 N begrenzt, da diese nur so groß wie die Haltekraft der magnetischen Antriebsspule sein können. Folglich sind bei der hier beschriebenen Schaltvorrichtung deutlich größere Kurzschlussströme möglich. Während sich gezeigt hat, dass im Stand der Technik bekannte Lösungen typischerweise nur für Kurzschlussströme von bis zu 8 kA während einer Zeitdauer von 5 ms geeignet sind, haben Versuche mit der hier beschriebenen Schaltvorrichtung gezeigt, dass Kurzschlussströme von bis zu 16 kA möglich sind.Due to the fact that in the switching device described here the upper yoke element is preferably fixed directly to the switching chamber, it is no longer dependent on the holding force of the magnetic drive of the switching device and thus on the holding force of the coil, as is the case in the prior art described above is. The upper yoke element of the switching device described here can therefore absorb large forces, in particular forces of more than 500 N. In the prior-art solutions, however, the forces caused by yoke elements are typically limited to around 100 N, since these are only as large as the holding force of the magnetic drive coil. Consequently, significantly larger short-circuit currents are possible with the switching device described here. While it has been shown that solutions known from the prior art are typically only suitable for short-circuit currents of up to 8 kA for a period of 5 ms, tests with the switching device described here have shown that short-circuit currents of up to 16 kA are possible.

Im Vergleich zu den komplexen Aufbauten im Stand der Technik ist der hier beschriebene Anti-Levitations-Effekt im Wesentlichen mit nur mit einem zusätzlichen Bauteil, nämlich dem oberen Jochelement, erreichbar. Eine Vergrößerung des Anti-Levitations-Effekts kann, wie oben beschrieben, mit dem zusätzlich vorsehbaren unteren Jochelement und somit mit dem oberen und unteren Jochelement erreicht werden und ist darüber hinaus gezielt zuschaltbar. Weiterhin kann, unabhängig vom Vorhandensein des unteren Jochelements, durch die Anordnung des oberen Jochelements an der Schaltkammer erreicht werden, dass beim Schalten das obere Jochelement nicht mitbewegt wird. Dadurch verringert sich die dynamische Masse zugunsten eines schnelleren Schaltvorgangs.Compared to the complex structures in the prior art, the anti-levitation effect described here can essentially be achieved with just one additional component, namely the upper yoke element. As described above, an increase in the anti-levitation effect can be achieved with the lower yoke element that can also be provided and thus with the upper and lower yoke element, and can also be switched on in a targeted manner. Furthermore, regardless of the presence of the lower yoke element, the arrangement of the upper yoke element on the switching chamber can ensure that the upper yoke element is not moved during switching. This reduces the dynamic mass in favor of a faster shifting process.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Schaltvorrichtung,
2A bis 2F zeigen schematische Darstellungen von Ausschnitten und Teilen einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
3 zeigt eine schematische Darstellung des Effekts des oberen Jochelements auf die Kontaktbrücke,
4A und 4B zeigen schematische Darstellungen von Teilen einer Schaltvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
5A bis 5D zeigen schematische Darstellungen von Ausschnitten und Teilen einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel und
6A bis 6D zeigen schematische Darstellungen von Ausschnitten einer Schaltvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

Further advantages, advantageous embodiments and developments result from the exemplary embodiments described below in connection with the figures.

1 shows a schematic representation of an example of a switching device,
2A until 2F show schematic representations of excerpts and parts of a switching device according to an embodiment,
3 shows a schematic representation of the effect of the upper yoke element on the contact bridge,
4A and 4B show schematic representations of parts of a switching device according to further exemplary embodiments,
5A until 5D show schematic representations of sections and parts of a switching device according to an embodiment and
6A until 6D show schematic representations of excerpts from a switching device according to further exemplary embodiments.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, elements which are the same, of the same type or have the same effect can each be provided with the same reference symbols. The elements shown and their proportions to one another are not to be regarded as true to scale; instead, individual elements, such as layers, components, components and areas, may be shown in an exaggerated size for better representation and/or better understanding.

In 1 ist ein Beispiel für eine Schaltvorrichtung 100 gezeigt, die beispielsweise zum Schalten starker elektrischer Ströme und/oder hoher elektrischer Spannungen eingesetzt werden kann und die ein Relais oder Schütz, insbesondere ein Leistungsschütz, sein kann. In 1 ist eine dreidimensionale Schnittdarstellung mit einer vertikalen Schnittebene gezeigt. Die gezeigten Geometrien sind nur exemplarisch und nicht beschränkend zu verstehen und können auch alternativ ausgebildet sein.In 1 an example of a switching device 100 is shown, which can be used, for example, for switching high electrical currents and/or high electrical voltages and which can be a relay or contactor, in particular a power contactor. In 1 a three-dimensional sectional view with a vertical section plane is shown. The geometries shown are only to be understood as examples and not as restrictive and can also be configured alternatively.

Die Schaltvorrichtung 100 weist in einem Gehäuse (nicht gezeigt) Kontakte 1 auf, die im Folgenden auch als Schaltkontakte bezeichnet werden. Das Gehäuse dient vornehmlich als Berührschutz für die im Inneren angeordneten Komponenten und weist einen Kunststoff auf oder ist daraus, beispielsweise PBT oder Glasfaser-gefülltes PBT. Im gezeigten Beispiel weist die Schaltvorrichtung 100 als Kontakte 1 zwei feststehende Kontakte 2 und einen auf einem Isolator 3 gelagerten beweglichen Kontakt in Form einer Kontaktbrücke 4 auf. Die Kontaktbrücke 4 ist als Kontaktplatte ausgebildet. The switching device 100 has contacts 1 in a housing (not shown), which are also referred to below as switching contacts. The housing primarily serves as protection against accidental contact for the components arranged inside and has or is made of a plastic, for example PBT or glass fiber-filled PBT. In the example shown, the switching device 100 has two fixed contacts 2 as contacts 1 and a movable contact in the form of a contact bridge 4 mounted on an insulator 3 . The contact bridge 4 is designed as a contact plate.

Die feststehenden Kontakte 2 bilden zusammen mit der Kontaktbrücke 4 die Schaltkontakte. Alternativ zur gezeigten Kontaktanzahl können auch andere Anzahlen von Kontakten 1, also andere Anzahlen von feststehenden und/oder beweglichen Kontakten möglich sein. Die feststehenden Kontakte 2 und/oder die Kontaktbrücke 4 können beispielsweise mit oder aus Cu, einer Cu-Legierung, einem oder mehreren hochschmelzenden Metallen wie beispielsweise Wo, Ni und/oder Cr, oder einer Mischung von genannten Materialien, beispielsweise von Kupfer mit zumindest einem weiteren Metall, beispielsweise Wo, Ni und/oder Cr, sein.The fixed contacts 2 together with the contact bridge 4 form the switching contacts. As an alternative to the number of contacts shown, other numbers of contacts 1, ie other numbers of fixed and/or movable contacts, can also be possible. The fixed contacts 2 and/or the contact bridge 4 can, for example, be made with or made of Cu, a Cu alloy, one or more high-melting metals such as Wo, Ni and/or Cr, or a mixture of the materials mentioned, for example copper with at least one another metal, for example Wo, Ni and/or Cr.

In 1 ist die Schaltvorrichtung 100 in einem ausgeschalteten Zustand gezeigt, in dem die Kontaktbrücke 4 von den feststehenden Kontakten 2 beabstandet ist, so dass die Kontakte 2, 4 galvanisch voneinander getrennt sind. Die gezeigte Ausführung der Schaltkontakte und insbesondere deren Geometrie sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Alternativ können die Schaltkontakte auch anders ausgebildet sein.In 1 the switching device 100 is shown in a switched-off state, in which the contact bridge 4 is spaced apart from the fixed contacts 2, so that the contacts 2, 4 are electrically isolated from one another. The design of the switching contacts shown and in particular their geometry are purely exemplary and not to be understood as limiting. Alternatively, the switching contacts can also be designed differently.

Die Schaltvorrichtung 100 weist einen beweglichen Magnetanker 5 auf, der im Wesentlichen die Schaltbewegung vollzieht. Der Magnetanker 5 weist einen magnetischen Kern 6 auf, beispielsweise mit oder aus einem ferromagnetischen Material. Weiterhin weist der Magnetanker 5 eine Achse 7 auf, die durch den magnetischen Kern 6 geführt ist und an einem Achsenende fest mit dem magnetischen Kern 6 verbunden ist. Am anderen, dem magnetischen Kern 6 gegenüber liegenden Achsenende weist der Magnetanker 5 die Kontaktbrücke 4 auf. Die Achse 7 kann bevorzugt mit oder aus Edelstahl gefertigt sein.The switching device 100 has a movable magnet armature 5, which essentially completes the switching movement. The magnet armature 5 has a magnetic core 6, for example with or made of a ferromagnetic material. Furthermore, the magnet armature 5 has an axis 7 which is guided through the magnetic core 6 and is firmly connected to the magnetic core 6 at one end of the axis. At the other end of the axis, opposite the magnetic core 6 , the magnet armature 5 has the contact bridge 4 . The axis 7 can preferably be made with or made of stainless steel.

Zur elektrischen Isolierung der Kontaktbrücke 4 von der Achse 7 ist der Isolator 3, der auch als Brückenisolator bezeichnet werden kann, zwischen diesen angeordnet. Zur Unterstützung des Ausgleichs möglicher Höhenunterschiede und zur Gewährleistung eines ausreichenden mechanischen Kontakts zwischen den feststehenden Kontakten 2 und der Kontaktbrücke 4 ist eine Kontaktfeder 34 unterhalb der Kontaktbrücke 4 angeordnet, die sich am Isolator 3 abstützt und die eine Kraft in Richtung der feststehenden Kontakte 2 auf die Kontaktbrücke 4 ausübt.For electrical insulation of the contact bridge 4 from the axis 7, the insulator 3, which can also be referred to as a bridge insulator, is arranged between them. To help compensate for possible height differences and to ensure adequate mechanical contact between the fixed contacts 2 and the contact bridge 4, a contact spring 34 is arranged below the contact bridge 4, which is supported on the insulator 3 and which exerts a force in the direction of the fixed contacts 2 on the Contact bridge 4 exerts.

Der magnetische Kern 6 ist von einer Spule 8 umgeben. Ein von außen durch einen Steuerstromkreis aufschaltbarer Stromfluss in der Spule 8 erzeugt eine Bewegung des magnetischen Kerns 6 und damit des gesamten Magnetankers 5 in axialer Richtung, bis die Kontaktbrücke 4 die feststehenden Kontakte 2 kontaktiert. In der gezeigten Darstellung bewegt sich der Magnetanker hierzu nach oben. Der Magnetanker 5 bewegt sich somit von einer ersten Position, einer Ruheposition, die dem trennenden, also nicht-durchschaltendem und somit ausgeschaltetem Zustand entspricht, in eine zweite Position, die dem aktiven, also durchschaltenden und somit eingeschalteten Zustand entspricht. Im aktiven Zustand sind die Kontakte 1 galvanisch miteinander verbunden.The magnetic core 6 is surrounded by a coil 8 . A current flow in the coil 8 that can be switched on from the outside by a control circuit generates a movement of the magnetic core 6 and thus of the entire magnet armature 5 in the axial direction until the contact bridge 4 makes contact with the stationary contacts 2 . In the illustration shown, the magnet armature moves upwards for this purpose. The magnet armature 5 thus moves from a first position, a rest position, which corresponds to the isolating, ie non-switching and thus switched-off state, into a second position, which corresponds to the active, ie conducting and therefore switched-on state. In the active state, the contacts 1 are galvanically connected to one another.

Zur Führung der Achse 7 und damit des Magnetankers 5 weist die Schaltvorrichtung 100 ein Joch 9 auf, das Reineisen oder eine niedrig dotierte Eisenlegierung aufweisen oder daraus sein kann und das einen Teil des magnetischen Kreises bildet. Das Joch 9 weist eine Öffnung auf, in der die Achse 7 geführt wird. Wird der Stromfluss in der Spule 8 unterbrochen, wird der Magnetanker 5 durch eine oder mehrere Federn 10 wieder in die erste Position bewegt. In der gezeigten Darstellung bewegt sich der Magnetanker 5 somit wieder nach unten. Die Schaltvorrichtung 100 befindet sich dann wieder im Ruhezustand, in dem die Kontakte 1 geöffnet sind.To guide the axis 7 and thus the magnet armature 5, the switching device 100 has a yoke 9 made of pure iron or low-doped iron may comprise or be made of alloy and which forms part of the magnetic circuit. The yoke 9 has an opening in which the axle 7 is guided. If the flow of current in the coil 8 is interrupted, the magnet armature 5 is moved back into the first position by one or more springs 10 . In the illustration shown, the magnet armature 5 thus moves downwards again. The switching device 100 is then again in the idle state, in which the contacts 1 are open.

Die Bewegungsrichtung des Magnetankers 5 und damit der Kontaktbrücke 4 wird im Folgenden auch als vertikale Richtung 91 bezeichnet. Die Anordnungsrichtung der feststehenden Kontakte 2, die senkrecht auf der vertikalen Richtung 91 steht, wird im Folgenden als longitudinale Richtung 92 bezeichnet. Die senkrecht zur vertikalen Richtung 91 und senkrecht zur longitudinalen Richtung 92 stehende Richtung wird im Folgenden als transversale Richtung 93 bezeichnet. Die Richtungen 91, 92 und 93, die auch unabhängig von der beschriebenen Schaltbewegung gelten, sind in einigen Figuren zur Erleichterung der Orientierung angedeutet. Richtungen, die parallel zu einer durch die longitudinale Richtung 92 und die transversale Richtung 93 aufgespannten Ebene liegen und damit senkrecht zur vertikalen Richtung 91 sind, werden auch als laterale Richtungen 90 bezeichnet.The direction of movement of the magnet armature 5 and thus of the contact bridge 4 is also referred to as the vertical direction 91 below. The arrangement direction of the fixed contacts 2, which is perpendicular to the vertical direction 91, is hereinafter referred to as the longitudinal direction 92. The direction perpendicular to the vertical direction 91 and perpendicular to the longitudinal direction 92 is referred to below as the transverse direction 93 . The directions 91, 92 and 93, which also apply independently of the switching movement described, are indicated in some figures to facilitate orientation. Directions that are parallel to a plane spanned by the longitudinal direction 92 and the transverse direction 93 and are therefore perpendicular to the vertical direction 91 are also referred to as lateral directions 90 .

Beispielsweise beim Öffnen der Kontakte 1 kann zumindest ein Lichtbogen entstehen, der die Kontaktflächen der Kontakte 1 beschädigen kann. Dadurch kann die Gefahr bestehen, dass die Kontakte 1 durch eine durch den Lichtbogen hervorgerufene Verschweißung aneinander „kleben“ bleiben und nicht mehr voneinander getrennt werden. Die Schaltvorrichtung 100 befindet sich dann somit weiter im eingeschalteten Zustand, obwohl der Strom in der Spule 8 abgeschaltet ist und somit der Laststromkreis getrennt sein müsste. Um die Entstehung derartiger Lichtbögen zu verhindern oder um wenigstens die Löschung von auftretenden Lichtbögen zu unterstützen, können die Kontakte 1 in einer Gasatmosphäre angeordnet sein, so dass die Schaltvorrichtung 100 als gasgefülltes Relais oder gasgefüllter Schütz ausgebildet sein kann. Insbesondere sind die Kontakte 1 innerhalb einer Schaltkammer 11, beispielsweise gebildet durch eine Schaltkammerwand 12 und einen Schaltkammerboden 13, in einem durch einen hermetisch abgeschlossenen Teil gebildeten gasdichten Bereich 14 angeordnet, wobei die Schaltkammer 11 Teil des gasdichten Bereichs 14 sein kann. Der gasdichte Bereich 14 umgibt den Magnetanker 5 und die Kontakte 1, bis auf zum externen Anschluss vorgesehene Teile der feststehenden Kontakte 2, vollständig. Der gasdichte Bereich 14 und damit auch der Innenraum 15 der Schaltkammer 11 sind mit einem Gas gefüllt. Das gasdichte Bereich 14 wird im Wesentlichen durch Teile der Schaltkammer 11, des Jochs 9 und zusätzliche Wandungen gebildet. Das Gas, das durch einen Gasfüllstutzen im Rahmen der Herstellung der Schaltvorrichtung 100 in den gasdichten Bereich 14 eingefüllt werden kann, kann besonders bevorzugt Wasserstoff-haltig sein, beispielsweise mit 20% oder mehr H₂ in einem inerten Gas oder sogar mit 100% H₂, da Wasserstoffhaltiges Gas die Löschung von Lichtbögen fördern kann. Weiterhin können innerhalb oder außerhalb der Schaltkammer 11 sogenannte Blasmagnete vorhanden sein, also Permanentmagnete 16, die eine Verlängerung der Lichtbogenstrecke bewirken und somit das Löschen der Lichtbögen verbessern können.For example, when opening the contacts 1, at least one arc can occur, which can damage the contact surfaces of the contacts 1. As a result, there may be a risk that the contacts 1 will “stick” to one another due to welding caused by the arc and will no longer be separated from one another. The switching device 100 is then therefore still in the switched-on state, although the current in the coil 8 is switched off and the load circuit would therefore have to be disconnected. In order to prevent such arcs from occurring or at least to support the extinguishing of arcs that occur, the contacts 1 can be arranged in a gas atmosphere, so that the switching device 100 can be designed as a gas-filled relay or gas-filled contactor. In particular, the contacts 1 are arranged within a switching chamber 11, for example formed by a switching chamber wall 12 and a switching chamber floor 13, in a gas-tight area 14 formed by a hermetically sealed part, it being possible for the switching chamber 11 to be part of the gas-tight area 14. The gas-tight area 14 completely surrounds the magnet armature 5 and the contacts 1, except for parts of the fixed contacts 2 which are intended for external connection. The gas-tight area 14 and thus also the interior 15 of the switching chamber 11 are filled with a gas. The gas-tight area 14 is essentially formed by parts of the switching chamber 11, the yoke 9 and additional walls. The gas that can be filled into the gas-tight area 14 through a gas filler neck during the production of the switching device 100 can particularly preferably contain hydrogen, for example with 20% or more H ₂ in an inert gas or even with 100% H ₂ , since hydrogen-containing gas can promote the extinguishing of arcs. Furthermore, so-called blowout magnets can be present inside or outside of the switching chamber 11, ie permanent magnets 16, which cause an extension of the arc gap and can thus improve the extinguishing of the arcs.

Die Schaltkammerwand 12 und der Schaltkammerboden 13 können beispielsweise mit oder aus einem Metalloxid wie etwa Al₂O₃ gefertigt sein. Weiterhin eignen sich auch Kunststoffe mit einer ausreichend hohen Temperaturfestigkeit, beispielsweise ein PEEK, ein PE und/oder ein Glasfaser-gefülltes PBT. Alternativ oder zusätzlich kann die Schaltkammer 11 zumindest teilweise auch POM, insbesondere mit der Struktur (CH₂O)_n, aufweisen. Ein solcher Kunststoff kann sich durch einen vergleichsweise geringen Kohlenstoffanteil und eine sehr geringe Neigung zur Graphitbildung auszeichnen. Durch die gleichen Anteile von Kohlenstoff und Sauerstoff insbesondere bei (CH₂O)_n können bei einer Wärme- und insbesondere einer Lichtbogen-induzierten Zersetzung überwiegend gasförmiges CO und H₂ entstehen. Der zusätzliche Wasserstoff kann die Bogenlöschung verstärken.The switching chamber wall 12 and the switching chamber floor 13 can be made, for example, with or from a metal oxide such as Al ₂ O ₃ . Furthermore, plastics with a sufficiently high temperature resistance are also suitable, for example a PEEK, a PE and/or a glass fiber-filled PBT. As an alternative or in addition, the switching chamber 11 can at least partially also have POM, in particular with the structure (CH ₂ O) _n . Such a plastic can be distinguished by a comparatively low proportion of carbon and a very low tendency to form graphite. Due to the equal proportions of carbon and oxygen, in particular in the case of (CH ₂ O) _n , predominantly gaseous CO and H ₂ can be produced in the event of heat-induced decomposition and in particular arc-induced decomposition. The additional hydrogen can enhance arc quenching.

Die vorab beschriebenen Merkmale der Schaltvorrichtung 100 sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung 100 alternativ zur beschriebenen Ausführung als gasgefülltes Schütz auch ohne Gasfüllung ausgeführt sein. Insbesondere dient die vorstehende Beschreibung des Beispiels der 1 zur Verdeutlichung der Funktionsweise von Schaltvorrichtungen.The features of the switching device 100 described above are purely exemplary and should not be understood as limiting. For example, as an alternative to the described embodiment as a gas-filled contactor, the switching device 100 can also be designed without a gas filling. In particular, the above description of the example 1 to clarify the functioning of switching devices.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele für eine Schaltvorrichtung 100 gezeigt, die im Vergleich zur Schaltvorrichtung der 1 eine Kontaktanordnung 200 sowie ein oberes Jochelement 50 oder ein unteres Jochelement 40 und ein oberes Jochelement 50 aufweist, das beziehungsweise die einen Anti-Levitations-Mechanismus bilden.In the following, exemplary embodiments of a switching device 100 are shown which, in comparison to the switching device of FIG 1 a contact assembly 200 and an upper yoke member 50 or a lower yoke member 40 and an upper yoke member 50 forming an anti-levitation mechanism.

In den 2A bis 2F sind verschiedene Ausschnitte und Teile der Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. 2A zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung eines Teils der Schaltvorrichtung 100 mit der Kontaktanordnung 200, während die 2B bis 2F unterschiedliche Ansichten von Teilen der Schaltvorrichtung 100 und insbesondere der Kontaktanordnung 200 zeigen. Die nachfolgende Beschreibung der Schaltvorrichtung 100 bezieht sich gleichermaßen auf alle 2A bis 2F. Soweit nicht anders ausgeführt entsprechen die in den 2A bis 2F gezeigten Elemente den in Verbindung mit der 1 erläuterten Elementen.In the 2A until 2F Various sections and parts of the switching device 100 according to an exemplary embodiment are shown. 2A shows a three-dimensional sectional view of a part of the switching device 100 with the contact arrangement 200, while the 2 B until 2F different views of parts of the switching device 100 and in particular the contact arrangement 200 show. The following description of the switching device 100 applies equally to all of them 2A until 2F . Unless stated otherwise, the 2A until 2F elements shown in connection with the 1 explained elements.

In 2A ist im Vergleich zur Ansicht der 1 zusätzlich das Gehäuse 19 der Schaltvorrichtung 100 gezeigt. Die Kontaktanordnung 200 ist in der Schaltkammer 11 angeordnet, weist die Kontaktbrücke 4 sowie ein Halteelement 30 auf und ist an der Achse 7 befestigt. Dadurch kann die Kontaktanordnung 200 zur Durchführung der Schaltbewegungen der Schaltvorrichtung 100 durch den oben beschriebenen Magnetantrieb bewegt werden.In 2A is compared to the view of 1 additionally the housing 19 of the switching device 100 is shown. The contact arrangement 200 is arranged in the switching chamber 11 , has the contact bridge 4 and a holding element 30 and is fastened to the axle 7 . As a result, the contact arrangement 200 can be moved by the magnetic drive described above in order to carry out the switching movements of the switching device 100 .

Weiterhin weist die Schaltvorrichtung 100 ein oberes Jochelement 50 auf. Das obere Jochelement 50 kann Eisen aufweisen oder daraus sein. Insbesondere kann das obere Jochelement 50 Reineisen aufweisen oder daraus sein. Die Kontaktbrücke 4 ist durch das Halteelement 30 unterhalb dem oberen Jochelement 50 angeordnet.Furthermore, the switching device 100 has an upper yoke element 50 . The upper yoke member 50 may include or be made of iron. In particular, the upper yoke member 50 may include or be made of pure iron. The contact bridge 4 is arranged below the upper yoke element 50 by the holding element 30 .

Das obere Jochelement 50 ist kein Teil der Kontaktanordnung 200, sondern ist unabhängig von der Kontaktanordnung 200 und damit unabhängig vom unteren Jochelement 40 in der Schaltkammer 11 angeordnet. Insbesondere ist das obere Jochelement 50 relativ zu den feststehenden Kontakten 2 zwischen diesen angeordnet und befestigt. Wie in 2A erkennbar ist, ist das obere Jochelement 50 wie auch die feststehenden Kontakte 2 bevorzugt an der Schaltkammer 11, insbesondere der Schaltkammerwand 12, befestigt, die beispielsweise ein Keramikmaterial aufweisen kann, um eine ausreichende Stabilität zu ermöglichen. Beispielsweise können das obere Jochelement 50 und die feststehenden Kontakte 2 jeweils durch eine Verlötung an der Schaltkammer befestigt sein. Das obere Jochelement 50 kann hierzu einen Lötflansch aufweisen. Insbesondere kann das obere Jochelement 50 an einer Innenseite der Schaltkammer 11 durch Verlöten befestigt sein. Alternativ dazu kann das obere Jochelement 50 auch durch eine Verklebung, Vernietung, Verschraubung oder Verstemmung an der Schaltkammer 11 befestigt sein.The upper yoke element 50 is not part of the contact arrangement 200 but is arranged independently of the contact arrangement 200 and thus independently of the lower yoke element 40 in the switching chamber 11 . In particular, the upper yoke member 50 is disposed and fixed relative to the fixed contacts 2 therebetween. As in 2A As can be seen, the upper yoke element 50 as well as the stationary contacts 2 are preferably attached to the switching chamber 11, in particular the switching chamber wall 12, which can have a ceramic material, for example, in order to enable sufficient stability. For example, the upper yoke element 50 and the stationary contacts 2 can each be attached to the switching chamber by soldering. For this purpose, the upper yoke element 50 can have a soldering flange. In particular, the upper yoke element 50 can be fixed to an inside of the switching chamber 11 by soldering. As an alternative to this, the upper yoke element 50 can also be fastened to the switching chamber 11 by gluing, riveting, screwing or caulking.

Das Halteelement 30 ist an der Achse 7 befestigt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 30 einen elektrisch isolierenden Kunststoff, insbesondere einen oben im allgemeinen Teil beschriebenen Kunststoff, auf, wobei ein Teil der Achse 7 mit dem Material des Halteelements 30 umformt ist, wie in 2A erkennbar ist. Die Achse 7 weist zur Arretierung des Halteelements 30 und damit der Kontaktanordnung 200 ein Verankerungselement in Form von Rillen auf, die ganz um die Achse 7 herum verlaufen und in die das Material des Halteelements 30 eingreifen kann. Alternativ hierzu ist auch eine andere Befestigungsmethode möglich, beispielsweise mittels Nieten oder Verschrauben.The holding element 30 is attached to the axle 7 . In the exemplary embodiment shown, the holding element 30 comprises an electrically insulating plastic, in particular a plastic described in the general section above, with part of the axis 7 being formed with the material of the holding element 30, as shown in FIG 2A is recognizable. For locking the holding element 30 and thus the contact arrangement 200, the axis 7 has an anchoring element in the form of grooves which run all the way around the axis 7 and into which the material of the holding element 30 can engage. As an alternative to this, another fastening method is also possible, for example by means of rivets or screws.

Das Halteelement 30 weist eine Grundplatte 31 auf, die an der Achse 7 befestigt ist. An der Grundplatte 31 weist das Halteelement 30, wie in den 2B und 2C angedeutet ist, Klammerelemente 32 zur beweglichen Lagerung der Kontaktbrücke 4 auf. Das Halteelement 30 kann besonders bevorzugt einstückig ausgebildet sein und ein oben im allgemeinen Teil beschriebenes Material aufweisen. Die Kontaktbrücke 4 ist durch die Klammerelemente 32 verschiebbar am Halteelement 30 gelagert. Insbesondere ist die Kontaktbrücke 4 entlang einer Bewegungsrichtung, die parallel zur Achse 7 ist, verschiebbar am Halteelement gelagert. Zur Führung der Kontaktbrücke 4 weist das Halteelement 30 Führungselemente 36 und Anschläge 37 auf, die die Klammerelemente 32 bilden. Die Führungselemente 36 sind als Führungsschienen ausgeführt und ermöglichen eine Bewegung der Kontaktbrücke 4 entlang der gewünschten Verschiebungsrichtung, während die Beweglichkeit der Kontaktbrücke 4 in anderen Richtungen durch die Führungselemente 36 eingeschränkt ist. Zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Kontaktbrücke 4insbesondere entlang der Bewegungsrichtung entlang der Achse 7 weist das Halteelement 30 Anschläge 37 auf, die auf einer der Grundplatte 31 gegenüberliegenden Seite der Führungselemente 36 angeordnet sind. Insbesondere bilden jeweils zwei Führungselemente und ein Anschlag 37 ein Klammerelement 32, das jeweils mit der Grundplatte 31 eine Öffnung 38 bildet. Wie in 2B gezeigt ist, umgreift jedes der Klammerelemente 32 die Kontaktbrücke 4. Mit anderen Worten kann die Kontaktbrücke 4 durch die Öffnungen 38 hindurchragen und kann dadurch innerhalb der Öffnungen 38 der Klammerelemente 32 geführt werden.The holding element 30 has a base plate 31 which is attached to the axle 7 . On the base plate 31, the holding element 30, as shown in FIGS 2 B and 2C is indicated, clamp elements 32 for the movable mounting of the contact bridge 4. The holding element 30 can particularly preferably be formed in one piece and have a material as described above in the general part. The contact bridge 4 is slidably mounted on the holding element 30 by the clamp elements 32 . In particular, the contact bridge 4 is slidably mounted on the holding element along a direction of movement that is parallel to the axis 7 . To guide the contact bridge 4, the holding element 30 has guide elements 36 and stops 37, which form the clamp elements 32. The guide elements 36 are designed as guide rails and enable movement of the contact bridge 4 along the desired displacement direction, while the mobility of the contact bridge 4 in other directions is restricted by the guide elements 36 . In order to limit the displaceability of the contact bridge 4, in particular along the direction of movement along the axis 7, the holding element 30 has stops 37 which are arranged on a side of the guide elements 36 opposite the base plate 31. In particular, two guide elements and a stop 37 each form a clamp element 32 which forms an opening 38 with the base plate 31 in each case. As in 2 B is shown, each of the clamp elements 32 encompasses the contact bridge 4. In other words, the contact bridge 4 can protrude through the openings 38 and can thereby be guided within the openings 38 of the clamp elements 32.

Das Halteelement 30 kann weiterhin so ausgebildet sein, dass die Anschläge 37 in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 in jeweils einen Zwischenraum zwischen einem feststehenden Kontakt 2 und dem oberen Jochelement 50 hineinragt, wie in 2A erkennbar ist. Dadurch kann beispielsweise eine zumindest teilweise elektrische Isolierung des oberen Jochelements 50 von den feststehenden Kontakten 2 erreicht werden.The holding element 30 can also be designed in such a way that the stops 37 protrude into an intermediate space between a stationary contact 2 and the upper yoke element 50 when the switching device 100 is switched on, as shown in FIG 2A is recognizable. As a result, at least partial electrical insulation of the upper yoke element 50 from the stationary contacts 2 can be achieved, for example.

Die Kontaktanordnung 200 weist weiterhin eine Kontaktfeder 34 auf, die an der der Grundplatte 31 zugewandten Unterseite der Kontaktbrücke 4 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Kontaktfeder 34 zwischen der Kontaktbrücke 4 und der Grundplatte 31 angeordnet. Das Halteelement 30 und insbesondere die Grundplatte 31 des Halteelements 30 weist einen Federhalter 39 auf, der einer Verschiebung der Kontaktfeder 34 am Halteelement 30 entgegenwirkt. Wie gezeigt kann der Federhalter 39 beispielsweise einen Zapfen aufweisen oder daraus gebildet sein, der von einem Teil der Kontaktfeder 34 umgeben ist.The contact arrangement 200 also has a contact spring 34 which is arranged on the underside of the contact bridge 4 facing the base plate 31 . In other words, the contact spring 34 is arranged between the contact bridge 4 and the base plate 31 . The holding element 30 and in particular the base plate 31 of the holding element 30 has a spring holder 39 which is a displacement of the contact spring 34 on the holding element 30 counteracts. For example, as shown, the spring retainer 39 may include or be formed from a spigot surrounded by a portion of the contact spring 34 .

Die Kontaktfeder 34 ist als Druckfeder ausgeführt. Wie oben beschrieben kann durch die Kontaktfeder 34 in Verbindung mit einem Überhub ein Anpressdruck der Kontaktbrücke 4 an die feststehenden Kontakte 2 erhöht werden. Dadurch, dass die Kontaktfeder 34 zwischen der Kontaktbrücke 4 und der Grundplatte 31 angeordnet ist, ist die Kontaktfeder 34 bestrebt, die Kontaktbrücke 4 und die Grundplatte 31 auseinander zu drücken, wodurch die Kontaktbrücke 4 in Richtung der feststehenden Kontakte 2 gedrückt wird.The contact spring 34 is designed as a compression spring. As described above, a contact pressure of the contact bridge 4 on the stationary contacts 2 can be increased by the contact spring 34 in conjunction with an overtravel. Due to the fact that the contact spring 34 is arranged between the contact bridge 4 and the base plate 31, the contact spring 34 strives to push the contact bridge 4 and the base plate 31 apart, as a result of which the contact bridge 4 is pressed in the direction of the fixed contacts 2.

Das obere Jochelement 50 weist eine Vertiefung 52 an der der Kontaktbrücke 4 zugewandten Unterseite auf. Die Vertiefung 52 kann, wie in den 2A, 2E und 2F erkennbar ist, insbesondere als rinnenartige oder nutartige Vertiefung ausgebildet sein. Die Kontaktbrücke 4 kann in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 zumindest teilweise in die Vertiefung 52 ragen. Weiterhin kann die Kontaktbrücke 4, wie beispielsweise in 2D in einer Ansicht auf die Unterseite der Kontaktbrücke 4 und auf die Unterseite des oberen Jochelements 50 erkennbar ist, eine Einschnürung 45 aufweisen, also einen beispielsweise stegförmigen Bereich mit einer verringerten Breite im Vergleich zu den Kontaktbereichen der Kontaktbrücke 4, wobei die Einschnürung 45 in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 zumindest teilweise in der Vertiefung 52 des oberen Jochelements 50 angeordnet ist. Insbesondere weist die Vertiefung 52 eine Breite auf, die größer als eine Breite der Kontaktbrücke 4 zumindest im Bereich der Einschnürung 45 ist. Weiterhin kann die Vertiefung 52 eine Tiefe aufweisen, die kleiner oder gleich oder im Wesentlichen gleich einer Dicke der Kontaktbrücke 4 ist. Die Kontaktbrücke 4 kann beim Übergang von einem ausgeschalteten Zustand in einen eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 durch die Schaltbewegung der Kontaktanordnung 200 in die Vertiefung 52 einfahren. Das obere Jochelement 50 kann somit in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 die Kontaktbrücke 4 zumindest teilweise in lateraler Richtung 90, insbesondere in transversaler Richtung 93, umgreifen. In 2D ist weiterhin die Position der Kontaktfeder 34 angedeutet.The upper yoke element 50 has a depression 52 on the underside facing the contact bridge 4 . The recess 52, as in the 2A , 2E and 2F is recognizable, be designed in particular as a channel-like or groove-like depression. The contact bridge 4 can protrude at least partially into the depression 52 when the switching device 100 is switched on. Furthermore, the contact bridge 4, such as in 2D can be seen in a view of the underside of the contact bridge 4 and the underside of the upper yoke element 50, have a constriction 45, i.e., for example, a bar-shaped area with a reduced width compared to the contact areas of the contact bridge 4, the constriction 45 being switched on State of the switching device 100 is at least partially arranged in the recess 52 of the upper yoke member 50. In particular, the depression 52 has a width that is greater than a width of the contact bridge 4 at least in the area of the constriction 45 . Furthermore, the depression 52 can have a depth that is less than or equal to or essentially equal to a thickness of the contact bridge 4 . The contact bridge 4 can move into the depression 52 when the switching device 100 changes from a switched-off state to a switched-on state as a result of the switching movement of the contact arrangement 200 . The upper yoke element 50 can thus, in a switched-on state of the switching device 100, encompass the contact bridge 4 at least partially in the lateral direction 90, in particular in the transverse direction 93. In 2D the position of the contact spring 34 is also indicated.

Besonders bevorzugt kann die Kontaktbrücke 4, wie insbesondere in 2E erkennbar ist, eine Dicke aufweisen, die größer als die Tiefe der Vertiefung 52 ist. Das obere Jochelement 50 kann somit in einem eingeschalteten Zustand die Kontaktbrücke 4 nur teilweise umgreifen. Die Kontaktbrücke kann somit im eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 teilweise aus der Vertiefung 52 herausragen.Particularly preferably, the contact bridge 4, as in particular in 2E as can be seen, have a thickness which is greater than the depth of the depression 52 . The upper yoke element 50 can thus only partially encompass the contact bridge 4 in a switched-on state. The contact bridge can thus partially protrude from the depression 52 when the switching device 100 is switched on.

Weiterhin kann die Kontaktbrücke 4 besonders bevorzugt im eingeschalteten Zustand vom oberen Jochelement 50 beabstandet sein. Wie ebenfalls in 2E erkennbar ist, ist es dadurch möglich, dass die Kontaktbrücke im eingeschalteten Zustand keinen mechanischen Kontakt zum oberen Jochelement 50 hat. Entsprechend kann auch im eingeschalteten Zustand ein Luftspalt zwischen dem oberen Jochelement 50 und der Kontaktbrücke 4 verbleiben. Durch das Vorsehen eines solchen Spalts kann beispielsweise Fertigungstoleranzen Rechnung getragen werden. Außerdem kann erreicht werden, dass sich ein möglicher Abbrand, also ein Abtragen und unkontrolliertes Ablagern von Material der Kontakte 1, wie es beispielsweise bei der Bildung Schaltlichtbögen auftreten kann, zu keinen unerwünschten Folgen kommen kann.Furthermore, the contact bridge 4 can particularly preferably be spaced apart from the upper yoke element 50 in the switched-on state. As also in 2E can be seen, it is possible that the contact bridge has no mechanical contact with the upper yoke element 50 when switched on. Correspondingly, an air gap can also remain between the upper yoke element 50 and the contact bridge 4 in the switched-on state. By providing such a gap, manufacturing tolerances, for example, can be taken into account. In addition, it can be achieved that a possible erosion, ie a removal and uncontrolled deposition of material of the contacts 1, as can occur, for example, when switching arcs form, cannot have any undesirable consequences.

Das obere Jochelement 50 bildet zusammen mit der Kontaktbrücke 4 einen Anti-Levitations-Mechanismus, dessen Funktionsweise in Verbindung mit der 3 anhand eines Ausschnitts der Schaltvorrichtung 100 in einer Schnittdarstellung mit einer Schnittebene entlang der vertikalen Richtung 91 und transversalen Richtung 92 angedeutet ist. Die Schaltvorrichtung 100 ist hierbei in einem eingeschalteten Zustand gezeigt, in dem ein elektrischer Strom I durch die Kontaktbrücke 4 fließt. Insbesondere bei einem Kurzschlussstrom kann, wie oben im allgemeinen Teil beschrieben ist, eine Levitationskraft Flev auftreten, die die Kontaktbrücke 4 von den feststehenden Kontakten wegdrückt. Ohne den im Folgenden beschriebenen Effekt wirkt der Levitationskraft nur die Federkraft der Kontaktfeder entgegen.The upper yoke element 50 forms, together with the contact bridge 4, an anti-levitation mechanism whose operation in connection with the 3 is indicated on the basis of a section of the switching device 100 in a sectional view with a sectional plane along the vertical direction 91 and the transverse direction 92 . The switching device 100 is shown here in a switched-on state, in which an electric current I flows through the contact bridge 4 . In particular in the case of a short-circuit current, as described above in the general part, a levitation force Flev can occur, which pushes the contact bridge 4 away from the stationary contacts. Without the effect described below, only the spring force of the contact spring counteracts the levitation force.

Wie in 3 angedeutet ist, wird bei der hier beschriebenen Schaltvorrichtung im oberen Jochelement 50 im eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung bei einem Stromfluss durch die Kontaktbrücke 4 ein Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss MF induziert. Dabei können sich, insbesondere im Fall eines großen Stroms wie etwa eines Kurzschlussstroms durch die Kontaktbrücke 4, die Magnetfeldlinien auf der Oberseite des oberen Jochelements 50 bündeln. Eine große Dicke des oberen Jochelements 50 über der Kontaktbrücke 4 kann dabei von Vorteil sein. Insbesondere kann das obere Jochelement 50 besonders bevorzugt in vertikaler Richtung 91 über der Kontaktbrücke 4 eine größere Dicke als die Kontaktbrücke 4 aufweisen.As in 3 is indicated, a magnetic field with a magnetic flux MF is induced in the switching device described here in the upper yoke element 50 when the switching device is switched on when a current flows through the contact bridge 4 . In this case, particularly in the case of a large current such as a short-circuit current through the contact bridge 4, the magnetic field lines can concentrate on the upper side of the upper yoke element 50. A large thickness of the upper yoke element 50 over the contact bridge 4 can be advantageous. In particular, the upper yoke element 50 can particularly preferably have a greater thickness than the contact bridge 4 in the vertical direction 91 above the contact bridge 4 .

Da das Feld den kürzesten Weg zur Energieminimierung anstrebt, ist das Feld auf der der Kontaktbrücke 4 zugewandten Unterseite und durch die Kontaktbrücke 4 hindurch stark gestaucht und erzeugt eine Reluktanzkraft Frel auf die Kontaktbrücke 4, die der Levitationskraft entgegenwirkt und die entsprechend auch als Anti-Levitations-Kraft bezeichnet werden kann. Somit kann ein Halteeffekt durch einen Fluss des magnetischen Felds vom oberen Jochelement 50 durch die Kontaktbrücke 4 erreicht werden.Since the field strives for the shortest path to energy minimization, the field is strongly compressed on the underside facing the contact bridge 4 and through the contact bridge 4 and generates a reluctance force Frel on the contact bridge cke 4, which counteracts the levitation force and which can accordingly also be referred to as an anti-levitation force. A holding effect can thus be achieved by a flux of the magnetic field from the upper yoke element 50 through the contact bridge 4 .

In Verbindung mit den nachfolgenden Figuren sind Modifikationen und Weiterbildungen der Schaltvorrichtung erläutert.Modifications and developments of the switching device are explained in connection with the following figures.

Wie in 4A angedeutet ist, kann die Kontaktbrücke 4 auch ohne Einschnürung ausgebildet sein und somit beispielsweise eine einfache quaderartige Form aufweisen. Weiterhin kann es auch möglich sein, wie in 4B angedeutet ist, dass eine oder mehrere oder alle Kanten des oberen Jochelements 50 und/oder der Kontaktbrücke 4 abgerundet oder angeschrägt sind.As in 4A is indicated, the contact bridge 4 can also be formed without constriction and thus have, for example, a simple cuboid shape. Furthermore, it may also be possible, as in 4B it is indicated that one or more or all edges of the upper yoke element 50 and/or the contact bridge 4 are rounded or chamfered.

In Verbindung mit den nachfolgend beschriebenen Figuren ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Schaltvorrichtung 100 erläutert. In den 5A bis 5D sind verschiedene Ausschnitte und Teile der Schaltvorrichtung 100 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. 5A zeigt eine Schnittdarstellung der Schaltvorrichtung 100 mit der Kontaktanordnung 200, während die 5B bis 5D unterschiedliche Ansichten von Teilen der Schaltvorrichtung 100 und insbesondere der Kontaktanordnung 200 zeigen. Die nachfolgende Beschreibung der Schaltvorrichtung 100 bezieht sich gleichermaßen auf alle 5A bis 5D.A further exemplary embodiment of the switching device 100 is explained in connection with the figures described below. In the 5A until 5D various sections and parts of the switching device 100 according to the further exemplary embodiment are shown. 5A shows a sectional view of the switching device 100 with the contact arrangement 200, while the 5B until 5D show different views of parts of the switching device 100 and in particular the contact arrangement 200. The following description of the switching device 100 applies equally to all of them 5A until 5D .

In 5A ist im Vergleich zur Ansicht der 1 zusätzlich das Gehäuse 19 der Schaltvorrichtung 100 gezeigt, während im Vergleich zur 1 die Rückstellfeder 10 zur Rückstellung des Magnetantriebs 5 in den ausgeschalteten Zustand der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist. In 5B sind weiterhin Spulenanschlüsse 18 zur Ansteuerung der Spule 8 gezeigt. Soweit nicht anders ausgeführt entsprechen die in den 5A bis 5D gezeigten Elemente den in Verbindung mit der 1 und mit den 2A bis 3 erläuterten Elementen.In 5A is compared to the view of 1 additionally shown the housing 19 of the switching device 100, while compared to 1 the return spring 10 for returning the magnetic drive 5 to the switched-off state is not shown for the sake of clarity. In 5B coil connections 18 for controlling the coil 8 are also shown. Unless stated otherwise, the 5A until 5D elements shown in connection with the 1 and with the 2A until 3 explained elements.

Die Kontaktanordnung 200 ist in der Schaltkammer 11 angeordnet, weist die Kontaktbrücke 4, ein Halteelement 30 sowie ein unteres Jochelement 40auf und ist an der Achse 7 befestigt. Dadurch kann die Kontaktanordnung 200 zur Durchführung der Schaltbewegungen der Schaltvorrichtung 100 durch den oben beschriebenen Magnetantrieb bewegt werden.The contact arrangement 200 is arranged in the switching chamber 11, has the contact bridge 4, a holding element 30 and a lower yoke element 40 and is fastened to the axle 7. As a result, the contact arrangement 200 can be moved by the magnetic drive described above in order to carry out the switching movements of the switching device 100 .

Weiterhin weist die Schaltvorrichtung 100 wie im Ausführungsbeispiel der 2A bis 2F ein oberes Jochelement 50 auf. Das untere Jochelement 40 und das obere Jochelement 50 können jeweils Eisen aufweisen oder daraus sein. Insbesondere können die Jochelemente 40, 50 jeweils Reineisen aufweisen oder daraus sein. Die Kontaktbrücke 4 ist zwischen dem unteren Jochelement 40 und dem oberen Jochelement 50 angeordnet.Furthermore, the switching device 100 as in the embodiment of 2A until 2F an upper yoke member 50 on. The lower yoke member 40 and the upper yoke member 50 may each comprise or be made of iron. In particular, the yoke elements 40, 50 can each have or be made of pure iron. The contact bridge 4 is arranged between the lower yoke element 40 and the upper yoke element 50 .

Das obere Jochelement 50 ist, wie in Verbindung mit den 2A bis 2F beschrieben, kein Teil der Kontaktanordnung 200, sondern ist unabhängig von der Kontaktanordnung 200 und damit unabhängig vom unteren Jochelement 40 in der Schaltkammer 11 angeordnet und befestigt, wie in Verbindung mit den 2A bis 2F erläutert ist.The upper yoke member 50 is, as in connection with the 2A until 2F described, not part of the contact assembly 200, but is arranged and fixed independently of the contact assembly 200 and thus independently of the lower yoke member 40 in the switching chamber 11, as in connection with 2A until 2F is explained.

Das Halteelement 30 ist an der Achse 7 befestigt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 30 einen elektrisch isolierenden Kunststoff, insbesondere einen oben im allgemeinen Teil beschriebenen Kunststoff, auf, wobei ein Teil der Achse 7 mit dem Material des Halteelements 30 umformt ist. Die Achse 7 weist zur Arretierung des Halteelements 30 und damit der Kontaktanordnung 200, wie in 5A erkennbar ist, ein Verankerungselement in Form einer Rille auf, die ganz um die Achse 7 herum verläuft und in die das Material des Halteelements 30 eingreifen kann. Alternativ hierzu ist auch eine andere Befestigungsmethode möglich, beispielsweise mittels Nieten oder Verschrauben.The holding element 30 is attached to the axle 7 . In the exemplary embodiment shown, the holding element 30 has an electrically insulating plastic, in particular a plastic described above in the general part, with part of the axis 7 being formed with the material of the holding element 30 . The axis 7 has for locking the holding element 30 and thus the contact arrangement 200, as in 5A can be seen, an anchoring element in the form of a groove which runs all the way around the axis 7 and into which the material of the holding element 30 can engage. As an alternative to this, another fastening method is also possible, for example by means of rivets or screws.

Das Halteelement 30 weist eine Grundplatte 31 auf, die an der Achse 7 befestigt ist. An der Grundplatte 31 weist das Halteelement 30 Klammerelemente 32 zur beweglichen Lagerung der Kontaktbrücke 4 und des unteren Jochelements 40 auf. Das Halteelement 30 kann besonders bevorzugt einstückig ausgebildet sein und ein oben im allgemeinen Teil beschriebenes Material aufweisen.The holding element 30 has a base plate 31 which is attached to the axle 7 . On the base plate 31, the holding element 30 has clamp elements 32 for the movable mounting of the contact bridge 4 and the lower yoke element 40. The holding element 30 can particularly preferably be formed in one piece and have a material as described above in the general part.

Die Kontaktbrücke 4 und das untere Jochelement 40 sind jeweils verschiebbar am Halteelement 30 gelagert. Entsprechend kann die Position des unteren Jochelements 40 relativ zum oberen Jochelement 50 je nach Zustand der Schaltvorrichtung 100 variieren. Zum einen kann sich die relative Position des unteren Jochelements 40 zum oberen Jochelement 50 durch eine Verschiebung des unteren Jochelements 40 am Halteelement 30 und damit in der Kontaktanordnung 200 ändern. Damit kann, wie weiter unten ausführlicher beschrieben ist, ein Luftspalt zwischen dem unteren Jochelement 40 und dem oberen Jochelement 50, insbesondere in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100, veränderbar sein. Weiterhin kann sich die Position des unteren Jochelements 40 relativ zum oberen Jochelement 50 durch eine Bewegung der Kontaktanordnung 200 in der Schaltkammer 11 ändern. Besonders bevorzugt ist das untere Jochelement 40 so am Halteelement 30 gelagert, dass das untere Jochelement 40 entlang einer Bewegungsrichtung verschiebbar ist, die parallel zur Achse 7 ist und damit entlang der vertikalen Richtung 91 verläuft. Weiterhin ist auch die Kontaktbrücke 4 entlang einer Bewegungsrichtung, die parallel zur Achse 7 ist, verschiebbar am Halteelement gelagert. Damit können auch die Kontaktbrücke 7 und das untere Jochelement 40 sowie die Kontaktbrücke 7 und das obere Jochelement 50 relativ zu einander verschiebbar sein.The contact bridge 4 and the lower yoke element 40 are each mounted on the holding element 30 in a displaceable manner. Accordingly, the position of lower yoke member 40 relative to upper yoke member 50 may vary depending on the state of switching device 100 . On the one hand, the position of the lower yoke element 40 relative to the upper yoke element 50 can change as a result of a displacement of the lower yoke element 40 on the holding element 30 and thus in the contact arrangement 200 . As is described in more detail below, an air gap between the lower yoke element 40 and the upper yoke element 50 can thus be variable, in particular when the switching device 100 is in a switched-on state. Furthermore, the position of the lower yoke element 40 relative to the upper yoke element 50 can change as a result of a movement of the contact arrangement 200 in the switching chamber 11 . The lower yoke element 40 is particularly preferably mounted on the holding element 30 in such a way that the lower yoke element 40 can be displaced along a direction of movement which is parallel to the axis 7 and thus along the vertical direction 91 ver running. Furthermore, the contact bridge 4 is also slidably mounted on the holding element along a direction of movement that is parallel to the axis 7 . Thus, the contact bridge 7 and the lower yoke element 40 and the contact bridge 7 and the upper yoke element 50 can also be displaced relative to one another.

Das untere Jochelement 40 kann zumindest im in den 5A bis 5C angedeuteten ausgeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 auf der Grundplatte 31 aufliegen. Zur sicheren Positionierung kann das untere Jochelement 40 an der der Grundplatte 31 zugewandten Seite beispielsweise randseitige Nute aufweisen, in die Vorsprünge der Grundplatte 30 eingreifen können.The lower yoke member 40 can at least in the 5A until 5C rest indicated off state of the switching device 100 on the base plate 31. For secure positioning, the lower yoke element 40 can have, for example, peripheral grooves on the side facing the base plate 31, into which projections of the base plate 30 can engage.

Zur Führung der Kontaktbrücke 4 und des unteren Jochelements 40 weist das Halteelement 30 Führungselemente 36 und Anschläge 37 auf. Die Führungselemente 36 sind als Führungsschienen ausgeführt und ermöglichen eine Bewegung der Kontaktbrücke 4 und des unteren Jochelements 40 entlang der gewünschten Verschiebungsrichtung, während die Beweglichkeit der Kontaktbrücke 4 und des unteren Jochelements 40 in anderen Richtungen durch die Führungselemente 36 eingeschränkt ist. Zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Kontaktbrücke 4 und des unteren Jochelements 40 insbesondere entlang der Bewegungsrichtung entlang der Achse 7 weist das Halteelement 30 Anschläge 37 auf, die auf einer der Grundplatte 31 gegenüberliegenden Seite der Führungselemente 36 angeordnet sind. Insbesondere bilden jeweils zwei Führungselemente und ein Anschlag 37 ein Klammerelement 32, das jeweils mit der Grundplatte 31 eine Öffnung 38 bildet. Wie in 5C gezeigt ist, umgreift jedes der Klammerelemente 32 die Kontaktbrücke 4. Mit anderen Worten kann die Kontaktbrücke 4 durch die Öffnungen 38 hindurchragen und kann dadurch innerhalb der Öffnungen 38 der Klammerelemente 32 geführt werden. Das untere Jochelement 40 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den Klammerelementen 32 geführt. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch das untere Jochelement 40 so ausgebildet sein, dass es durch die Öffnungen 38 hindurchragt und innerhalb der Öffnungen 38 geführt wird und somit durch die Klammerelemente 32 umgriffen wird.The holding element 30 has guide elements 36 and stops 37 for guiding the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 . The guide elements 36 are designed as guide rails and enable movement of the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 along the desired displacement direction, while the mobility of the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 in other directions is restricted by the guide elements 36. To limit the displaceability of the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 in particular along the direction of movement along the axis 7 , the holding element 30 has stops 37 which are arranged on a side of the guide elements 36 opposite the base plate 31 . In particular, two guide elements and a stop 37 each form a clamp element 32 which forms an opening 38 with the base plate 31 in each case. As in 5C is shown, each of the clamp elements 32 encompasses the contact bridge 4. In other words, the contact bridge 4 can protrude through the openings 38 and can thereby be guided within the openings 38 of the clamp elements 32. In the exemplary embodiment shown, the lower yoke element 40 is guided between the clamp elements 32 . Alternatively or additionally, however, the lower yoke element 40 can also be designed in such a way that it protrudes through the openings 38 and is guided within the openings 38 and is thus encompassed by the clamp elements 32 .

Das Halteelement 30 kann weiterhin so ausgebildet sein, dass die Anschläge 37 in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 in jeweils einen Zwischenraum zwischen einem feststehenden Kontakt 2 und dem oberen Jochelement 50 hineinragt, wie in 5B erkennbar ist. Dadurch kann beispielsweise eine zumindest teilweise elektrische Isolierung des oberen Jochelements 50 von den feststehenden Kontakten 2 erreicht werden.The holding element 30 can also be designed in such a way that the stops 37 protrude into an intermediate space between a stationary contact 2 and the upper yoke element 50 when the switching device 100 is switched on, as shown in FIG 5B is recognizable. As a result, at least partial electrical insulation of the upper yoke element 50 from the stationary contacts 2 can be achieved, for example.

Die Kontaktanordnung 200 weist weiterhin eine Kontaktfeder 34 auf, die an der dem unteren Jochelement 40 zugewandten Unterseite der Kontaktbrücke 4 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Kontaktfeder 34 im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 2A bis 2F zwischen der Kontaktbrücke 4 und dem unteren Jochelement 40 angeordnet. Die Kontaktfeder 34 ist als Druckfeder ausgeführt. Wie oben beschrieben kann durch die Kontaktfeder 34 in Verbindung mit einem Überhub ein Anpressdruck der Kontaktbrücke 4 an die feststehenden Kontakte 2 erhöht werden. Dadurch, dass die Kontaktfeder 34 zwischen der Kontaktbrücke 4 und dem unteren Jochelement 40 angeordnet ist, ist die Kontaktfeder 40 bestrebt, die Kontaktbrücke 4 und das untere Jochelement 40 auseinander zu drücken. Die Kontaktfeder 34 erzeugt somit eine Federkraft, die einer Annäherung des unteren Jochelements 40 an die Kontaktbrücke 4 entgegenwirkt. Die Kontaktfeder 34 kann sich, wie gezeigt, insbesondere direkt an der Unterseite der Kontaktbrücke 4 und/oder direkt am unteren Jochelement 40 abstützen. Das untere Jochelement 40 weist eine Vertiefung 41 auf, in die die Kontaktfeder 34 hineinragt und durch die die Position der Kontaktfeder 34 fixiert werden kann.The contact arrangement 200 also has a contact spring 34 which is arranged on the underside of the contact bridge 4 facing the lower yoke element 40 . In other words, the contact spring 34 is compared to the embodiment 2A until 2F between the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 is arranged. The contact spring 34 is designed as a compression spring. As described above, a contact pressure of the contact bridge 4 on the stationary contacts 2 can be increased by the contact spring 34 in conjunction with an overtravel. Due to the fact that the contact spring 34 is arranged between the contact bridge 4 and the lower yoke element 40, the contact spring 40 strives to push the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 apart. The contact spring 34 thus generates a spring force which counteracts an approach of the lower yoke element 40 to the contact bridge 4 . As shown, the contact spring 34 can be supported in particular directly on the underside of the contact bridge 4 and/or directly on the lower yoke element 40 . The lower yoke element 40 has a depression 41 into which the contact spring 34 protrudes and through which the position of the contact spring 34 can be fixed.

Das obere Jochelement 50 weist eine Vertiefung 52 an der der Kontaktbrücke 4 zugewandten Unterseite auf. Die Vertiefung 52 kann, wie gezeigt, insbesondere als rinnenartige oder nutartige Vertiefung ausgebildet sein. Die Kontaktbrücke 4 kann in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 zumindest teilweise in die Vertiefung 52 ragen. Weiterhin kann die Kontaktbrücke 4, wie in 5D in einer Ansicht auf die Unterseite der Kontaktbrücke 4 und auf die Unterseite des oberen Jochelements 50 erkennbar ist, wie schon in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der 2A bis 2F erläutert, eine Einschnürung 45 aufweisen, also einen beispielsweise stegförmigen Bereich mit einer verringerten Breite im Vergleich zu den Kontaktbereichen der Kontaktbrücke 4, wobei die Einschnürung 45 in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 zumindest teilweise in der Vertiefung 52 des oberen Jochelements 50 angeordnet ist. Insbesondere kann die geometrische Ausgestaltung der Kontaktbrücke 4 und des oberen Jochelements 50 wie in Verbindung mit den 2A bis 4B beschrieben sein.The upper yoke element 50 has a depression 52 on the underside facing the contact bridge 4 . As shown, the depression 52 can be designed in particular as a channel-like or groove-like depression. The contact bridge 4 can protrude at least partially into the depression 52 when the switching device 100 is switched on. Furthermore, the contact bridge 4, as in 5D in a view of the underside of the contact bridge 4 and the underside of the upper yoke element 50 can be seen, as in connection with the embodiment of FIG 2A until 2F explained, have a constriction 45, that is, for example, a web-shaped area with a reduced width in comparison to the contact areas of the contact bridge 4, the constriction 45 being arranged at least partially in the recess 52 of the upper yoke element 50 when the switching device 100 is switched on. In particular, the geometric configuration of the contact bridge 4 and the upper yoke element 50 as in connection with the 2A until 4B be described.

Alternativ oder zusätzlich zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise auch das untere Jochelement 40, das im gezeigten Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildet ist, eine Vertiefung entsprechend der Vertiefung 52 aufweisen, während das obere Jochelement 50 eine ebene Unterseite aufweisen kann. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass beide Jochelemente 40, 50 jeweils eine Vertiefung aufweisen, durch die jeder der Jochelemente 40, 50 bei einer entsprechenden Stellung relativ zur Kontaktbrücke 4 die Kontaktbrücke 4 von unten oder von oben teilweise umgreifen kann.As an alternative or in addition to the exemplary embodiment shown, the lower yoke element 40, which is plate-shaped in the exemplary embodiment shown, can have a depression corresponding to the depression 52, while the upper yoke element 50 can have a flat underside. Furthermore, it may also be possible that both yoke elements 40, 50 each have a recess through which each of the yoke elements 40, 50 in a corresponding position relative to the contact bridge 4 can partially encompass the contact bridge 4 from below or from above.

Die Kontaktanordnung 200 und insbesondere das untere Jochelement 40 sowie das obere Jochelement 50 bilden zusätzlich zu dem in Verbindung mit der 3 beschriebenen Effekt einen weiteren Anti-Levitations-Mechanismus, dessen Funktionsweise in Verbindung mit den 6A bis 6D anhand von Ausschnitten der Schaltvorrichtung 100 in Schnittdarstellungen mit Schnittebenen entlang der vertikalen Richtung 91 und der longitudinalen Richtung 93 (6A, 6C) entlang der der vertikalen Richtung 91 und transversalen Richtung 92 (6B, 6D) erläutert wird. Die Schaltvorrichtung 100 ist hierbei in einem eingeschalteten Zustand gezeigt, in dem ein elektrischer Strom I durch die Kontaktbrücke 4 fließt, wie in den 6A und 6C angedeutet ist.The contact arrangement 200 and in particular the lower yoke element 40 and the upper yoke element 50 form in addition to that in connection with the 3 described effect another anti-levitation mechanism, its functioning in connection with the 6A until 6D based on sections of the switching device 100 in sectional views with sectional planes along the vertical direction 91 and the longitudinal direction 93 ( 6A , 6C ) along the vertical 91 and transverse 92 directions ( 6B , 6D ) is explained. The switching device 100 is shown here in a switched-on state, in which an electric current I flows through the contact bridge 4, as in FIGS 6A and 6C is indicated.

Im ausgeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung 100 lagern die beweglichen Teile der Schaltvorrichtung 100 in der unteren Ruhelage, wie beispielsweise vorab in 5A gezeigt ist. Der elektrische Kontakt zwischen den feststehenden Kontakten 2 und der Kontaktbrücke 4 ist in diesem Zustand getrennt. Die Kontaktfeder 34 spannt die Kontaktbrücke 4 und das untere Jochelement 40 vor und hält sie im durch die Grundplatte 31 und die Klammerelemente 32 gebildeten Käfig des Halteelements 30 in Position. Beim Einschalten der Schaltvorrichtung 100 wird die Spule 8 des Magnetantriebs von einem Steuerstrom durchflossen, wodurch sich der magnetische Kern 6 nach oben bewegt. Dadurch bewegt sich vermittels der Achse 7 auch die Kontaktanordnung 200 mit der Kontaktbrücke 4, dem Halteelement 30, der Kontaktfeder 34 und dem unteren Jochelement 40 nach oben, so dass die Kontaktbrücke 4 gegen die feststehenden Kontakte 2 gedrückt wird. Der magnetische Kern 6, die Achse 7, das Halteelement 30, die Kontaktfeder 34 und das untere Jochelement 40 bewegen sich danach weiter aufwärts, bis der magnetische Kern am Joch des Magnetantriebs anschlägt. Dadurch wird die Kontaktfeder 34 weiter komprimiert und es wird eine ausreichende Kontaktkraft zwischen den Kontakten 1 sichergestellt, um dauerhaft den Nominalstrom zu tragen. Dieser Zustand ist der Normalzustand der Schaltvorrichtung 100 im eingeschalteten Zustand und ist in den 6A und 6B gezeigt.When the switching device 100 is switched off, the moving parts of the switching device 100 are stored in the lower rest position, such as in advance 5A is shown. The electrical contact between the fixed contacts 2 and the contact bridge 4 is separated in this state. The contact spring 34 prestresses the contact bridge 4 and the lower yoke element 40 and holds them in position in the cage formed by the base plate 31 and the clamp elements 32 of the holding element 30 . When the switching device 100 is switched on, a control current flows through the coil 8 of the magnetic drive, as a result of which the magnetic core 6 moves upwards. As a result, the contact arrangement 200 with the contact bridge 4, the holding element 30, the contact spring 34 and the lower yoke element 40 also moves upwards by means of the axis 7, so that the contact bridge 4 is pressed against the stationary contacts 2. The magnetic core 6, the axle 7, the holding element 30, the contact spring 34 and the lower yoke element 40 then continue to move upwards until the magnetic core hits the yoke of the magnet drive. As a result, the contact spring 34 is further compressed and sufficient contact force between the contacts 1 is ensured in order to permanently carry the nominal current. This state is the normal state of the switching device 100 in the on-state and is in the 6A and 6B shown.

Durch den elektrischen Strom I, der durch die Kontaktbrücke 4 fließt, wird ein magnetischer Fluss MF in den Jochelementen 40, 50 induziert. Durch die Magnetisierung wird eine Reluktanzkraft Frel, also eine anziehende Kraft, zwischen den Jochelementen 40, 50 bewirkt, die gegen die Federkraft Fs der Kontaktfeder 34 gerichtet ist. Die wirkende Reluktanzkraft Frel, also die Anziehungskraft, ist umso stärker, je größer der elektrische Strom I ist, der durch die Kontaktbrücke 4 fließt. Da die Kontaktfeder 34 jedoch bestrebt ist, das untere Jochelement 40 von der Kontaktbrücke 4 und damit auch vom oberen Jochelement 50 wegzudrücken, kann die Federkraft Fs bei ausreichend kleinen elektrischen Strömen I größer sein als die Reluktanzkraft Frel zwischen den Jochelementen 40, 50. In diesem Fall, der den Normalbetrieb darstellt, verharren die beweglichen Teile in der in den 6A und 6B gezeigten Position.A magnetic flux MF is induced in the yoke elements 40, 50 by the electric current I flowing through the contact bridge 4. The magnetization causes a reluctance force Frel, ie an attractive force, between the yoke elements 40, 50, which is directed against the spring force Fs of the contact spring 34. The acting reluctance force Frel, ie the force of attraction, is stronger the greater the electric current I flowing through the contact bridge 4 . However, since the contact spring 34 strives to push the lower yoke element 40 away from the contact bridge 4 and thus also from the upper yoke element 50, the spring force Fs can be greater than the reluctance force Frel between the yoke elements 40, 50 if the electrical currents I are sufficiently small Case, which represents normal operation, the moving parts remain in the 6A and 6B shown position.

Zwischen den Jochelementen 40, 50 ist ein Luftspalt L vorhanden, der einem ersten Abstand L1 der Jochelemente 40, 50 zueinander entspricht. Der erste Abstand L1 kann besonders bevorzugt mehr als 1 mm und insbesondere mehrere Millimeter, beispielsweise 3 mm oder sogar 5 mm, betragen.There is an air gap L between the yoke elements 40, 50, which corresponds to a first distance L1 of the yoke elements 40, 50 from one another. The first distance L1 can particularly preferably be more than 1 mm and in particular several millimeters, for example 3 mm or even 5 mm.

Durch eine geeignete Wahl der Federkonstanten der Kontaktfeder 34, der geometrischen Ausbildung und Größe der Jochelemente 40, 50 sowie des ersten Abstands L1 kann eine Stromschwelle für den elektrischen Strom I eingestellt werden, bis zu der der in den 6A und 6B gezeigte Zustand gehalten wird und der Luftspalt L in der gezeigten Weise geöffnet bleibt. Die Stromschwelle liegt bevorzugt über dem Nominalstrom und kann besonders bevorzugt auch noch über kleineren Kurzschlussströmen liegen. Beispielsweise kann die Stromschwelle bei mehreren Kiloampere, etwa 5 kA, liegen. Im niedrigen Kurzschlussstrombereich unterhalb der Stromschwelle ist die Levitationskraft Flev, die die Kontaktbrücke 4 von den feststehenden Kontakten 2 wegdrückt, gering, so dass die Kontaktfeder 34 allein die Kraft zum Halten der Kontaktbrücke 4 an den feststehenden Kontakten 2 aufbringen kann.A current threshold for the electric current I can be set up to that of the in FIGS 6A and 6B shown state is maintained and the air gap L remains open in the manner shown. The current threshold is preferably above the nominal current and can particularly preferably also be above smaller short-circuit currents. For example, the current threshold can be several kiloamperes, about 5 kA. In the low short-circuit current range below the current threshold, the levitation force Flev, which pushes the contact bridge 4 away from the fixed contacts 2, is low, so that the contact spring 34 alone can apply the force to hold the contact bridge 4 on the fixed contacts 2.

Übersteigt der elektrische Strom I durch die Kontaktbrücke 4 schließlich die Stromschwelle, liegt also ein Zustand vor, in dem ein erhöhter Kurzschlussstrom durch die Kontakte 1 fließt, wächst auch die Reluktanzkraft Frel proportional mit dem elektrischen Strom I und übersteigt die Federkraft Fs. Das untere Jochelement 40 bewegt sich dadurch aufwärts, also auf das obere Jochelement 50 zu. Dadurch verringert sich die Größe des Luftspalts L, wodurch sich wiederum der magnetische Fluss MF zusätzlich vergrößert. Die Reluktanzkraft Frel wächst dadurch exponentiell über die Federkraft Fs. Die Kontaktfeder 34 wird weiter komprimiert, bevorzugt bis das untere Jochelement 40 auf der Unterseite der Kontaktbrücke 4 oder der Unterseite des oberen Jochelements 50 aufliegt. Der Luftspalt L entspricht, wie in den 6C und 6D gezeigt ist, einem kleineren zweiten Abstand L2 zwischen den Jochelementen 40, 50, der in diesem Fall minimal und sogar gleich 0 oder annähernd gleich 0 sein kann. Die Anpresskraft ist nun maximal und insbesondere so groß, so dass die Reluktanzkraft Frel die Levitationskraft Flev weiterhin übersteigt und die Kontaktbrücke 4 weiterhin an die feststehenden Kontakte 2 gedrückt werden kann. Erst über einem maximalen Kurzschlussstrom, der beispielsweise im Bereich von 16 kA oder mehr liegen kann, werden die Jochelemente 40, 50 vom magnetischen Fluss MF gesättigt und die Levitationskraft Flev kann die Reluktanzkraft Frel überschreiten, wodurch die Kontaktbrücke 4 von den feststehenden Kontakten 2 abheben würde.If the electrical current I through the contact bridge 4 finally exceeds the current threshold, i.e. a state exists in which an increased short-circuit current flows through the contacts 1, the reluctance force Frel also increases proportionally with the electrical current I and exceeds the spring force Fs. The lower yoke element As a result, 40 moves upwards, ie towards the upper yoke element 50 . This reduces the size of the air gap L, which in turn also increases the magnetic flux MF. The reluctance force Frel thereby increases exponentially over the spring force Fs. The contact spring 34 is further compressed, preferably until the lower yoke element 40 rests on the underside of the contact bridge 4 or the underside of the upper yoke element 50. The air gap L corresponds, as in the 6C and 6D is shown, a smaller second distance L2 between the yoke elements 40, 50, which in this case can be minimal and even equal to 0 or almost equal to 0. The Pressing force is now at its maximum and in particular so large that the reluctance force Frel continues to exceed the levitation force Flev and the contact bridge 4 can continue to be pressed against the stationary contacts 2 . Only above a maximum short-circuit current, which can be in the range of 16 kA or more, for example, are the yoke elements 40, 50 saturated by the magnetic flux MF and the levitation force Flev can exceed the reluctance force Frel, which would cause the contact bridge 4 to lift off the stationary contacts 2 .

Der Luftspalt L ist somit wie beschrieben variabel in Abhängigkeit vom elektrischen Strom I, der durch die Kontaktbrücke 4 fließt, wodurch auch die Haltekraft variabel ist. Es kann erreicht werden, dass sich die zusätzliche Haltekraft durch die Jochelemente 40, 50 nur im Kurzschlussfall über der Stromschwelle „zuschaltet“, wodurch die Schaltvorrichtung 100 im Vergleich zu bekannten Lösungen größere Kurzschlussströme tragen kann.The air gap L is thus variable, as described, depending on the electrical current I flowing through the contact bridge 4, as a result of which the holding force is also variable. It can be achieved that the additional holding force by the yoke elements 40, 50 "switches on" only in the event of a short circuit above the current threshold, as a result of which the switching device 100 can carry larger short-circuit currents in comparison to known solutions.

Die in den in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.The features and exemplary embodiments described in connection with the figures can be combined with one another according to further exemplary embodiments, even if not all combinations are explicitly described. Furthermore, the exemplary embodiments described in connection with the figures can alternatively or additionally have further features in accordance with the description in the general part.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited to these by the description based on the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteReference List

11: KontaktContact
22: feststehender Kontaktfixed contact
33: Isolatorinsulator
44: Kontaktbrückecontact bridge
55: Magnetankermagnet anchor
66: magnetischer Kernmagnetic core
77: Achseaxis
88th: SpuleKitchen sink
99: Jochyoke
1010: FederFeather
1111: Schaltkammerswitching chamber
1212: Schaltkammerwandswitching chamber wall
1313: Schaltkammerbodenswitching chamber floor
1414: gasdichter Bereichgas-tight area
1515: Innenrauminner space
1616: Permanentmagnetpermanent magnet
1818: Spulenanschlüssecoil terminals
1919: GehäuseHousing
3030: Halteelementholding element
3131: Grundplattebase plate
3232: Klammerelementclip element
3434: Kontaktfedercontact spring
3636: Führungselementguide element
3737: Anschlagattack
3838: Öffnungopening
3939: Federhalterpen holder
4040: unteres Jochelementlower yoke element
4141: Vertiefungdeepening
4545: Einschnürungconstriction
5050: oberes Jochelementupper yoke element
5151: Lötflanschsoldering flange
5252: Vertiefungdeepening
6060: Luftspaltair gap
9090: laterale Richtunglateral direction
9191: vertikale Richtungvertical direction
9292: longitudinale Richtunglongitudinal direction
9393: transversale Richtungtransverse direction
100100: Schaltvorrichtungswitching device
200200: Kontaktanordnungcontact arrangement
II: elektrischer Stromelectrical current
FlevFlev: Levitationskraftlevitation force
FsFs: Federkraftspring force
Frelfree: Reluktanzkraftreluctance force
L1, L2L1, L2: AbstandDistance
MFMF: magnetischer Flussmagnetic river

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

CN 209000835 U [0007]CN 209000835 U [0007]
EP 2608235 B1 [0009]EP 2608235 B1 [0009]
DE 102016206130 A1 [0009]DE 102016206130 A1 [0009]

Claims

Schaltvorrichtung (100), aufweisend zumindest einen feststehenden Kontakt (2, 3), eine Kontaktbrücke (4) und ein oberes Jochelement (50) in einer Schaltkammer (11), wobei das obere Jochelement an der Schaltkammer befestigt ist, das obere Jochelement eine Vertiefung (52) an einer der Kontaktbrücke zugewandten Unterseite aufweist und die Kontaktbrücke in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung zumindest teilweise in die Vertiefung ragt.Switching device (100), having at least one fixed contact (2, 3), a contact bridge (4) and an upper yoke element (50) in a switching chamber (11), wherein the upper yoke element is attached to the switching chamber, the upper yoke element has a recess (52) on an underside facing the contact bridge and the contact bridge projects at least partially into the recess when the switching device is switched on.

Schaltvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das obere Jochelement lateral neben dem zumindest einen feststehenden Kontakt angeordnet ist.Switching device according to the preceding claim, wherein the upper yoke element is arranged laterally next to the at least one fixed contact.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schaltvorrichtung zwei feststehende Kontakte aufweist und das obere Jochelement zwischen den zwei feststehenden Kontakten angeordnet ist.Switching device according to one of the preceding claims, wherein the switching device has two fixed contacts and the upper yoke element is arranged between the two fixed contacts.

Schaltvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Kontaktbrücke eine Einschnürung (45) aufweist, die in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung zumindest teilweise in der Vertiefung des oberen Jochelements angeordnet ist.Switching device according to the preceding claim, wherein the contact bridge has a constriction (45) which is arranged at least partially in the depression of the upper yoke element when the switching device is switched on.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontaktbrücke im eingeschalteten Zustand teilweise aus der Vertiefung herausragt.Switching device according to one of the preceding claims, in which the contact bridge partially protrudes from the recess in the switched-on state.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontaktbrücke eine Dicke aufweist, die größer als eine Tiefe der Vertiefung ist.Switching device according to one of the preceding claims, wherein the contact bridge has a thickness which is greater than a depth of the depression.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontaktbrücke im eingeschalteten Zustand vom oberen Jochelement beabstandet ist.Switching device according to one of the preceding claims, wherein the contact bridge is spaced from the upper yoke element in the switched-on state.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das obere Jochelement über der Kontaktbrücke eine größere Dicke als die Kontaktbrücke aufweist.Switching device according to one of the preceding claims, in which the upper yoke element has a greater thickness than the contact bridge over the contact bridge.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das obere Jochelement an der Schaltkammer mittels Verlöten, Vernieten, Verschrauben, Verkleben oder Verstemmen befestigt ist.Switching device according to one of the preceding claims, wherein the upper yoke element is fixed to the switching chamber by means of soldering, riveting, screwing, gluing or caulking.

Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schaltvorrichtung eine Kontaktanordnung (200) aufweist, die mittels einer Achse (7) bewegbar ist, wobei die Kontaktanordnung ein Halteelement (30) und die Kontaktbrücke aufweist, wobei das Halteelement an der Achse befestigt ist und wobei die Kontaktbrücke verschiebbar am Halteelement gelagert ist.Switching device according to one of the preceding claims, wherein the switching device has a contact arrangement (200) which can be moved by means of an axis (7), wherein the contact arrangement has a holding element (30) and the contact bridge, wherein the support member is fixed to the axle and wherein the contact bridge is slidably mounted on the holding element.

Schaltvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Halteelement zumindest ein Führungselement (36) zur Führung der Kontaktbrücke aufweist.Switching device according to the preceding claim, wherein the holding element has at least one guide element (36) for guiding the contact bridge.

Schaltvorrichtung nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei das Halteelement zumindest einen Anschlag (37) zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Kontaktbrücke aufweist.Switching device according to one of the two preceding claims, in which the holding element has at least one stop (37) for limiting the displacement of the contact bridge.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 11 und 12, wobei das Halteelement zumindest ein Klammerelement (32) aufweist, das die zumindest eine Führungsschiene und den zumindest einen Anschlag aufweist und das zumindest teilweise die Kontaktbrücke umgreift.switching device claim 11 and 12 , wherein the holding element has at least one clamp element (32), which has the at least one guide rail and the at least one stop and which at least partially encompasses the contact bridge.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der zumindest eine Anschlag in einem eingeschalteten Zustand der Schaltvorrichtung in einen Zwischenraum zwischen dem zumindest einen feststehenden Kontakt und dem oberen Jochelement hineinragt.switching device claim 12 or 13 , wherein the at least one stop protrudes into a gap between the at least one stationary contact and the upper yoke element when the switching device is switched on.

Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Kontaktanordnung eine Kontaktfeder (34) aufweist, die an einer dem oberen Jochelement abgewandten Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet ist und die Kontaktbrücke in Richtung des zumindest einen feststehenden Kontakts drückt.Switching device according to one of Claims 10 until 14 , wherein the contact arrangement has a contact spring (34) which is arranged on an underside of the contact bridge facing away from the upper yoke element and presses the contact bridge in the direction of the at least one fixed contact.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 15, wobei sich die Kontaktfeder direkt an der Unterseite der Kontaktbrücke und/oder direkt am Halteelement abstützt.switching device claim 15 , The contact spring is supported directly on the underside of the contact bridge and/or directly on the retaining element.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Halteelement einen Federhalter (39) aufweist, der einer Verschiebung der Kontaktfeder am Halteelement entgegenwirkt und der Federhalter einen Zapfen aufweist, der von einem Teil der Kontaktfeder umgeben ist.switching device claim 15 or 16 , wherein the holding element has a spring holder (39) which counteracts a displacement of the contact spring on the holding element and the spring holder has a pin which is surrounded by a part of the contact spring.

Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Kontaktanordnung weiterhin ein unteres Jochelement (40) aufweist, das verschiebbar am Halteelement gelagert ist, und wobei ein Luftspalt (L) zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement im Betrieb der Schaltvorrichtung von einem elektrischen Strom (I), der durch die Kontaktbrücke fließt, abhängig ist.Switching device according to one of Claims 10 until 14 , wherein the contact arrangement further comprises a lower yoke member (40) which is slidably mounted on the support member, and wherein an air gap (L) between the lower yoke member and the upper yoke member in operation of the switching device from an electrical Current (I) flowing through the contact bridge is dependent.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Kontaktbrücke zwischen dem unteren Jochelement und dem oberen Jochelement angeordnet ist.switching device Claim 18 , wherein the contact bridge is arranged between the lower yoke element and the upper yoke element.

Schaltvorrichtung nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei zwischen der Kontaktbrücke und dem unteren Jochelement eine Kontaktfeder (34) angeordnet ist, die die Kontaktbrücke und das untere Jochelement auseinander drückt.Switching device according to one of the two preceding claims, in which a contact spring (34) is arranged between the contact bridge and the lower yoke element and presses the contact bridge and the lower yoke element apart.