DE10219022B3 - Kontaktanordnung für strombegrenzende Schutzschalter - Google Patents

Kontaktanordnung für strombegrenzende Schutzschalter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für strombegrenzende Schutzschalter im Niederspannungsbereich, insbesondere für strombegrenzende Leistungsschalter. Eine Drehkontaktbrücke (10) ist über vier paarweise symmetrisch zu beiden Seiten der Kontaktbrücke (10) angeordnete Kontaktkraft-Zugfedern (18) mit einer Schaltwelle (6) verbunden. Zur Rückfallverzögerung der von feststehenden Kontakten (16) elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke (10) wirken in der Schaltwelle (10) gelagerte Federelemente (36) bremsend gegen an der Kontaktbrücke (10) ausgebildete Steuerkurven (34).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für strombegrenzende Schutzschalter im Niederspannungsbereich, insbesondere für strombegrenzende Leistungsschalter, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aus der Druckschrift EP-0314540-B1 ist eine derartige Kontaktanordnung für einen mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse bekannt, der eine Schaltwelle aufweist, die mittels von im Gehäuse ausgebildeten Gleitlagern um eine feststehende Querachse drehbar ist, wobei die Achse senkrecht zur längsverlaufenden Mittelebene jeden Pols steht. Jeder Pol umfasst zwei mit Anschlussschienen verbundene feststehende Kontakte, eine Drehkontaktbrücke, die sich entlang der Mittelebene in einer spielbehafteten Aufnahme der Schaltwelle erstreckt und einander gegenüberliegende Kontaktstücke aufweist, die in Einschaltstellung mit den feststehenden Kontakten zusammenwirken, und zwei im Inneren der Schaltwelle angebrachte Zugfedern, die auf die Kontaktbrücke einwirken und so einen festgelegten Kontaktdruck der Kontaktstücke auf die feststehenden Kontakte gewährleisten, wobei eines der Enden jeder Zugfeder mit einem Mitnehmerelement der Schaltwelle zusammenwirkt. Die beiden Federn sind in der Aufnahme für die Kontaktbrücke montiert, wobei das andere Ende jeder Feder an einem Befestigungselement der Kontaktbrücke angebracht ist. Die beiden Befestigungselemente bzw. Mitnehmerelemente der beiden Federn stehen sich in Bezug auf eine gedachte Drehachse der Kontaktbrücke bzw. die feststehende Querachse der Schaltwelle punktsymmetrisch gegenüber. Diese Anordnung der Federn gewährleistet eine freie Verschiebbarkeit der gedachten Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die feststehende Querachse der Schaltwelle und ermöglicht gleichzeitig ein Kraftmoment zur gleichmäßigen Verteilung des Kontaktdruckes sowie eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke mit zwei translatorischen Freiheitsgraden, wobei die Kontaktbrücke durch die selbstzentrierende Wirkung der Federn auf der Mittelebene in einer Gleichgewichtsposition gehalten wird. Die Anschlussschienen mit den feststehenden Kontakten sind schleifenförmig ausgebildet, so dass sie, wenn sie von einem Kurzschlussstrom durchflossen werden, eine die Kontaktbrücke entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern in Richtung einer Abstoßstellung zurückstoßende, elektrodynamische Kräfte erzeugen. Bei einer derartigen Kontaktanordnung besteht die Gefahr, dass die bei Kurzschluss durch elektrodynamische Kräfte aufgeschleuderte bewegliche Kontaktbrücke ihren Anschlag beschädigt oder zu schnell zurückfällt, was zu unerwünschten Wiederzündungen von Lichtbögen und/oder Kontaktverschweißungen führen kann.
  • Aus der Druckschrift EP-0560697-B1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktanordnung pro Pol bekannt, die zu beiden Seiten der Kontaktbrücke, die sich in der Mittelebene des Pols erstreckt, mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten Paaren von Zugfedern ausgestattet ist. Die Zugfedern jedes Paares sind zu beiden Seiten der Drehachse der Kontaktbrücke angeordnet und weisen jeweils ein an der Kontaktbrücke über eine gemeinsame Haltestange gelagertes Ende auf. Zum Abbremsen und gegebenenfalls Festhalten der von den feststehenden Kontakten elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke ist ein entgegengesetztes Ende der genannten Federn auf den Enden jeweils einer gleitend verschiebbar in einer Rastkerbe der Schaltwelle angeordneten, als Querachse ausgebildeten Stange gelagert und weist die Kontaktbrücke ein Paar punktsymmetrisch angeordnete Steuerkurven auf, die so ausgelegt sind, dass sie im Endabschnitt des Abstoßungshubs der Kontaktbrücke mit jeweils einer der Stangen zusammenwirken, um die Bewegung der Kontaktbrücke abzubremsen. Die Stangen sind in den Rastkerben begrenzt verschiebbar gelagert, wobei die punktsymmetrisch gegenüberliegenden Rastkerben annähernd entlang der Wirklinie der zugeordneten Federn verlaufen. Die Federn gewährleisten eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke in der Aussparung der Schaltwelle und definieren dabei eine fiktive Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die Schaltwelle. Das Profil der gegenüber den beweglichen Kontaktstücken angeordneten Steuerkurven bewirkt eine Verschiebung der Stangen in der Rastkerbe sowie eine der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoßstellung entsprechende kontinuierliche Spannung der Federn mit einer Speicherung der Energie in den Federn. Das Profil der Steuerkurven kann so ausgelegt werden, dass die Kontaktbrücke in der Abstoßstellung verrastet; wobei die drehbar gelagerte Schaltwelle durch einen Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters betätigt wird und der Öffnungshub der Kontaktbrücke so begrenzt ist, dass die Drehung der Schaltwelle während der Ausschaltbewegung ein Abheben der Stangen von den Steuerkurven bewirkt. Während der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoßstellung verschiebt sich die Wirklinie jeder Feder und verkürzt dabei den Hebelarm, wodurch das von den Federn auf die Kontaktbrücke ausgeübte Rückstell-Kraftmoment verringert wird. Nachteilig bei dieser Kontaktanordnung sind das zusätzliche Erfordernis der beweglich zu lagernden Stangen und die unzureichende Bremswirkung bei hohen Abstoßkräften infolge der geringen Reibflächen sowie Reibkoeffizienten zwischen den Stangen aus Stahl und der Kontaktbrücke aus Kupfer.
  • Bei einer Kontaktanordnung nach Druckschrift EP-0978858-A2 greifen vier für den Kontaktdruck zuständige Zugfedern zwischen Rastkerben der Drehkontaktbrücke und an der Schaltwellen angelenkten Laschen an, die in der Weise verschwenken können, dass die elektrodynamisch aufgeschleuderte Kontaktbrücke nicht wieder selbständig in die geschlossene Stellung zurückfallen kann. Bei einer Kontaktanordnung nach Druckschrift WO-9962092-A1 greifen vier für den Kontaktdruck zuständige Zugfedern zwischen vier Stangen an. Zwei der Stangen sind in Aufnahmen der Schaltwelle gelagert und greifen direkt an der Drehkontaktbrücke an. Die anderen beiden Stangen sind verschieblich in Schlitzen der Schaltwelle geführt und greifen in gelenkig mit der Kontaktbrücke verbunden Laschen ein, die ebenfalls bewirken, dass die elektrodynamisch aufgeschleuderte Kontaktbrücke nicht wieder selbständig in die geschlossene Stellung zurückfallen kann. Nachteilig bei diesen beiden Lösungen ist, dass einerseits fertigungsaufwendig mit der Schaltwelle zu verbindende Laschen erforderlich sind und dass anderseits durch die erzwungene Festhaltung der Kontaktbrücke in der aufgeschleuderten Stellung ein mit derartigen Kontaktanordnungen ausgestatteter Schutzschalter nicht für selektive Schalteranordnungen geeignet ist.
  • Aus der Druckschrift EP-0406130-A1 ist eine Kontaktanordnung für einen mehrpoligen strombegrenzenden Leistungsschalters bekannt. In einem Isolierstoffgehäuse ist eine Schaltwelle um eine feststehende Querachse drehbar gelagert. Eine Drehkontaktbrücke erstreckt sich in einer spielbehafteten Aufnahme der Schaltwelle entlang der Mittelebene des Pols und weist punktsymmetrisch gegenüberliegend Kontaktstücke auf, die in Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten zusammenwirken. Die Drehkontaktbrücke weist punktsymmetrisch angeordnet zwei senkrecht zur Mittelebene sich erstreckende Rückhaltezapfen auf. Im Inneren der Schaltwelle erstreckt sich zu beiden Seiten der Kontaktbrücke ein Drehfedersystem mit an der Kontaktbrücke festgelegten ersten Federenden und an der Schaltwelle festgelegten zweiten Federenden, wobei sich die ersten Federenden punktsymmetrisch gegenüberstehen. Zwei mit je einem der feststehenden Kontakte verbundene Anschlussschienen bewirken bei sehr hohen Strömen einen elektrodynamischen Übergang der Kontaktbrücke von der Einschaltstellung in eine Abstoßstellung. Elektromagnetische Kontaktrückfallsperren umfassen jeweils einen die zugehörige Anschlussschiene umgreifenden U-förmigen Magnetkreis und einen an einer Achse angelenkten Anker. Der Anker wird durch eine Zugfeder gegen die Polfläche des Magnetkreises beaufschlagt und wirkt über eine an ihm ausgebildete Rastschräge mit jeweils einem der Rückhaltezapfen zusammen. Bei elektrodynamischer Abstoßung der Kontaktbrücke trennt der Zapfen den Anker von der Polfläche und gelangt nach Überwindung eines Biegevorsprungs in die Rastschräge, wodurch der Drehkontakt in der Abstoßstellung blockiert wird. Ein selbständiges Zurückfallen des Drehkontaktes in die Einschaltstellung wird in jedem Fall verhindert. Die Rückfallsperren erfordern eine Vielzahl an zusätzlichen mechanischen und magnetischen Teilen.
  • Aus der Druckschrift EP 889 498 A2 ist ein Kontaktsystem mit einem über ein Langloch in einer Schaltwelle gelagerten Drehkontaktbrücke bekannt, bei dem zu beiden Seiten der Kontaktbrücke je eine Kontaktkraft-Zugfeder angeordnet ist. Die Zugfedern sind beidseitig in Federbolzen eingehängt, die in sich parallel zum Langloch erstreckenden Aussparungen der Schaltwelle geführt sind und über Rollen punktsymmetrisch angeordnete Steuerkurven der Kontaktbrücke beaufschlagen. Die Steuerkurven können so ausgelegt werden, dass eine Bewegungshemmung der elektrodynamisch sich öffnenden Kontaktbrücke auftritt. Bei diesem Kontaktsystem erfolgt bei selbst unsymmetrisch abnehmender Höhe der Kontaktstücke, die als Folge von Abbrand oder sonstigem Verschleiß dieser Kontaktstücke auftritt, eine ausgleichende Verlagerung der Drehachse innerhalb des Langloches. Von Nachteil ist, dass bei einem ungleichmäßigen Verschleiß der gegenüberliegenden Kontaktstücke durch die Verlagerung der Kontaktbrücke die Kontaktkraftfedern mit unterschiedlichen Hebelarmen an dem Drehkontakt angreifen und damit unterschiedliche Kontaktkräfte zwischen den verbundenen Kontaktstücken hervorrufen. Das wirkt sich in der Weise aus, dass auf der Seite der am stärksten abgetragenen Kontaktstücke der Kontaktdruck verringert und damit ein selbstverstärkender weiterer Verschleiß der Kontaktstücke auf dieser Seite hervorgerufen wird. Von weiterem Nachteil ist, dass sich die beiden Funktionen Kontaktkraft und Bewegungshemmung nicht unabhängig voneinander optimieren lassen.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in einer vereinfachten Kontaktanordnung mit verbessertem Verzögerungsverhalten der elektrodynamisch aufgeschleuderten Drehkontaktbrücke.
  • Ausgehend von einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.
  • Bei sehr hohen Stromflüssen durch das Kontaktsystem infolge eines Kurzschlusses in der durch den Schutzschalter zu schützenden elektrischen Anlage treten an der elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke ausgebildete Steuerkurven in kraftschlüssige Wirkverbindung mit in der Schaltwelle gelagerten Federelementen, wodurch die Kontaktbrücke in ihrer Bewegung wirk sam gebremst bzw. gehemmt wird. Beim Zurückfallen der Kontaktbrücke in Richtung Einschaltstellung infolge der Kontaktkraft-Zugfedern und gegebenenfalls zusätzlich infolge der Zurückstoßung von einem Endanschlag wirkt die vorstehend beschriebene kraftschlüssige Verbindung ebenfalls hemmend auf die Bewegung der Kontaktbrücke. Dadurch wird eine Verzögerung der Kontaktbrücke insgesamt in der Weise erreicht, dass ein Rückfallen der Kontaktbrücke in die Einschaltstellung rechtzeitig vor dem endgültigen Öffnen der Kontaktanordnung durch auslösende Schutzorgane verhindert wird. Die Hemmfunktion ist in fachüblicher Weise durch konstruktive Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und der Federelemente in vielfältigem Sinne beeinflussbar – beispielsweise in dem Sinne, dass die Hemmfunktion das Zurückfallen in die Einschaltstellung stärker beeinflusst als den Übergang in die Abstoßstellung. Die vorgeschlagene Kontaktanordnung benötigt zur Bewirkung der genannten Brems- bzw. Hemmwirkung keine technologisch aufwendig herzustellenden und zu befestigenden Teile. Mit derartigen Kontaktanordnungen ausgestattete Schutzschalter sind mit Vorteil für strombegrenzende Schutzschalter geeignet, die beim Auftreten eines übermäßig hohen Stromes, insbesondere eines Kurzschlussstromes, in Verbindung mit auslösenden Schutzorganen entweder selbst abschalten oder innerhalb einer Schalteranordnung aus hinsichtlich ihrer Kurzschlussstrom-Tragfähigkeit selektiv gestaffelten Schutzschaltern durch einen anderen Schutzschalter vom Kurzschlussstrom getrennt werden. Die Federelemente sind als Blattfedern ausgebildet, die mit einem Ende in der Schaltwelle lagern, am freien Ende mit den Steuerkurven zusammenwirken und sich mit einem Zwischenbereich gegen die Schaltwelle abstützen.
  • Ein vorteilhaftes Hemmverhalten für die elektrodynamisch abgestoßene Kontaktbrücke ergibt sich dann, wenn mittels fachüblicher konstruktiver Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und/oder der Federelemente zwischen Einschaltstellung und Abstoßstellung bzw. in umgekehrter Richtung ein Maximum des hemmenden Kraftmomentes durch die Kontaktbrücke zu überwinden ist. Mit einer Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und/oder der Federelemente können auch Rastverbindungen zwischen den Steuerkurven sam gebremst bzw. gehemmt wird. Beim Zurückfallen der Kontaktbrücke in Richtung Einschaltstellung infolge der Kontaktkraft-Zugfedern und gegebenenfalls zusätzlich infolge der Zurückstoßung von einem Endanschlag wirkt die vorstehend beschriebene kraftschlüssige Verbindung ebenfalls hemmend auf die Bewegung der Kontaktbrücke. Dadurch wird eine Verzögerung der Kontaktbrücke insgesamt in der Weise erreicht, dass ein Rückfallen der Kontaktbrücke in die Einschaltstellung rechtzeitig vor dem endgültigen Öffnen der Kontaktanordnung durch auslösende Schutzorgane verhindert wird. Die Hemmfunktion ist in fachüblicher Weise durch konstruktive Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und der Federelemente in vielfältigem Sinne beeinflussbar – beispielsweise in dem Sinne, dass die Hemmfunktion das Zurückfallen in die Einschaltstellung stärker beeinflusst als den Übergang in die Abstoßstellung. Die vorgeschlagene Kontaktanordnung benötigt zur Bewirkung der genannten Brems- bzw. Hemmwirkung keine technologisch aufwendig herzustellenden und zu befestigenden Teile. Mit derartigen Kontaktanordnungen ausgestattete Schutzschalter sind mit Vorteil für strombegrenzende Schutzschalter geeignet, die beim Auftreten eines übermäßig hohen Stromes, insbesondere eines Kurzschlussstromes, in Verbindung mit auslösenden Schutzorganen entweder selbst abschalten oder innerhalb einer Schalteranordnung aus hinsichtlich ihrer Kurzschlussstrom-Tragfähigkeit selektiv gestaffelten Schutzschaltern durch einen anderen Schutzschalter vom Kurzschlussstrom getrennt werden. Die Federelemente sind als Blattfedern ausgebildet, die mit einem Ende in der Schaltwelle lagern, am freien Ende mit den Steuerkurven zusammenwirken und sich mit einem Zwischenbereich gegen die Schaltwelle abstützen.
  • Ein vorteilhaftes Hemmverhalten für die elektrodynamisch abgestoßene Kontaktbrücke ergibt sich dann, wenn mittels fachüblicher konstruktiver Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und/oder der Federelemente zwischen Einschaltstellung und Abstoßstellung bzw. in umgekehrter Richtung ein Maximum des hemmenden Kraftmomentes durch die Kontaktbrücke zu überwinden ist. Mit einer Gestaltung und/oder Bemessung der Steuerkurven und/oder der Federelemente können auch Rastverbindungen zwischen den Steuerkurven und den Federelementen zum Ende der Abstoßbewegung realisiert werden. Dadurch wird die aufgeschleuderte Kontaktbrücke nach Erreichen ihrer Abstoßstellung festgehalten, bis sie nach Auslösung des Schutzschalters beim endgültigen Öffnen der Kontaktanordnung aus dieser Raststellung gelöst wird.
  • Zweckmäßig ist eine zueinander nasenförmig bzw. bogenförmig konvexe Ausbildung der paarweise gegenüberstehenden Steuerkurven und freien Enden der Federelemente. Technologisch vorteilhaft ist die gemeinsame Lagerung von jeweils zwei zweiten Federenden eines Zugfederpaares und des gebundenen Endes eines der Federelemente um Stifte, die ihrerseits parallel zur Querachse in zweiten Kerben in der Schaltwelle lagern.
  • Die Ausbildung der Zugfederpaare erfolgt als U-förmige Doppel zugfedern mit einem Verbindungsstück zwischen den ersten Federenden der einzelnen Zugfedern. Unter Vermeidung von Haltestangen zum Einhängen der ersten Federenden lagern die Zugfedern in einfacher Weise mit den Verbindungsstücken in Kerben der Kontaktbrücke.
  • Zur Gewährleistung sicherer Bewegungsabläufe der Kontaktbrücke ist diese mit einem Langloch versehen, durch die eine in der Querachse der Schaltwelle verlaufende feststehende Lagerachse geführt ist. Durch die polweise Zusammensetzung der Schaltwellen aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten ist die Kontaktanordnung für modular zusammensetzbare Schutzschalter geeignet.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
  • 1: eine perspektivisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung in Einschaltstellung;
  • 2: eine Schnittdarstellung entlang der Mittelebene xy gemäß 1, wobei sich die Kontaktanordnung in Einschaltstellung befindet;
  • 3: eine Schnittdarstellung entlang der Mittelebene xy gemäß 1, wobei sich die Kontaktanordnung in Abstoßstellung befindet;
  • 4: in perspektivischer Darstellung ein Federelement als Einzelheit aus 1 bis 3.
  • Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung 2 gemäß 1 bis 3 ist für einen Pol eines nicht weiter dargestellten mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters vorgesehen. Der Leistungsschalter umfasst ein mehrteiliges Isolierstoffgehäuse 4, ein von Hand oder von einem motorischen Antrieb zu betätigendes Schaltschloss, zuführende und abgehende Anschlusselemente sowie Auslösevorrichtungen für Überlast und Kurzschluss. In dem Gehäuse 4 ist um eine feststehende Querachse z eine Schaltwelle 6 drehbar gelagert, wobei die Querachse z senkrecht zur Mittelebene xy des Pols verläuft. Die Schaltwelle 6 ist aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten zusammengesetzt. Die Schaltwelle 6 besitzt seitliche Ausnehmungen 8, in die nicht dargestellte mechanische Verbindungsmittel zu dem antreibenden Schaltschloss greifen. Eine Drehkontaktbrücke 10 erstreckt sich entlang der Mittelebene xy in einer spielbehafteten Aufnahme 12 der Schaltwelle 6 und weist einander gegenüberliegende Kontaktstücke 14 auf, die außerhalb der Schaltwelle 6 in Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten 16 zusammenwirken. Die Kontaktbrücke 10 weist ein Langloch 11 auf, mit dem sie auf einer feststehenden, in der Querachse z der Schaltwelle 6 verlaufenden Lagerachse 7 gelagert ist. In der Aufnahme 12 sind zu beiden Seiten der Kontaktbrücke 10 bzw. der Mittelebene xy je zwei Zugfedern 18 angeordnet, welche die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Kontaktstücken 14 und den feststehenden Kontakten 16 aufbringen.
  • Die Zugfedern 18 weisen ein an der Kontaktbrücke 10 montiertes erstes Federende 21 und ein an der Schaltwelle 6 montiertes zweites Federende 22 auf. Auf jeder Seite der Kontaktbrücke 10 stehen sich die ersten Federenden 21 in Bezug auf die Punktsymmetrieachse der Kontaktbrücke 10 und die zweiten Federenden 22 der jeweiligen Zugfedern 18 in Bezug auf die Querachse z der Schaltwelle 6 punktsymmetrisch gegenüber. Die Zugfedern 18 sind symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene xy angeordnet. Je zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene xy sich befindende erste Federenden 21 sind einstückig über quer verlaufende Verbindungsstücke 20 verbunden, und je zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene xy sich befindende zweite Federenden 22 sind in quer liegenden, aus Stahl hergestellten Stiften 23 eingehängt. Die Verbindungsstücke 20 bilden mit den zugehörigen Paaren der Zugfedern 18 U-förmig ausgebildete Doppelzugfedern und liegen kraftschlüssig in ersten Kerben 25 der Kontaktbrücke 10. Die Stahlstifte 23 liegen in entsprechenden zweiten Kerben 27 der Schaltwelle 6. Mit jedem der beiden feststehenden Kontakte 16 ist eine schleifenförmige Anschlussschiene 24 verbunden. Die Schleifenform bewirkt, dass beim Durchfluss eines Kurzschlussstromes die Kontaktbrücke 10 durch elektrodynamische Kräfte entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern 18 von der Einschaltstellung gemäß 2 in Richtung einer Abstoßstellung gemäß 3 zurückgestoßen wird. Die Kontaktanordnung 2 wird noch an beiden Enden durch in dem Gehäuse 4 festge legte Lichtbogenlöscheinheiten 30 und durch von den Anschlussschienen 24 isoliert gehalterte elektromagnetische Schlitzmotoren 32 vervollständigt.
  • Weiterhin sind erfindungsgemäß an der Kontaktbrücke 10 punktsymmetrisch gegenüberstehend zwei Steuerkurven 34 angeformt und über die Stahlstifte 23 in der Schaltwelle 6 zwei Federelemente 36 gelagert. Die Steuerkurven 34 sind an gegenüberliegenden Schmalseiten der Kontaktbrücke 10 in kurzem radialem Abstand zu dem Langloch 11 nasenförmig ausgebildet. Wie näher in 4 zu sehen ist, sind die Federelemente 36 als Blattfedern ausgebildet. Sie sind in der Mittelebene xy angeordnet und werden von dieser in ihrer Fläche senkrecht geschnitten. Die Federelemente 36 sind mit einem Ende, d.h. dem gebundenen Ende 38, um die Stahlstifte 23 zwischen den zweiten Federenden 22 der Doppelzugfedern gelagert. Am anderen Ende, d.h. dem freien Ende 39, sind die Federelemente 36 bogenförmig ausgebildet und stehen mit ihrer erhabenen Seite den Steuerkurven 34 paarweise gegenüber. Die Zwischenbereiche 40 zwischen den Enden 38, 39 sind gegenüber an der Innenwand der Schaltwelle 6 eben ausgebildeten Widerlagern 42 leicht konvex gekrümmt.
  • Bei Kurzschlussströmen gelangen die Steuerkurven 34 der elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke 10 in Wirkverbindung mit den freien Enden 39 der Federelemente 36. Die mit ihren gebundenen Enden 38 in der Schaltwelle 6 gelagerten Federelemente 36 stützen sich dabei mit ihren Zwischenbereichen 40 gegen die Widerlager 42 in der Schaltwelle ab. Die zwischen den freien Enden 39 und den Steuerkurven 34 übertragenen Federkräfte und auftretenden Reibkräfte wirken den übrigen auf die Kontaktbrücke 10 einwirkenden Beschleunigungskräften entgegen. Beim Übergang der Kontaktbrücke 10 von der in 2 dargestellten Einschaltstellung in die in 3 dargestellte Abstoßstellung werden diese Beschleunigungskräfte durch die elektrodynamischen Abstoßkräfte hervorgerufen, die dabei den Kontaktdruckkräften der Zugfedern 18 entgegen wirkenden. Beim Zurückfallen der Kontaktbrücke 10 von der in 3 gezeigten Abstoßstellung in Richtung zur Einschaltstellung nach 2 rufen die Kontaktdruckkräfte der Zugfedern 18 und gegebenenfalls der durch das Aufschlagen der Kontaktbrücke 10 gegen das Gehäuses 4 be wirkte Rückstoßimpuls die besagten Beschleunigungskräfte hervor, die dabei gegebenenfalls noch vorhandenen elektrodynamischen Abstoßkräften entgegenwirken. In beiden Richtungen wird durch das Zusammenwirken der Steuerkurven 34 mit den Federelementen 36 ein bewegungshemmendes Drehmoment auf die Kontaktbrücke 10 ausgeübt. Dieses Drehmoment wird im Einzelnen durch die konstruktive Formgebung, Anordnung und materialmäßige Gestaltung der Steuerkurven und Federelemente bestimmt und in fachüblicher Weise an die gestellten Erfordernisse angepasst. Die Anpassung kann beispielsweise mit dem Zweck erfolgen, dass das hemmende Drehmoment beim Übergang der Kontaktbrücke 10 von der Einschalt- in die Ausschaltstellung ein Maximum durchläuft.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Kontaktsystem 2 wird das Zurückfallen der abgestoßenen Kontaktbrücke 10 bis zum sicheren Abschalten über das ausgelöste Schaltschloss verzögert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Steuerkurven 34 in der Weise ausgebildet sind, dass sie nach Erreichen der Abstoßstellung mit den Federelementen 36 eine Rastverbindung eingehen. Beim Ausschalten des Schutzschalters durch den nachfolgenden Auslösevorgang wird die Schaltwelle 6 nach der Darstellung von 3 im Uhrzeigersinn bewegt, wobei durch den Anschlag des Kontaktbrücke 10 am Gehäuse 4 die Rastverbindungen zwischen den Steuerkurven 34 und den Federelementen 36 wieder gelöst werden.

Claims (9)

  1. Kontaktanordnung für mindestens einpolige, strombegrenzende Schutzschalter im Niederspannungsbereich mit einem Isolierstoffgehäuse (4), umfassend – eine im Isolierstoffgehäuse (4) um eine feststehende Querachse (z) drehbar gelagerte Schaltwelle (6), – eine Drehkontaktbrücke (10), die sich in einer spielbehafteten Aufnahme (12) der Schaltwelle (6) entlang der Mittelebene (xy) des Pols erstreckt und punktsymmetrisch gegenüberliegend sowohl Kontaktstücke (14), die in der Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten (16) zusammenwirken, als auch Steuerkurven (34) aufweist, – zwei im Inneren der Schaltwelle (6) angeordnete Paare von jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Kontaktbrücke (10) sich befindenden Kontaktkraft-Zugfedern (18) mit an der Kontaktbrücke (10) festgelegten ersten Federenden (21) und an der Schaltwelle (6) festgelegten zweiten Federenden (22), wobei sich auf jeder Seite der Kontaktbrücke (10) jeweils die ersten Federenden (21) und die zweiten Federenden (22) punktsymmetrisch gegenüberstehen, und – zwei mit je einem der feststehende Kontakte (16) verbundene Anschlussschienen (24), die bei sehr hohe Ströme einen elektrodynamischen Übergang der Kontaktbrücke (10) von der Einschaltstellung in eine Abstoßstellung bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltwelle (6) punktsymmetrisch zur Querachse (z) zusätzliche, als Blattfedern ausgebildete Federelemente (36) im Bereich der Mittelebene (xy) angeordnet sind, die jeweils – mit einem gebundenen Ende (38) in der Schaltwelle lagern (6), – sich mit einem Zwischenbereich (40) gegen ein Widerlager (42) in der Schaltwelle (6) abstützen und – im Bereich eines freien Endes (39) über die sich entlang der Mittelebene (xy) erstreckenden Steuerkurven (34) bei elektrodymanischer Abstoßung in bewegungshemmende Verbindung mit der Kontaktbrücke (10) treten.
  2. Kontaktanordnung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einschaltstellung und der Abstoßstellung bzw. umgekehrt ein maximales Bremsmoment zwischen den Federelementen (36) und der Kontaktbrücke (10) auftritt.
  3. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurven (34) und die Federelemente (36) in der Weise ausgebildet sind, dass sie nach Erreichen der Abstoßstellung eine lösbare Rastverbindung eingehen.
  4. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurven (34) nasenförmig und die freien Enden (39) gegenüber den Steuerkurven (34) konvex bogenförmig ausgebildet sind.
  5. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Federenden (22) der besagten Paare von Zugfedern (18) und die gebundenen Enden (38) der Federelemente (34) um Stifte (23) lagern, die ihrerseits parallel zur Querachse (z) in zweiten Kerben (27) in der Schaltwelle (6) lagern.
  6. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Federenden (21) der besagten Paare von Zugfedern (18) über parallel zur Querachse (z) verlaufende Verbindungsstücke (20) einstückig miteinander verbunden sind.
  7. Kontaktanordnung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (20) in ersten Kerben (25) an der Kontaktbrücke (10) lagern.
  8. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (10) mit einem Langloch (11) auf ei ner feststehenden, in der Querachse (z) der Schaltwelle (6) verlaufenden Lagerachse (7) gelagert ist.
  9. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (6) aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten besteht.
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