DE19700758C1 - Schalter mit mindestens einem feststehenden Schaltstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit mindestens einem feststehenden und einem beweglichen an einem Kontaktarm an­ geordneten Schaltstück.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der EP 0 560 696 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Schalter ist das fest­ stehende Schaltstück mit einem schleifenförmig gebogenen Leiterabschnitt verbunden. Der schleifenförmige Leiterab­ schnitt ist dabei derart gebogen, daß bei durch den Leiter­ abschnitt fließenden Strom auf den Kontaktarm eine elektro­ dynamische Magnetkraft wirkt, die ab einer vorgebbaren Strom­ stärke (Kurzschlußstrom) zu einer Öffnungsbewegung des Kon­ taktarmes und damit auch des beweglichen Schaltstückes führt.

Aus der US 35 93 227 ist ferner ein Schalter bekannt, bei dem auch das üblicherweise feststehende Schaltstück beweglich ausgebildet ist. Hierzu besteht der schleifenförmig ausgebil­ dete Leiterabschnitt aus zwei Windungen, wobei die erste Win­ dung fest an dem Schaltergehäuse angeordnet ist und die zwei­ te Windung über ein Gelenk mit der ersten Windung verbunden ist. In einem Kurzschlußfall wird dann durch die elektrodyna­ mischen Magnetkräfte zunächst die mit dem Schaltstück verbun­ dene zweite Windung gegen den Druck einer Kontaktfeder von dem an dem beweglichen Kontaktarm befindlichen Schaltstück weggedrückt und erst anschließend das mit dem Kontaktarm ver­ bundene Schaltstück verschwenkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise ein schnelleres öffnen des beweglichen Schaltstückes zu er­ reichen, als dieses mit vergleichbaren bekannten Schaltern möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß der schleifenförmige Leiterabschnitt aus mindestens zwei fest miteinander verbundenen Windungen besteht, deren Achsen eine gemeinsame Spulenachse bilden.

Um eine stabile und kompakte Anordnung des schleifenformigen Leiterabschnittes zu erhalten, ist bei einer besonders vor­ teilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die jeweils erste Windung des Leiterabschnittes eine sich in Richtung der Längsachse des Leiterabschnittes erstreckende zentrale Ausnehmung aufweist, innerhalb welcher die das fest­ stehende Schaltstück tragende zweite Windung angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs­ beispielen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines schleifenförmigen Leiterabschnittes mit zwei spi­ ralförmig angeordneten Windungen;

Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungs­ beispieles eines Leiterabschnittes mit zwei Windungen, wobei die zweite Windung in einer Ausnehmung der ersten Windung angeordnet ist, und

Fig. 3 die Abwicklung des in Fig. 2 dargestellten schleifen­ förmigen Leiterabschnittes.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein strombegrenzender Leistungsschalter schematisch angedeutet, der ein feststehen­ des Schaltstück 2 und ein an einem gestrichelt dargestellten Kontaktarm 3 angeordnetes bewegliches Schaltstück 4 aufweist. Der Kontaktarm 3 ist um eine Achse 5 schwenkbar und ist an seinem, dem beweglichen Schaltstück 4 abgewandten Ende mit einer ersten Anschlußklemme 6 verbunden.

Das feststehende Schaltstück 2 ist im Bereich des ersten Endes 7 eines schleifenförmig gebogenen Leiterabschnittes 8 befestigt, der spulenförmig gewunden ausgebildet ist und aus zwei Windungen 9, 10 besteht, wobei, in Seitenansicht gese­ hen, die Spulenachse 8′ des Leiterabschnittes senkrecht zur Bildebene verläuft.

Das feststehende Schaltstück 2 ragt durch eine Ausnehmung 8′′ der äußeren (ersten) Windung 9 hindurch. Das zweite Ende 11 des Leiterabschnittes 8 ist mit einer zweiten Anschlußklemme 12 verbunden. Über die beiden Anschlußklemmen 6 und 12 ist der Leistungsschalter 1 in eine Phase eines aus Übersicht­ lichkeitsgründen nicht dargestellten Stromnetzes geschaltet.

Fließt ein Betriebsstrom I durch die entsprechende Netzphase und damit über den schleifenförmigen Leiterabschnitt 8, über die beiden Schaltstücke 2, 4 und über den Kontaktarm 3, so wirkt auf Letzteren aufgrund der Stromführung in dem Leiter­ abschnitt 8 ständig eine elektrodynamische Magnetkraft. Wird diese Magnetkraft größer als die Kontaktkraft, beginnt sich das bewegliche Schaltstück 4 selbsttätig zu öffnen und der Kontaktarm 3 schwenkt gegen den Druck einer nicht dargestellten Feder um die Achse 5.

In den Fig. 2 und 3 ist ein weiteres, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines schleifenförmigen Leiterabschnittes 13 mit zwei Windungen 14, 15 dargestellt. Dabei weist die erste Windung 14 des Leiterabschnittes 13 eine sich in Rich­ tung der Längsachse 16 des Leiterabschnittes 13 erstreckende zentrale Ausnehmung 17 auf, innerhalb welcher die zweite Win­ dung 15 platzsparend angeordnet ist. Außerdem befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel der Endbereich der zweiten Windung in unmittelbarer Nachbarschaft des nicht dargestell­ ten Kontaktarmes, so daß die auf den Kontaktarm wirkenden elektrodynamischen Magnetkräfte besonders hoch sind, was beim Auftreten eines Kurzschlußstromes zu einem sehr schnellen öffnen der Schaltstücke führt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können ins­ besondere auch schleifenförmige Leiterabschnitte mit mehr als zwei Windungen verwendet werden. Außerdem braucht der Kon­ taktarm nicht zwingend als schwenkbarer Einfachunterbrecher ausgebildet sein, sondern es kann sich u. a. auch um einen Doppelunterbrecher handeln, der entweder als schwenkbarer oder als translatorisch arbeitender Unterbrecher ausgestaltet ist.

Bezugszeichenliste

1 Schalter, Leistungsschalter
2 feststehendes Schaltstück
3 Kontaktarm
4 bewegliches Schaltstück
5 Achse
6 erste Anschlußklemme
7 erste Ende (Leiterabschnitt)
8 schleifenförmiger Leiterabschnitt
8′ Spulenachse
8′′ Ausnehmung
9 erste Windung
10 zweite Windung
11 zweite Ende (Leiterabschnitt)
12 zweite Anschlußklemme
13 schleifenförmiger Leiterabschnitt
14 erste Windung
15 zweite Windung
16 Längsachse
17 Ausnehmung
18 feststehendes Schaltstück

Claims (3)

1. Schalter mit mindestens einem feststehenden und einem beweglichen an einem Kontaktarm (3) angeordneten Schalt­ stück (2,4;18), mit den Merkmalen:

• a) das feststehende Schaltstück (2; 18) ist mit einem schleifenförmigen Leiterabschnitt (8; 13) verbunden, derart, daß sich bei durch den Leiterabschnitt (8; 13) fließenden Strom eine auf den Kontaktarm (3) wirkende elektrodynamische Magnetkraft ergibt, die ab einer vorgebbaren Stromstärke zu einer Öffnungs­ bewegung des Kontaktarmes (3) entgegen der Kraft­ wirkung einer Kontaktdruckfeder führt und
• b) der schleifenförmige Leiterabschnitt (8; 13) setzt sich aus mindestens zwei fest miteinander verbunde­ nen Windungen (9, 10; 14, 15), zusammen, deren Achsen eine gemeinsame Spulenachse (8′) bilden.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Windung (14) des schleifenförmigen Leiter­ abschnittes (13) eine sich in Richtung der Längsachse (16) des Leiterabschnittes (13) erstreckende zentrale Ausnehmung (17) aufweist, innerhalb derer die zweite Windung (15) angeordnet ist.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schleifenförmige Leiterabschnitt (8) aus mindestens zwei in einer Querschnittsebene liegenden Windungen (9,10) besteht, wobei das feste Schaltstück (2) durch eine Ausnehmung (8′′) der jeweils ersten Windung (9) hindurchragt.