DE2531138A1 - Elektrischer schalter - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Teickmann, 2531 138

Dipl.-Ing. H. Wi: tcKMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XI

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

ALLEN-BRADLEY COMPANY
1201 South Second Street
Milwaukee, Wisconsin, V. St. A.

Elektrischer Schalter

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter; sie bezieht sich insbesondere auf elektromagnetisch betätigte Schalter, wie Relais und Überstromschalter bzw. Leitungs-Schaltschütze,

Schaltschütze, wie sie in der US-PS 3 134 869 angegeben sind, werden üblicherweise für die Inbetriebsetzung und Stillsetzung von Elektromotoren benutzt. In derartigen Motor-Anlassern bewirkt der Schaltschütz nicht nur das Öffnen und Schließen der Hauptkontakte, die dem Motor die SpeiseIeistung zuführen, sondern der betreffende Schaltschütz bewirkt ferner das Öffnen und Schließen von Hilfskontakten, die mit Steuerschaltungen verbunden sind, welche dem Motoranlasser zugehörig sind. Da derartige Hilfskontakte keine hohen Ströme führen, sind sie wesentlich kleiner als die Hauptleitungs-Kontakte; sie sind in Patronen untergebracht, die an dem

bü9885/(H36

SchaltschUtz befestigt sind. Die Hilfskontakte sind mit dem Betätigungsglied an dem Schaltschütz gekoppelt und durch Federvorspannung entweder in einer normalerweise geöffneten oder in einer normalerweise geschlossenen Stellung vorgespannt. Das Schaltschütz-Betätigungsglied betätigt die Hilfskontakte, wenn der Schaltschütz erregt ist. Der Schaltschütz arbeitet dabei entgegen dieser Federkraft. Die Hilfskontakte üben somit eine zusätzliche Belastung auf den Elektromagneten aus, der auf den Schaltschütz einwirkt.

Zusätzlich zu der Belastung, die derartige Hilfskontakte auf den Elektromagneten ausüben, vergrößern die Hilfskontakt-Patronen die Außenabmessungen des Schaltschützes. Bei Schaltschützen, wie sie z.B. in der US-PS 2 919 327 angegeben sind, verläuft die Hilfskontakt-Patrone von dem Schaltschütz aus nach außen, wodurch dessen Außenabmessungen vergrößert sind. Da Schaltschütze im allgemeinen in Umkapselungen mit anderen elektrischen Anlagen gehalten sind, ist es erwünscht, die Größe des Schaltschützes auf einem Minimum zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile einen elektrischen Schalter zu schaffen, der platzsparend ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung wird die vorstehend angegebene Aufgabe gelöst mittels einer Hilfskontakt-Patrone, die neben dem Betätigungsglied eines elektrischen Schalters angeordnet ist. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere einen elektrischen Schalter, bei dem die Kontaktpatrone einen Nocken- bzw. Kurvenmechanismus enthält, der mit dem Betätigungsglied gekoppelt ist und der den beweglichen Hilfskontakt in einer Richtung

509885/0436

betätigt, die nahezu rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verläuft.

Die Erfindung ermöglicht, die Belastung zu minimieren, die die Hilfskontakte auf ein elektromagnetisch betätigtes Betätigungsglied ausüben. Der Nockenmechanismus in der Hilfskontakt-Patrone ist mit dem Betätigungsglied gekoppelt, wenn die betreffende Patrone in entsprechender Stellung eingerastet ist. Der Kurven- bzw. Nockenmechanismus enthält ein Nockenteil, welches eine abfallende Kurven- bzw. Nockenfläche aufweist, mit der ein Kurvenfolgerelement zusammenwirkt, um die Gleitbewegung des Betätigungsgliedes längs dessen Betätigungsgliedachse in eine weitgehend rechtwinklige Bewegung umzusetzen. Die Bewegung des Kurvenfolgerelements bzw. Nockenfolgerelements ist zu der Vorspannungskraft entgegengerichtet, welche die Hilfskontakte in ihrer normalerweise geöffneten oder in ihrer normalerweise geschlossenen Stellung hält. Das Nockenteil enthält ferner einen Höhenbereich der in die abfallende Kurvenfläche übergeht und der die Hilfskontakte in ihrer betätigten Stellung festhält. Wenn der Elektromagnet erregt ist und das Betätigungsglied längs seiner Bewegungsachse gleitet, um die Netzleitungs- bzw. Hauptleitungskontakte zu betätigen, wird somit die durch die Hilfskontakte erzeugte Vorspannungskraft während des Anfangsteiles des Betätigungsgliedhubes überwunden, wenn das Nockenfolgerelement an der abfallenden Kurvenfläche anliegt. Die Hilfskontakte werden dann in ihrer betätigten Stellung durch den Höhenbereich des Nockenteiles festgelegt bzw. festgehalten, und zwar während des letzten Teiles des Betätigungsgliedhubes. Der Elektromagnet kann daher so ausgelegt sein, daß der maximalen Belastung der Hauptkontakt-Vorspannungsfedern genügt ist, da die durch die Hilfskontakte ausgeübte Belastung lediglich während des Anfangsbereichs des Betätigungsgliedhubes auftritt,

5Ü9885/0A36

wenn die Hauptkontaktbelastung minimal ist.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Bereitstellung einer Hilfsschalter-Patrone und einer Befestigungseinrichtung, die die betreffende Patrone leicht und sicher an einem Schaltschütz anzubringen gestattet. Der Schaltschütz enthält eine Grundplatte, die eine Führungsbahn begrenzt, auf der das Betätigungsglied gleitet. Von der Vorderseite der Grundplatte stehen Stäbe ab, die einen Träger für eine feststehende Abdeckung bilden, der das Betätigungsglied in der Führungsbahn hält. Die Hilfskontakt-Patrone ist neben dem beweglichen Betätigungsglied angeordnet, und zwar dadurch, daß sie an dem feststehenden Grundteil und der Abdeckung befestigt ist. Obwohl die Patrone sich über eine erhebliche Strecke zwischen dem Grundteil und der Abdeckung erstreckt, ist sie an ihren beiden Enden sicher befestigt, und die sich ergebende Länge der Patrone wird in vorteilhafter Weise ausgenutzt.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Bereitstellung einer universellen Hilfskontakt-Patrone, die an irgendeiner elektrischen Schalteinrichtung aus einer Anzahl von elektrischen Schalteinrichtungen angebracht werden kann.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Bereitstellung einer universellen Hilfskontakt-Patrone, die an irgendeiner Stelle von mehreren Stellen an dem Schaltschütz angebracht sein kann. Eine Anzahl von Ausnehmungen oder Begrenzungsstellen dient dabei dazu, eine HiIfskontakt-Patrone zwischen dem Grundteil und dem Abdeckteil des Schaltschützes aufzunehmen und festzuhalten. Diese Ausnehmungen sind auf jeder Seite des beweglichen Betätigungsgliedes vorgesehen, um die Verwendung der Patronen in sämtlichen Ausnehmungen zu ermöglichen. Die Nockenmechanismen

■5 09885/0436

sind jeweils derart symmetrisch geformt, daß sie von einer Mittelstellung oder nicht betätigten Stellung aus in jede Richtung betreibbar sind.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Bereitstellung eines elektromagnetischen betätigten Schaltschützes, an dem Hilfskontakt-Patronen angebracht werden können, ohne daß die Außenabmessungen des betreffenden Schaltschützes nennenswert erhöht werden. Die Hilfskontakt-Patronen sind relativ lang und dünn; sie sind unmittelbar unterhalb der Anordnung angebracht, die die Hauptleitungskontakte umschließt. Die Breite und die Tiefe des Schaltschützes ist hauptsächlich durch die Größe der Netzkontakt- bzw. Leitungskontaktumschließung bestimmt; die Hilfskontakt-Patronen sind an einem schmalen Bereich bzw. Teil des Schaltschützes angebracht, und zwar auf jeder Seite der Elektromagnetanordnung. Die Hilfskontakt-Patronen erstrecken sich somit nicht über die Außenabmessungen des Schaltschützes hinaus; sie "füllen" vielmehr den rechteckförmigen Raum aus, der durch die Grundschaltschützelemente ohnehin erforderlich ist.

Die Erfindung ermöglicht ferner, die gegenseitige Beeinflussung zwischen dem Betrieb der Hauptleitungskontakte und dem Betrieb der Hilfskontakte zu minimieren. Die Hilfskontakte arbeiten in einer Ebene, die rechtwinklig zur Bewegung des Betätigungsgliedes und der angebrachten Hauptleitungskontakte verläuft. In dem Fall, daß die Hauptleitungskontakte z.B. "prellen",beeinflussen die hervorgerufenen Kräfte nicht die Hilfskontakte, und zwar wegen ihrer rechtwinkligen Ausrichtung.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Bereitstellung einer Hilfskontakt-Patrone, die leicht angeschlossen werden kann, wenn der Schaltschütz in einem überfüllten Schrank angebracht wird.

509885/0436

Die Anschlußanordnung an jeder Patrone zeigt nach vorn, wenn die betreffende Patrone an dem Schaltschütz angebracht ist. Auf diese Weise ist ein leichter Zugang sogar in dem Fall ermöglicht, daß die Anordnung unmittelbar an der Längsseite angebracht ist.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht einen Schaltschütz gemäß der Erfindung mit einer daran angebrachten Doppel-Hilfskontakt-Patrone.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Schaltschützes gemäß Fig. mit einer angebrachten Einzel-Hilfskontakt-Patrone. Fig. 3 zeigt in einer auseinandergenommenen Darstellungsweise und unter Weglassung von einzelnen Teilen den in Fig. 1 dargestellten SchaltschUtz.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht der Einzel-Hilfskontakt-Patrone längs der in Fig. 2 eingetragenen Schnittebene 4-4. Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht durch die in Fig. 1 dargestellte Doppe1-Hilfskontakt-Patrone.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Doppel-Hilfskontakt-Patrone gemäß der in Fig. 5 eingetragenen Schnittebene 6-6. Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Doppel-Hilfskontakt-Patrone.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht der Doppe1-Hilfskontakt-Patrone gemäß Fig. 6 in ihrem betätigten Zustand.

Im folgenden sei insbesondere auf Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Der Schaltschütz enthält eine Metallblech-Tragplatte 1 mit einer Reihe von öffnungen 2 für die Anbringung an einer Platte bzw. Tafel oder in einem Behältnis. Eine Grundplatten-

509885/0436

anordnung 3, die aus einem durch Wärme aushärtbaren Polyester-Isolationsmaterial geformt ist, ist an der Tragplatte 1 befestigt und steht von dieser nach vorn weg, und zwar derart, daß ein Rahmen bzw. ein Gerüst für den Schaltschütz geschaffen ist. Die Grundplatte 3 enthält einen mit ihr zusammenhängend geformten Endhalterteil 4, der von seinem unteren Ende nach vorn absteht. Ferner enthält die Grundplatte 3 zusammenhängend mit ihr geformte Traghalter 5, die vom Mittelteil der Grundplatte nach vorn abstehen. Schließlich enthält die Grundplatte 3 eine zusammenhängend mit ihr geformte Leitungskontakt-Umschließung 6, die von dem oberen Ende der Grundplatte 3 nach vorn absteht. Die Kontakt-Umschließung bzw. Kontakteinfassung 6 trägt drei Sätze von feststehenden Leitungskontakten 7, die mit drei entsprechenden Eingangsanschlüssen 8 und drei entsprechenden Ausgangsanschlüssen 9 verbunden sind. Die Kontakte 7 und die Anschlüsse 8 und 9 bilden einen Dreiphasen-Kreis, in welchem die Leitfähigkeit durch den Betrieb des Schaltschützes gesteuert wird.

Die Grundplatte 3 bildet eine generell mit 10 bezeichnete Führungsbahn, die ein Betätigungsglied 11 gleitbar trägt, und zwar für den Betrieb längs einer vertikalen Betätigungsgliedachse. Das Betätigungsglied 11 ist aus einem geformten Polyester gebildet; es enthält zwei in Abstand voneinander entfernt liegende Seitenwände 12a und 12b, die über eine untere Wand 13 und eine obere Wand 14 miteinander verbunden sind. Das Betätigungsglied 11 umschließt einen Elektromagneten 15 zwischen den Seitenwänden 12a und 12b; es trägt drei Sätze von bewegbaren Hauptkontakten 16, die an einem mit dem Betätigungsglied zusammenhängend gebildeten Träger 17 angebracht sind, der von der oberen Wand 14 nach oben absteht.

b (J 9 8 8 S / 0 U 3 P

Der Elektromagnet 15 enthält einen magnetischen Kreis, der aus einem feststehenden Joch 18 und einem bewegbaren Anker besteht. Der Elektromagnet 15 enthält ferner eine feststehende Spulenanordnung 20, die zwei Öffnungen (in den Zeichnungen nicht dargestellt) aufweist, welche die Schenkel (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des Joches 18 umgeben. Die elektrische Speiseleistung wird der Spule bzw. Wicklung 20 über zwei Eingangssteueranschlüsse 26 zugeführt. Das eine Ende des feststehenden Joches 18 und die Spulenanordnung 20 ist von der Grundplatte 3 aufgenommen; das andere Ende ist von einer Abdeckung 21 aufgenommen, die an dem Endschalter 4 und an den Traghalter 5 mittels einer Reihe von vier Schrauben 22 befestigt ist. Die Abdeckung 21 besteht aus einem geformten Polyester; sie enthält eine Mittelöffnung 23, durch die die Spulenanordnung 20 hindurchläuft. Ein aus einem geformten Polyester bestehendes bzw. gebildetes Halteelement ist an der Kontakteinschließung 6 mittels zweier Schrauben befestigt. Dieses Element dient dazu, die Hauptkontakte 7 und vollständig zu umschließen.

Der Elektromagnetanker 19 ist an der unteren Wand 13 des Betätigungsgliedes 11 befestigt, und die zusammengefaßten Elemente gleiten längs der Betätigungsgliedachse zwischen einer unteren oder aberregten Stellung und einer oberen oder erregten Stellung. Während dieses Hubes werden die beweglichen Hauptkontakte 16 von dem Anker 11 in Berührungsstellung mit den feststehenden Kontakten 7 getragen; während des übrigen Teiles des Hubes sind Vorspannungsfedern (in den Zeichnungen nicht dargestellt) derart zusammengedrückt, daß ein Kontaktdruck hervorgerufen ist. Während des Anfangsteiles des Hubes braucht daher lediglich die durch den Elektromagnet 15 erzeugte Kraft das Eigengewicht der Ankeranordnung und die mit

509885/0436

der Gleitbewegung verknüpften Reibungskräfte zu überwinden. Nach Kontaktherstellung steigt die Kraft jedoch schnell an. Bezüglich einer detaillierteren Beschreibung des Betätigungsgliedes 11 und des zugehörigen Elektromagneten 15 sei auf die US-PS 3 134 869 hingewiesen.

Wie am besten aus Fig. 1 bis 4 hervorgeht, sind in jeder Seite des Schaltschützes zwei Stellen oder Ausnehmungen 25 vorgesehen, die für eine Anbringung von Hilfskontakt-Patronen dienen. Jede dieser Ausnehmungen ist in gleicher Weise ausgebildet, und im Zuge der folgenden Beschreibung sind beide Ausnehmungen mit Bezugszeichen bezeichnet. Jede Ausnehmung ist längsseits des Betätigungsgliedes 11 vorgesehen und mit einer Rückseite zum Teil durch eine der Betätigungsglied-Seitenwände 12a oder 12b begrenzt. Unter Bezugnahme insbesondere auf Fig. 1 sei bemerkt, daß die Unterseite jeder Hilfskontakt-Patronenstelle durch einen Absatz begrenzt ist, der in der Grundplatte 3 gebildet ist. Das vordere Ende jeder Ausnehmung 25 ist durch einen Überhang bzw. ein überstehendes Teil 28 begrenzt, welches an der Abdeckung 21 zusammenhängend ausgebildet ist. Längs der Außenkante des Absatzes 27 ist ein Rand bzw. eine Lippe 29 gebildet; auf der Vorderseite der Grundplatte 3 ist in unmittelbarer Nähe zu dieser ein Einsatz 30 gebildet. In den Seitenwänden 12a und 12b des Betätigungsgliedes 11 sind Öffnungen 31 gebildet; eine derartige Öffnung ist jener der Hilfskontakt-Patronen-Ausnehmungen 25 zugeordnet. Jede Öffnung 31 besitzt eine Rechteckform, und außerdem ist sie in einer horizontalen Ebene zentriert, die durch die Mitte ihrer zugehörigen Ausnehmung 25 verläuft, wenn sich das Betätigungsglied 11 in seiner aberregten Stellung befindet. Jede Öffnung 31 wird von der Mitte weg nach oben

509885/0436

ΛΟ —

versetzt, wenn der Elektromagnet 15 erregt wird und das Betätigungsglied 11 sich nach oben bewegt.

Wie am besten aus Fig. 2, 4 und 7 hervorgeht, paßt eine Hilfskontakt-Patrone 33 in eine der Ausnehmungen 25 hinein; sie wird neben dem Betätigungsglied 11 durch die Schaltschütz-Grundplatte 3 und die Abdeckung 21 festgehalten. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, sind die Patronen 33 aus geformten thermoplastischen Polyesterteilen gebildet, die eine Umschließung für einen oder mehrere Sätze von Hilfskontakten bilden. Diejenigen Teile der Umschließung der Jeweiligen Patrone, die mit den*Schaltschütz zusammenwirken, sind in der Struktur bzw. im Aufbau gleich, und zwar unabhängig von der Anzahl und Eigenschaft der darin enthaltenen Kontakte. An dem unteren Ende der Patrone 33 ist insbesondere eine Metallklammer 35 befestigt; diese Klammer enthält zwei Ohren 36, die an der Rückseite bzw. Hinterseite des Randes 29 in einer Ausnehmung 25 anliegen. Die Klammer 35 umgibt den Rand 29 und verläuft in den Einsatz 30 auf der Oberfläche der Schaltschütz-Grundplatte 3. An der Rückwand 38 jeder Patrone 33 sind zwei Lappen 37 zusammenhängend ausgebildet; diese Lappen 37 sind von zwei Ausnehmungen 39 aufgenommen, die in der Unterseite des überstehenden Teiles 28 gebildet sind. Die Patrone 33 ist an dem Schaltschütz dadurch befestigt, daß diese Lappen 37 in den Ausnehmungen 39 geführt sind und daß sodann das untere Ende der Patrone 33 in die Stellung gedrückt wird. Die Klammer 35 ist so vorgespannt, daß sie vom unteren Ende der Patrone 33 wegfedert und daß in dem Fall, daß sie in entsprechende Stellung gedrückt ist, ihre Ohren 36 in eine Stellung hinter dem Rand 29 einrasten, um die Patrone 33 in der entsprechenden Stellung festzuhalten. Um die Patrone 33 zu entfernen, müssen die Schrauben 22 gelockert werden, und

509885/0436

außerdem muß die Abdeckung 21 etwas angehoben werden, umd die Laschen 37 freizugeben.

Im folgenden sei auf Fig. 4 bis 8 Bezug genommen. Die Hilfskontakt-Patronen 33 enthalten jeweils einen Kontaktsatz oder zwei Kontaktsätze. Unabhängig von der Anzahl und der Art der Kontakte in jeder Patrone 33 ist jedoch die Anordnung zur Anbringung bzw. Verbindung der Patrone 33 an bzw. mit dem SchaltschUtz-Betätigungsglied 11 gleich. So weist jede Patrone 33 insbesondere einen Kanal 42 auf, der in ihrer Rückwand 38 gebildet ist, die sich über die gesamte Patronenseite erstreckt und die eine Führungsschiene 34 enthält. Ein Kurven- bzw. Nockenteil 44 ist in dem Kanal 42 gleitbar untergebracht; es enthält ein rechteckförmiges Koppelelement 45, welches sich von der Rückwand 38 der Kontaktpatrone 33 nach außen erstreckt. Das Koppelelement 45 wird in die Öffnung 31 in dem Betätigungsglied 11 eingefügt, wenn die Patrone 33 in eine der Ausnehmungen 25 eingeführt wird. Auf dem Nockenteil ist ferner eine Nockenfläche 46 gebildet; sie ist mit dem Innern der Patrone 33 über eine Öffnung 43 in Verbindung, die in dem Kanal 42 vorgesehen ist. Wie am besten aus Fig. 6 hervorgeht, enthält die Nockenfläche 46 zwei einander gegenüberliegende schräg verlaufende Flächen 47 und 48, die von einem mittleren Flachteil 49 aus weglaufen und in seitlich in Abstand vorgesehene ebene Teile 40 und 41 übergehen.

In der Patrone 33 ist ein Nockenfolger 50 enthalten. Der Nockenfolger 50 ist mit einem Arm 51 zusammenhängend ausgebildet, der an dem Rahmen der Patrone 33 über einen mit diesem zusammenhängend gebildeten Schaft 52 schwenkbar angebracht ist. Die Schwenkungsachse des Armes 51 und des zugehörigen Nockenfolgers 50 verläuft parallel zu der Richtung, in der das Nockenteil 44 gleitet. Wenn die Patrone 33 an dem Schalt-

bÜ9885/043ß

schütz angebracht ist, verläuft somit diese Schwenkungsachse weitgehend parallel zu der Betätigungsgliedachse.

An dem Schwenkungsarm bzw. Schwenkarm 51 ist ferner ein Arbeitsende 53 gebildet. Dieses Arbeitsende 53 liegt an einem bewegbaren Kontakt 54 an, der an einer Messingsammeischiene angeschweißt ist, die an dem Patronen-Rahmen befestigt ist. Der bewegbare Kontaktarm 54 besteht aus Berylliumkupfer; er ruft eine Federvorspannkraft hervor, die den Arm 51 trägt und dessen zugehörigen Nockenfolger 51 in Kontakt mit der Nockenfläche 46 hält. Ein bewegbarer Kontaktanschluß 56 ist an dem Ende der Sammelschiene 55 gebildet; er ist innerhalb einer Anschlußanordnung 57 untergebracht, die an dem vorderen Ende der Patrone 33 gebildet ist. Der bewegbare Kontaktarm trägt einen bewegbaren Kontakt 58 an seinem äußeren Ende; dieser bewegbare Kontakt liegt einem feststehenden Kontakt gegenüber, welcher an dem äußeren Ende eines feststehenden Kontaktarmes 60 befestigt ist. Der Kontaktarm 60 besteht ebenfalls aus Berylliumkupfer; sein inneres Ende ist an einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Sammelschiene angeschweißt, die an dem Rahmen bzw. der Rahmenanordnung der Patrone 33 verankert ist und die mit einem Anschluß 61 elektrisch verbunden ist, der in der Anschlußanordnung 57 untergebracht ist. Der feststehende Kontaktarm 60 ist ebenfalls zu dem Nockenteil 44 hin abgefedert, um eine Kontaktkraft hervorzurufen; er wird jedoch durch einen Anschlag 62 an der Ausübung einer nennenswerten Bewegung gehindert. Der betreffende Anschlag ist mit den Patronenrahmen zusammenhängend gebildet.

Im folgenden sei insbesondere auf Fig. 6 und 8 Bezug genommen.

509885/0436

Wenn der Schaltschütz aberregt ist, ist das Nockenteil 44 um eine Ebene zentriert, die durch die Mitte der Schaltpatrone 33 verläuft. Der Nockenfolger 50 verläuft durch die Öffnung 43 in der Patronenrückwand 38 und liegt an dem Nockenglied-Mittelteil 49 an. In dieser aberregten bzw. unwirksamen Stellung sind die Kontakte 58 und 59 geöffnet. Wenn der Schaltschütz aberregt ist, gleitet dessen Betätigungsglied 11 längs der Betätigungsglied achse in der durch den Pfeil 63 angegebenen Richtung. Das Nockenteil bzw. Nockenglied 44 wird aus einer Mittelstellung herausgeführt. Der Nockenfolger 50 läuft über eine der schrägen Flächen 47 oder 48 während dieser Verschiebung; er wird um seinen Schaft 52 zu dem Innern der Schaltpatrone 33 hin gedreht. Infolgedessen drückt das Arbeitsende 53 des Armes 51 den bewegbaren Kontaktarm 54 herunter und schließt die Kontakte 58 und 59· Der Abstand der Kontakte 58 und 59 und die seitliche Ausdehnung und Tiefe der schrägen Oberflächen 47 und 48 sind dabei so, daß dann, wenn der Nockenfolger 50 sich den ebenen Bereichen 40 und 41 auf der Nockenfläche 46 nähert, die Kontakte 58 und 59 fest geschlossen sind. Die Vorspannungskraft, die durch den bewegbaren Kontaktarm 54 erzeugt wird, wird durch den Nockenfolger 50 und das Nockenglied 44 umgesetzt, um der Bewegung des Betätigungsgliedes 11 entgegengesetzt zu werden, wenn der Nockenfolger 50 an dem schrägen Bereich 47 oder 48 anliegt. Wenn der Nockenfolger 50 jedoch den ebenen Bereich 40 oder 41 erreicht, sind die Hilfskontakte in der Schaltpatrone 33 in ihrer betätigten Stellung festgehalten. Die einzige Kraft, die durch das Betätigungsglied 11 überwunden werden muß, ist die Reibungskraft zwischen dem Nockenglied bzw. Nockenteil 44 und dem Nockenfolger 50. Deshalb erreicht die für die Betätigung der Hilfskontakte in der Patrone 33 erforderliche Kraft ein Maximum während des frühen Bereichs des Betätigungsgliedhubes;

5Ü9885/0436

sie nimmt am Ende des Hubes tatsächlich auf Null ab.

Nunmehr sei insbesondere auf Fig. 5, 6 und 7 Bezug genommen. Eine Doppel-Schalterpatrone 33 ist dabei dadurch gebildet, daß ein zweiter Teil 65 an der Vorderwand 66 der Patrone 33 angebracht ist. Obwohl der einzelne Aufbau des Rahmens des zweiten Teiles 65 anders ist, sind die Haupt-Betätigungselemente, die in diesem Teil enthalten sind, weitgehend dieselben, wie sie oben beschrieben worden sind. So ist insbesondere ein zweiter Nockenfolger 67 an einem zweiten Arm 68 zusammenhängend ausgebildet, der an dem Rahmen des zweiten Teiles 65 mittels eines Schaftes 69 schwenkbar angebracht ist. Der zweite Nockenfolger 64 ist derart gabelförmig ausgebildet, daß zwei Bereiche bzw. Teile 67a und 67b erhalten sind, die durch Öffnungen 70 und 71 in der Vorderwand 66 hindurchragen und die an einem Querteil 62 anliegen, welches mit dem Arm zusammenhängend ausgebildet ist. Ein glattes Betätigungs- bzw. Arbeitsende 73 ist an dem bewegbaren Ende des zweiten Armes gebildet. Wenn der Nockenmechanismus an der Schalterpatrone betätigt wird, um den ersten Arm 51 um dessen Schaft bzw. Welle 52 zu schwenken, schwenkt der zweite Arm 68 von der Vorderwand 66 um seinen Schaft bzw. seine Welle 69 weg. In dem zweiten Teil 65 ist ein feststehender Kontakt 74 enthalten; er ist an dem Rahmen mittels einer Sammelschiene 75 fest angebracht. Diese Sammelschiene 75 verläuft längs einer Wand des Teiles 65. Die betreffende Sammelschiene 75 trägt nicht nur den feststehenden Kontakt 74, sondern sie stellt außerdem eine elektrische Verbindung zwischen dem feststehenden Kontakt 74 und einem feststehenden Kontaktanschluß her (in den Zeichnungen nicht dargestellt), der in einer Anschlußanordnung 76 untergebracht ist. Ein bewegbarer Kontakt 78 ist ebenfalls in dem zweiten Teil 65 untergebracht; dieser Kontakt 78 ist normaler-

509885/0438

weise in geschlossener Stellung mit dem feststehenden Kontakt Ik gehalten, und zwar durch einen bewegbaren Kontaktarm 79. Der bewegbare Kontaktarm 79 besteht aus Berylliumkupfer; er ist an einer Sammelschiene 80 angeschweißt, die sicher an dem Rahmen des zweiten Teiles 65 befestigt ist und die eine elektrische Verbindung zu einem bewegbaren Kontaktanschluß 81 herstellt. Der bewegbare Kontaktarm 79 ist so abgefedert, daß der bewegbare Kontakt 78 zu dem feststehenden Kontakt Ik in einer normalerweise geschlossenen Stellung vorgespannt ist. Wenn das Betätigungsende 73 des zweiten Armes von der Vorderwand 66 wegschwenkt, liegt es an dem bewegbaren Kontaktarm 79 an und öffnet die Kontakte Ik und 78.

Es dürfte einzusehen sein, daß die Hilfskontakt-Patronen eine relativ lange, schmale Form besitzen und daß sie nicht merklich die Außenabmessungen des Schaltschützes vergrößern. Vielmehr füllen sie einen Hohlraum längsseits des Schaltschütz-Elektromagneten unmittelbar unterhalb der Leitungskontaktumschließung aus. Ein weiterer Vorteil der dargestellten und beschriebenen Kontaktanordnungen besteht darin, daß eine längere Schaltlebensdauer dadurch erzielt wird, daß der bewegbare Kontakt an dem Ende eines relativ langen bewegbaren Kontaktarms angebracht ist, in welchem die Ausbiegung minimiert ist. Dies ist zum Teil der Lage und der Art und Weise zuschreibbar, in der die Kontaktpatronen 33 an dem Schaltschütz angebracht sind.

Es dürfte einzusehen sein, daß eine Anzahl von Abwandlungen bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgenommen werden kann. So können z.B. entweder normalerweise geöffnete oder normalerweise geschlossene Kontaktanordnungen in der Einzelkontaktpatrone verwendet werden. Es ist aber auch möglich, entweder normaler-

509885/0436

weise geöffnete oder normalerweise geschlossene Kontaktanordnungen in jedem der beiden Teile bzw. Bereiche einer DoppeIschalterpatrone zu verwenden. Außerdem können die Hilfskontakt-Patronen an Betatigungseinrichtungen anderer Arten und Größen angebracht werden, und zwar an Betätigungseinrichtungen, in denen geeignet bemessene Ausnehmungen vorhanden sind.

Es dürfte ferner einzusehen sein, daß die durch die vorliegende Erfindung erzielte Flexibilität Abwandlungen in der Nockenanordnung ermöglicht. So können z.B. die besonderen Einrichtungen für die Verbindung bzw. Koppelung des Nockenelements mit dem Betätigungsglied geändert werden, und ferner können die besonderen Einrichtungen für die Betätigung des bewegbaren Kontakts in Abhängigkeit von der Bewegung des Nockenfolgers geändert werden. Obwohl eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes erfolgt, indem der Nockenfolger so gehalten ist, daß er in einer rechtwinklig zur Betätigungsgliedachse verlaufenden Ebene geschwenkt wird, dürfte einzusehen sein, daß auch andere Anordnungen für die Bewegungskopplung des Nockenfolgers mit dem bewegbaren Kontakt in der Patrone vorgesehen bzw. verwendet werden können. Außerdem ermöglicht die bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen vorgesehene symmetrische Nockenoberfläche, die Hilfskontaktr-Patrone an jeder Seite des Schaltschützes anzubringen. Diese Symmetrie ist jedoch nicht erforderlich, wenn z.B. verschiedene rechte und linke Patronen vorgesehen sind.

Zusammenfassend ergibt sich also, daß durch die Erfindung erreicht ist, daß ein oder mehrere Sätze von Hilfskontakten in einer Patrone enthalten sind, die an der Seite eines

SÜ9885/0436

elektromagnetischen Schaltschützes angebracht wird. Die Patrone rastet dabei in entsprechender Stellung ein und wird an jedem ihrer Enden fest getragen bzw. abgestützt. Ein Nockenglied bzw. Nockenteil ist an der Patrone gleitbar angebracht und mit dem Schaltschütz-Betätigungsglied gekoppelt. Das betreffende Nockenteil enthält eine schräg verlaufende Nockenoberfläche, an der ein Nockenfolger anliegt, der in der Patrone schwenkbar untergebracht ist und der die Gleitbewegung des Schaltschütz-Betätigungsgliedes in eine Schwenkbewegung umsetzt, die die Hilfskontakte betätigt.

BU9885/0436

Claims (8)

Patentansprüche

1.)Elektrischer Schalter mit einem Betätigungsglied das längs einer Betätigungsgliedachse in einem Hub zwischen einer unwirksamen Stellung und einer wirksamen Stellung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Betätigungsgliedes (11) eine geschlossene Kontaktpatrone (33) angebracht ist, die ein Nockenelement (44) enthält, welches mit dem Betätigungsglied (11) gekoppelt ist und welches gleitbar an einem Patronenrahmen zur Ausführung einer Bewegung längs der Betätigungsgliedachse angebracht ist, daß das Nockenelement (44) eine Nockenfläche (46) aufweist, die mit dem Innenraum der Patrone (33) in Verbindung steht, daß in der Patrone (33) ein Nockenfolger (50) enthalten ist, der an dem Patronenrahmen derart schwenkbar gelagert ist, daß er an der genannten Nockenfläche (46) anzuliegen vermag, daß der Nockenfolger (50) derart betätigbar ist, daß er eine Schwenkung um eine weitgehend parallel zu der Betätigungsgliedachse verlaufende Achse in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Nockenelements (44) auszuführen vermag, und daß in der Patrone (33) ein bewegbarer Kontakt (58) derart angebracht ist, daß er durch den Nockenfolger (50) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung betätigbar ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Nockenfläche (46) einen schrägen Nockenteil (47; 48), der den Nockenfolger (50) während des Anfangsteiles des Betätigungsgliedhubes zu betätigen gestattet, und einen ebenen Bereich (49) enthält, der den Nockenfolger (50) während des letzten Teiles des Betätigungsgliedhubes in seiner betätigten Stellung hält.

5 098 85/0436

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (46) einen zweiten schrägen Teil (48; 47) enthält, der mit dem ersten schrägen Nockenteil (47; 48) übereinstimmt und um eine Mittellinie symmetrisch zu diesem angeordnet ist, und daß ein mit dem ersten ebenen Bereich (40) übereinstimmender zweiter ebener Bereich (41) vorgesehen ist, der um die genannte Mittellinie symmetrisch zu dem genannten ersten ebenen Bereich vorgesehen ist, derart, daß die Kontaktpatrone (33) an jeder Seite des Betätigungsgliedes (11) anbringbar ist.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, unter Verwendung einer Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (11) an der Grundplatte (3) zur Ausführung einer Bewegung um die genannte Betätigungsgliedachse angebracht ist, daß an der Grundplatte (3) die umschlossene Kontaktpatrone (33) angebracht ist, daß der in der betreffenden Patrone (33) enthaltene Nockenfolger (50) an der Nockenoberfläche (46) anliegt, daß der Nockenfolger (50) derart betätigbar ist, daß er sich in einer nahezu rechtwinklig zur Betätigungsgliedachse verlaufenden Ebene in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Nockenelements (44) zu bewegen vermag, und daß der in der Patrone (33) angebrachte bewegbare Kontakt (58) sich in solcher Anlage an dem Nockenfolger (50) befindet, daß er zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbar ist.

5. Elektromagnetisch betätigter Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Grundplatte (3) Stäbe (4, 5) nach vorn abstehen und eine Führungsbahn bilden, daß mit der Grundplatte (3) eine Kontaktumschließung (6) verbunden ist, die mit einem ihrer Enden von der betreffenden

SU9885/0436

Grundplatte (3) nach vorn absteht und die eine Reihe von feststehenden Kontakten (7) aufweist, daß von der Grundplatte (3) ein Elektromagnet (15) getragen ist, der ein feststehendes Joch (18) und einen bewegbaren Anker (19) enthält, daß mit dem Anker (19) ein Betätigungsglied (11) verbunden und derart angeordnet ist, daß es in der genannten Führungsbahn längs einer Betätigungsgliedachse in dem Fall zu gleiten vermag, daß der Elektromagnet (15) betrieben ist, daß mit dem Betätigungsglied (11) bewegbare Kontakte (16) verbunden sind, die längs der Betätigungsgliedachse zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar sind, in der sie an den feststehenden Kontakten (7) anliegen, daß an den Stäben (4, 5) eine Abdeckung (21) befestigt ist, die vor dem Betätigungsglied (11) angeordnet ist, und daß eine Hilfskontakt-Patrone (33) an der Grundplatte (33) und der Abdeckung (21) längs des bewegbaren Betätigungsgliedes (11) angebracht ist, wobei die betreffende Patrone (33) einen bewegbaren Hilfskontakt (58) und eine Koppeleinrichtung (44, 50) enthält, durch die der bew_figbare Hilfskontakt (58) mit dem Betätigungsglied (11) koppelbar ist, derart, daß der bewegbare Hilfskontakt (58) durch die Gleitbewegung des Betätigungsgliedes (11) längs der genannten Betätigungsgliedachse eine Betätigung erfährt.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung ein Nockenteil (44) enthält, das an der Hilfskontakt-Patrone (33) gleitbar angebracht ist und das in Verbindung mit einem Nockenfolger (50) derart betrieben ist, daß die Gleitbewegung des Betätigungsgliedes (11) in eine Bewegung umgesetzt ist, die nahezu senkrecht zu der Gleitbewegung verläuft.

bU9885/0A36

7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Befestigungs-Aufnahmen (25) längs jeder Seite des Betätigungsgliedes (11) vorgesehen und durch einen Vorsprung (28), der an der Abdeckung (21) gebildet ist, und einen gegenüberliegenden Absatz (27) an der Grundplatte (3) gebildet ist und daß die Hilfskontakt-Patrone (33) in einer der genannten Aufnahmen (25) untergebracht ist.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (37) vorgesehen sind, die die Hilfskontakt-Patrone (33) an dem Vorsprung (28) an der Abdeckung (21) festhalten und die einen an der Hilfskontakt-Patrone (33) befestigten Haken (37) enthalten und so vorgespannt sind, daß eine Einrastverbindung zwischen der Hilfskontakt-Patrone (33) und dem Absatz (27) der genannten einen Ausnehmung (25) erzielt ist.

5U9885/0436