EP0502394B1

EP0502394B1 - Kontaktanordnung

Info

Publication number: EP0502394B1
Application number: EP92103055A
Authority: EP
Inventors: Erwin Muders; Dirk Umbach
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1991-03-02
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2012-02-24
Also published as: EP0502394A3; EP0502394A2; DE59205806D1; DE4106653A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kontaktanordnung für einen Hilfsschalter, der mit einem Leitungsschutzschalter kombiniert ist.
Aus einer Reihe von Gründen ist es erforderlich, daß ein bewegliches Kontaktstück gegen ein festes Kontaktstück mit einer bestimmten Kontaktkraft zum Anliegen kommt. Bei Schaltgeräten, die einen höheren Strom zu führen haben, wirkt die Kontaktkraft einer Kontaktöffnung aufgrund dynamischer Öffnungskräfte durch den Stromfluß entgegen und darüberhinaus bewirkt eine Erhöhung der Kontaktkraft auch eine Verringerung des Übergangswiderstandes für den Strom vom festen zum beweglichen Kontaktstück (oder umgekehrt).
Bei Schaltgeräten, deren bewegliches Kontaktstück an einem Kontakthebel angeordnet ist, wird die Kontaktkraft auf unterschiedliche Weise erzeugt, beispielsweise durch eine mit beiden Schenkeln am Kontakthebel anliegende Schenkelfeder, siehe DE-OS 34 31 664.7 oder es wird eine Schraubenfeder benutzt, wenn der Kontakthebel durch einen Stößel angetrieben wird, siehe DE-OS 15 63 781. Blattfedern sind aus der DE-AS 11 23 029 bekannt und aus der DE-OS 14 63 384 ist ein federndes Zwischenstück bekanntgeworden, mit dem die Kontaktkraft erzeugt wird. Gemäß der DE-PS 10 30 916 kann die Kontaktkraft dadurch erzeugt werden, daß der Kontakthebel selbst federnd ausgebildet ist.
Diese bekannten Ausführungsformen finden Anwendung nur bei beweglichen Kontaktstücken, welche lediglich ein Einschalt- und eine Ausschaltstellung einnehmen können. Wenn das bewegliche Kontaktstück zwischen zwei Festkontaktstücken hin- und herbewegt werden soll, d. h., wenn das bewegliche Kontaktstück zwei Schaltstellungen einnehmen soll, in denen es jeweils mit einem festen Kontaktstück in Berührung steht, dann können diese bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer Kontaktkraft kaum verwendet werden, es sei denn mit zusätzlichem konstruktivem Aufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine die Kontaktkraft erhöhende Kontaktdruckfeder vorgesehen und dennoch einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird also eine Schenkelfeder verwendet, die auf einem ortsfesten Zapfen angeordnet und sich mit ihrem einen Schenkel am Kontakthebel und mit dem anderen Schenkel am Gehäuse abstützt. Durch die Anordnung wird die Kontaktkraft von der Schenkelfeder in derjenigen Schaltstellung direkt erzeugt, in der das bewegliche Kontaktstück in der gleichen Richtung gegen das eine feste Kontaktstück anliegt, in der die Kraft der Schenkelfeder auf den Kontakthebel wirkt. In der anderen Schaltstellung wird die Kontaktkraft ebenfalls durch die Schenkelfeder quasi indirekt erzeugt, und zwar durch den Bügel umgelenkt. Aufgrund der Lage des Kraftangriffspunktes des Schenkels an dem beweglichen Kontakthebel wird der bewegliche Kontakthebel einem Drehmoment unterworfen, welches ihn um den Anlenkpunkt des Bügels am Kontakthebel zu drehen sucht, wodurch die Kontaktkraft am anderen festen Kontaktstück erzeugt wird. Die Richtung der von der Schenkelfeder erzeugten Kraft auf den Kontakthebel verläuft hierbei entgegengesetzt zu der Richtung, in der die Kontaktkraft wirkt, wodurch das Drehmoment um den Anlenkpunkt des Bügels am Kontakthebel erzeugt wird. Damit dies möglich ist, ist die Lagerstelle des Kontakthebels ein Langloch, so daß der Kontakthebel im Bereich seiner Lagerstelle eine gewisse freie Beweglichkeit hat.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:

Figur 1 bis 3: den beweglichen Kontakthebel in drei unterschiedlichen Schaltstellungen.

Ein Hilfsschalter besitzt einen beweglichen Kontakthebel 10, an dessen einem, freien Ende ein bewegliches Kontaktstück 11 befestigt ist. An dem entgegengesetzten Ende besitzt der Kontakthebel 10 eine senkrecht dazu verlaufende und an ihm angeformte Lasche 12, in der ein Langloch 13 eingebracht ist, dessen Längserstreckung in etwa der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstükkes 11 entspricht bzw. in diese Richtung verläuft. Durch das Langloch 13 hindurch greift ein ortsfest angeordneter Zapfen 14, der in einem den Hilfsschalter aufnehmenden Gehäuse angebracht ist. Um den Zapfen herum ist eine Schenkelfeder 15 angeordnet, dessen einer Schenkel 16 sich an einem ortsfesten Anschlag 17 im Gehäuse abstützt, wogegen der andere Schenkel 18 sich gegen den Kontakthebel 10 anlegt. An einem Anlenkpunkt 19 greift ein Bügel 20 an, der mit einem Antriebsmechanismus verbunden ist und den Kontakthebel 10 beispielsweise aus der Stellung gemäß Figur 1 in die Stellung gemäß Figur 3 verschwenkt. Das bewegliche Kontaktstück 11 wirkt mit zwei festen Kontaktstücken 21 und 22 zusammen, die in Abstand zueinander angeordnet sind, so daß das bewegliche Kontaktstück 11 in einer ersten Schaltstellung mit dem festen Kontaktstück 21 und in einer zweiten Schaltstellung mit dem festen Kontaktstück 22 in Berührung gelangt.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, greift der Schenkel 18 der Schenkelfeder 15 an dem Kontakthebel 10 in dem Bereich zwischen der Lagerstelle und dem Anlenkpunkt 19 des Bügels 20 an und wirkt in einer Richtung, die der Antriebskraft des Bügels 20 entgegengesetzt gerichtet ist. Der Kontakthebel 10 ist dann so im Schalter gelegen, daß der Zapfen 14 sich gegen das dem Kontakthebel 10 abgewandte Ende des Langloches anlegt.
Wenn der Kontakthebel 10 aus der in Figur 1 dargestellten Stellung in die zweite Schaltstellung überführt werden soll, dann bewegt sich der Kontakthebel 10 aufgrund der Antriebskraft (Pfeilrichtung A) von dem Bügel 20 im Uhrzeigersinn um die Lagerstelle, wobei zunächst der Zapfen 14 an dem gleichen Ende anliegt, wie in der Figur 1 gezeichnet. Bei weiterer Bewegung des Bügels 20 in die Umschaltrichtung verschwenkt sich der Kontakthebel um einen durch das bewegliche Kontaktstück 11 und das feste Kontaktstück 22 gebildeten Drehpunkt 23, so daß der Zapfen 14 relativ zu dem Langloch 13 etwa in dessem mittleren Bereich zu liegen kommt. Da der Schenkel in Pfeilrichtung B auf den Kontakthebel 10 wirkt, bewirkt er ein Drehmoment um den Anlenkpunkt 19, welches im Uhrzeigersinn auf den Kontakthebel 10 wirkt, wodurch die Kontaktkraft zwischen dem beweglichen Kontaktstück 11 und dem festen Kontaktstück 22 hergestellt wird. Wenn sich das bewegliche Kontaktstück 11 auf dem festen Kontaktstück 12 befindet, dann wird sich die Lasche bei Verdrehung des Kontakthebels 10 um die Kontaktstelle 23 auf einem Kreisbogen bewegen. Wenn der Zapfen genau in dem Langloch geführt ist, d. h. die Breite des Langloches 13 quer zur Längserstreckung des Langloches 13 im wesentlichen dem Durchmesser des Zapfens 14 entspricht, dann bewegt sich das bewegliche Kontaktstück 11 auf dem festen Kontaktstück 22 geringfügig hin und her, entsprechend der Zuordnung des Langloches als Sekante zu dem Kreisbogen, den die Lasche 12 zurücklegt. Wird die Längserstreckung des Langloches, die bei den Ausführungen nach den Figuren 1 bis 3 ziemlich genau parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes verläuft, unter einem Winkel zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes angeordnet, dann erhält man hierdurch eine deutliche Bewegung des beweglichen Kontaktstückes 11 auf dem festen Kontaktstück 22 und auch auf dem Kontaktstück 21, was zur Verbesserung des Kontakt-Übergangswiderstandes beiträgt, in dem eine evtl. auf dem festen Kontaktstück oder dem beweglichen Kontaktstück erzeugte Oxidschicht durch die Reibung abgerieben wird.
Wollte man eine solche Bewegung des beweglichen Kontaktstückes gegenüber dem festen Kontaktstück 22 beispielsweise verhindern, müßte das Langloch eine Bananenform aufweisen, deren Radius dem Drehradius der Lasche um die Kontaktstelle entspricht. Wie erwähnt, will man dies möglichst nicht, sondern es soll eine reibende Bewegung von beweglichem Kontaktstück auf festem Kontaktstück erzeugt werden.
Oben ist dargestellt, daß die Lagerstelle für den Kontakthebel dadurch gebildet wird, daß am Kontakthebel eine Lasche mit dem Langloch 13 angeformt ist und das der Zapfen ortsfest im Gehäuse sich befindet. Selbstverständlich gibt es auch die Möglichkeit, das am Gehäuse ein Langloch und am Kontakthebel der Zapfen vorgesehen sind. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die gleiche wie die Wirkungsweise der oben in der Figurenbeschreibung dargestellten Anordnung.

Claims

Kontaktanordnung mit zwei sich gegenüberliegenden festen Kontaktstücken und einem am freien Ende eines um eine Lagerstelle drehbaren Kontakthebels angeordneten beweglichen Kontaktstück, das zwischen den beiden festen Kontaktstücken aus einer Schaltstellung, mit dem es mit dem einen festen Kontaktstück, in eine andere Schaltstellung, mit dem es mit dem gegenüberliegenden anderen festen Kontaktstück in Berührung gelangt, und zurück bewegbar ist, wobei der Kontakthebel von einem mit einem Antriebsmechanismus verbundenen Bügel angetrieben wird, der zwischen der Lagerstelle und dem beweglichen Kontaktstück an diesem angreift, dadurch gekennzeichnet, daß am Kontakthebel (10) im Bereich der Lagerstelle (13, 14) wenigstens eine ein etwa in Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes (11) verlaufendes Langloch (13) aufweisende Lasche (12) angeformt ist, durch welche ein ortsfester Zapfen (14) hindurchragt, und daß eine Doppelschenkelfeder (15, 16, 18) vorgesehen ist, deren einer Schenkel (16) sich an einem ortfesten Anschlag (17) und deren anderer Schenkel (18) sich am Kontakthebel (10) entgegen der von dem Bügel (20) auf den Kontakthebel (10) wirkenden Antriebskraft federnd auf der dem beweglichen Kontaktstück (11) abgewandten Seite des Anlenkpunktes (19) des Bügels (20) am Kontakthebel (10) abstützt und die auf dem Zapfen (14) angeordnet ist.
Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (13) um einen Winkel versetzt zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes (11) verläuft.