EP2290672B1 - Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter - Google Patents

Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter Download PDF

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EP2290672B1
EP2290672B1 EP09010818.4A EP09010818A EP2290672B1 EP 2290672 B1 EP2290672 B1 EP 2290672B1 EP 09010818 A EP09010818 A EP 09010818A EP 2290672 B1 EP2290672 B1 EP 2290672B1
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contact
guide element
auxiliary switch
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guide
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Daniel Hänsch
Manuela LÜFTL
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Siemens AG
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position

Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement for electromechanical auxiliary switch having at least one spring-loaded movable contact, which is arranged on a contact bridge carrier, and at least one fixed contact, which is contacted by the movable contact.
  • Electromechanical auxiliary switches according to the invention often occur in combination with electromagnetic switching devices, in particular with contactors. These auxiliary switches are used, for example, to display the switching state of the switching device in a remote monitoring system, but they can also serve to pass on control commands or the like, which are dependent on the switching position of the switching device.
  • the switching device is in operative connection with the auxiliary switch and actuates the switching contacts in the auxiliary switch.
  • the switch contacts can optionally be designed as normally closed or normally open contacts. Depending on the switching state of the switching device, control currents can be transmitted via the switching contacts of the auxiliary switch to an evaluation unit.
  • the auxiliary switch is a contact arrangement having a stationary contact piece, which is acted upon by a movable contact piece under the action of an actuator.
  • spring elements are provided in order to achieve hereby on the one hand a secure contact and on the other hand to realize the required for the provision of the actuating means or the movable contacts restoring force.
  • omega springs are needed. Especially with switching devices with low switching stroke resulting in view of the present special functional conditions increased requirements for the functional reliability of the components used.
  • the contact bridge carrier used for this purpose consists of a prismatic body with attached on opposite sides prismatic approaches that fit fluently into the recesses of the bar. The body is pierced halfway through a window which limits the movement of the contact bridge. This contact bridge is under the pressure of an introduced in the cavity of the contact carrier spring which presses the contact bridge against the outermost edge of the window and thereby causes its one-sided position.
  • a disadvantage of the prior art is that the movable contacts of the contact arrangement with vibrations, which are triggered for example by switching operations, easily twist and thus secure contact is no longer guaranteed. This is especially true for double contacts, which are made up of several individual parts.
  • the individual parts include the two contact elements, the spring plate and the compression spring, which can be mounted previously without fixed connection to each other in an auxiliary switch.
  • the object of the present invention is to provide a contact arrangement for electromechanical auxiliary switch with at least one movable contact and at least one fixed contact, in which a secure contact is ensured.
  • the object is achieved by a contact arrangement for electromechanical auxiliary switch with at least one spring-loaded movable contact, which is arranged in a contact carrier, and at least one fixed contact, which is contacted by the movable contact.
  • the invention is characterized in that the at least one movable contact is guided in a guide element.
  • the guide element according to the invention is characterized in particular by two locking lugs, which allow mounting outside of the auxiliary switch.
  • the guide element according to the invention is preferably U-shaped with two leg portions and a connecting piece which connects the two leg portions together.
  • the leg portions each have two guide webs whose surfaces, which are arranged to form the pair of opposite guide webs, serve as guide surfaces for the contacts.
  • the guide webs are each connected to each other via a connecting web.
  • the connecting webs preferably have projections which serve as latching lugs.
  • a spring receiving element is preferably centered on the connecting piece.
  • the movable contacts are formed as double contacts. According to the invention it is provided that the movable contacts are two parallel juxtaposed contact elements, centered at the center of the contact elements have finger-like projections that position the contact elements against each other precisely.
  • the guide element according to the invention for electromechanical auxiliary switch ensures secure fixing and contacting of the moving parts in vibration of the connected switching device. Due to the flat bearing surface in the housing of the auxiliary switch, on which rests the flat bearing surface of the guide element, it is ensured that the guide element is not in a predicament, since the guide element can always adapt to the guide axis of the contact bridge carrier. This means that additional material abrasion during the switching operation can be effectively prevented.
  • Fig. 2 is the guide element 1 after Fig. 1 shown in a view obliquely from below.
  • the connecting piece 4 is formed on the underside as a flat bearing surface 4a.
  • Fig. 3 shows the guide member 1 with preferably arranged on a spring plate 14 contact elements 15, 16 which are parallel arranged side by side and are web-shaped. Below the spring plate 14, a spring 15, preferably a compression spring is arranged, which opens into the spring receiving element 13.
  • the contact elements 15, 16 each have contact pads 17, 18, 19, 20 at their ends. At the respective center of a contact element 15, 16, there is a finger-like projection 21, 22, which is preferably designed un-cranked.
  • Fig. 4 the guide element 1 is shown with a contact bridge carrier 23.
  • the latching lugs 11, 12 of the guide element 1 form, in combination with the contact bridge carrier 23, a stop for the projections 24, 25 arranged on the contact bridge carrier 23.
  • Fig. 5 shows the guide member 1 installed in an electromechanical auxiliary switch 26.
  • the auxiliary switch 26 can either be mounted on an electromagnetic switching device, in particular a contactor, or be mounted laterally on the switching device.
  • the auxiliary switch 26 preferably has two fixed contacts 27, 28 which can be contacted by the movable contact elements 15, 16.
  • the contact elements 15, 16 are arranged at the lower end of the contact bridge carrier 23 and are guided in the guide element 1 safely.
  • the guide element according to the invention for electromechanical auxiliary switch ensures a secure fixation and contacting of the moving parts in case of vibration of the connected switching device. Due to the flat bearing surface in the housing of the auxiliary switch, on which rests the flat bearing surface of the guide element, it is ensured that the guide element is not in a predicament, since the guide element can always adapt to the guide axis of the contact bridge carrier. This means that additional material abrasion during the switching operation can be effectively prevented.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter mit mindestens einem federbelasteten beweglichen Kontakt, der an einem Kontaktbrückenträger angeordnet ist, und mindestens einem festen Kontakt, der vom beweglichen Kontakt kontaktierbar ist.
  • Elektromechanische Hilfsschalter gemäß der Erfindung treten oftmals in Kombination mit elektromagnetischen Schaltgeräten, insbesondere mit Schützen, auf. Diese Hilfsschalter dienen beispielsweise der Anzeige des Schaltzustands des Schaltgeräts in einer räumlich entfernten Überwachungsanlage, sie können aber auch der Weitergabe von Steuerbefehlen oder dergleichen dienen, die abhängig sind von der Schaltstellung des Schaltgerätes.
  • Das Schaltgerät steht mit dem Hilfsschalter in Wirkverbindung und betätigt die Schaltkontakte im Hilfsschalter. Die Schaltkontakte können wahlweise als Öffner- oder Schließerkontakte ausgebildet sein. Je nach Schaltzustand des Schaltgeräts können Steuerströme über die Schaltkontakte des Hilfsschalters zu einer Auswerteeinheit übertragen werden.
  • Im Hilfsschalter befindet sich eine Kontaktanordnung, die ein ortsfestes Kontaktstück aufweist, welches von einem beweglichen Kontaktstück unter Einwirkung eines Betätigungsorgans beaufschlagbar ist. Üblicherweise sind Federelemente vorgesehen, um hiermit einerseits eine sichere Kontaktierung zu erreichen und andererseits um die für die Rückstellung der Betätigungsmittel beziehungsweise der beweglichen Kontaktstücke erforderliche Rückstellkraft zu realisieren. Je nach Gestaltung der Kontaktanordnung werden sehr aufwändig gestaltete Federelemente, zum Beispiel Omegafedern, benötigt. Insbesondere bei Schaltgeräten mit geringem Schalthub ergeben sich im Hinblick auf die hier vorliegenden besonderen Funktionsbedingungen erhöhte Anforderungen für die Funktionssicherheit der eingesetzten Bauteile.
  • Dazu offenbart die DE 10 23 120 B einen Luftschütz mit Hilfskontakt für die Benutzung als Ruhe- oder Arbeitskontakte, die auswechselbar eingesetzt sind. Der dafür verwendete Kontaktbrückenträger besteht aus einem prismatischen Körper mit an gegenüber liegenden Seiten angebrachten prismatischen Ansätzen, die fließend in die Ausnehmungen der Leiste passen. Der Körper ist auf halber Länge von einem Fenster durchbrochen, welches die Bewegung der Kontaktbrücke begrenzt. Diese Kontaktbrücke steht unter dem Druck einer im Hohlraum des Kontaktträgers eingebrachte Feder, welche die Kontaktbrücke gegen die äußerste Kante des Fensters anpresst und dadurch dessen einseitige Lage bedingt.
  • Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die beweglichen Kontakte der Kontaktanordnung bei Erschütterungen, die beispielsweise durch Schaltvorgänge ausgelöst werden, leicht verdrehen und somit eine sichere Kontaktierung nicht mehr gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für Doppelkontakte, die aus mehreren Einzelteilen aufgebaut sind. Zu den Einzelteilen gehören die zwei Kontaktelemente, der Federteller sowie die Druckfeder, die bisher ohne feste Verbindung zueinander in einem Hilfsschalter montiert sein können.
  • Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter mit mindestens einem beweglichen Kontakt und mit mindestens einem festen Kontakt zu schaffen, bei der eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter gelöst mit mindestens einem federbelasteten beweglichen Kontakt, der in einem Kontaktträger angeordnet ist, und mindestens einem festen Kontakt, der vom beweglichen Kontakt kontaktierbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass der mindestens eine bewegliche Kontakt in einem Führungselement geführt ist. Das erfindungsgemäße Führungselement zeichnet sich insbesondere durch zwei Rastnasen aus, die die Montage außerhalb vom Hilfsschalter ermöglichen.
  • Das erfindungsgemäße Führungselement ist vorzugsweise U-förmig ausgebildet mit zwei Schenkelbereichen und einem Verbindungsstück, welches die zwei Schenkelbereiche miteinander verbindet. Die Schenkelbereiche weisen jeweils zwei Führungsstege auf, deren Flächen, die zu den paar bildenden gegenüberliegenden Führungsstegen angeordnet sind, als Führungsflächen für die Kontakte dienen. Die Führungsstege sind jeweils über einen Verbindungssteg miteinander verbunden. Die Verbindungsstege weisen vorzugsweise Vorsprünge auf, die als Rastnasen dienen. Auf dem Verbindungsstück ist vorzugsweise zentriert ein Federaufnahmeelement angeordnet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die beweglichen Kontakte als Doppelkontakte ausgebildet. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die beweglichen Kontakte zwei parallel nebeneinander angeordnete Kontaktelemente sind, die zentriert am Mittelpunkt der Kontaktelemente fingerartige Fortsätze aufweisen, die die Kontaktelemente gegeneinander präzise positionieren.
  • Das erfindungsgemäße Führungselement für elektromechanische Hilfsschalter gewährleistet eine sichere Fixierung und Kontaktierung der beweglichen Teile bei Erschütterung des angeschlossenen Schaltgeräts. Durch die ebene Auflagefläche im Gehäuse des Hilfsschalters, auf der die ebene Auflagefläche des Führungselements aufliegt, wird sichergestellt, dass sich das Führungselement in keiner Zwangslage befindet, da sich das Führungselement immer an die Führungsachse des Kontaktbrückenträgers anpassen kann. Das bedeutet, dass zusätzlicher Materialabrieb während des Schaltbetriebs wirksam verhindert werden kann.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
  • Dabei zeigen schematisch:
    • Fig. 1 in einer ersten perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Führungselement;
    • Fig. 2 in einer zweiten perspektivischen Darstellung das erfindungsgemäße Führungselement nach Fig. 1;
    • Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung das Führungselement mit Doppelkontaktelementen;
    • Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung das Führungselement mit Doppelkontakten und Kontaktbrückenträgern;
    • Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung das Führungselement verbaut in einem elektromechanischen Hilfsschalter.
    • Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Führungselement 1, das vorzugsweise U-förmig ausgebildet ist mit zwei Schenkelbereichen 2, 3 und einem Verbindungsstück 4, welches die zwei Schenkelbereiche 2, 3 miteinander verbindet. Die Schenkelbereiche 2, 3 weisen jeweils zwei Führungsstege 5, 6 sowie 7, 8 auf, deren Flächen, die zum gegenüberliegenden Führungssteg (5, 6 oder 7, 8) angeordnet sind, als Führungsflächen für die Kontakte dienen. Die Führungsstege 5, 6 beziehungsweise 7, 8 sind jeweils über einen Verbindungssteg 9, 10 miteinander verbunden. Die Verbindungsstege 9, 10 weisen Vorsprünge auf, die als Rastnasen 11, 12 dienen. Auf dem Verbindungsstück 4 ist vorzugsweise zentriert ein Federaufnahmeelement 13 angeordnet.
  • In Fig. 2 ist das Führungselement 1 nach Fig. 1 in einer Sicht schräg von unten dargestellt. In dieser Darstellung ist zu sehen, dass das Verbindungsstück 4 unterseitig als ebene Auflagefläche 4a ausgebildet ist.
  • Fig. 3 zeigt das Führungselement 1 mit vorzugsweise auf einem Federteller 14 angeordneten Kontaktelementen 15, 16, die parallel nebeneinander angeordnet und stegförmig ausgebildet sind. Unterhalb des Federtellers 14 ist eine Feder 15, vorzugsweise eine Druckfeder angeordnet, die in das Federaufnahmeelement 13 mündet. Die Kontaktelemente 15, 16 weisen jeweils an ihren Enden Kontaktpads 17, 18, 19, 20 auf. Am jeweiligen Mittelpunkt eines Kontaktelements 15, 16, befindet sich ein fingerartiger Fortsatz 21, 22, der vorzugsweise ungekröpft ausgebildet ist.
  • In Fig. 4 ist das Führungselement 1 mit einem Kontaktbrückenträger 23 dargestellt. Die Rastnasen 11, 12 des Führungselementes 1 bilden in Kombination mit dem Kontaktbrückenträger 23 einen Anschlag für die am Kontaktbrückenträger 23 angeordneten Vorsprünge 24, 25.
  • Fig. 5 zeigt das Führungselement 1 verbaut in einem elektromechanischen Hilfsschalter 26. Der Hilfsschalter 26 kann entweder auf ein elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, aufgesetzt werden oder seitlich am Schaltgerät angebaut sein. Der Hilfsschalter 26 weist vorzugsweise zwei feste Kontakte 27, 28 auf, die von den beweglichen Kontaktelementen 15, 16 kontaktierbar sind. Die Kontaktelemente 15, 16 sind am unteren Ende des Kontaktbrückenträgers 23 angeordnet und werden im Führungselement 1 sicher geführt.
  • Das erfindungsgemäße Führungselement für elektromechanische Hilfsschalter gewährleistet eine sichere Fixierung und Kontaktierung der beweglichen Teile bei Erschütterung des angeschlossenen Schaltgeräts. Durch die ebene Auflagefläche im Gehäuse des Hilfsschalters, auf der die ebene Auflagefläche des Führungselements aufliegt, wird sichergestellt, dass sich das Führungselement in keiner Zwangslage befindet, da sich das Führungselement immer an die Führungsachse des Kontaktbrückenträgers anpassen kann. Das bedeutet, dass zusätzlicher Materialabrieb während des Schaltbetriebs wirksam verhindert werden kann.

Claims (6)

  1. Kontaktanordnung für elektromechanische Hilfsschalter mit mindestens einem federbelasteten beweglichen Kontakt (15, 16), der in einem Kontaktbrückenträger (23) angeordnet ist, und mindestens einem festen Kontakt (27, 28), der vom beweglichen Kontakt (15, 16) kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine bewegliche Kontakt (15, 16) in einem Führungselement (1) geführt ist, wobei das Führungselement (1) zwei Rastnasen (11, 12) aufweist, die in Kombination mit dem Kontaktbrückenträger (23) einen Anschlag für am Kontaktbrückenträger (23) angeordnete Vorsprünge (24,25) bilden.
  2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (15, 16) als Doppelkontakt ausgebildet ist.
  3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontakte (15, 16) zwei parallel nebeneinander angeordnete Kontaktelemente sind, die zentriert am Mittelpunkt der Kontaktelemente fingerartige Fortsätze (21, 22) aufweisen.
  4. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (1) U-förmig ausgebildet ist.
  5. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (1) eine ebene Auflagefläche (4a) aufweist.
  6. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (1) ein Federaufnahmeelement (13) aufweist.
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