DE10044060C1 - Kontaktanordnung für einen elektrischen Schalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine einen ortsfesten und einen beweglichen Kontakt aufweisende Kontaktanordnung, bei der einer der beiden Kontakte federnd an einem - mit einem Widerlager für eine die federnde Halterung bewirkende Kontaktkraftfeder versehenen - Träger gehalten ist und der eine Einrichtung zum Einstellen der bei geschlossener Stellung der Kontakte wirksamwerdenden Kontaktkraft zugeordnet ist. DOLLAR A Um das Einstellen der Kontaktkraft unter Beibehaltung der Geometrie des den beweglichen Kontakt steuernden Antriebes auf einfache Weise zu ermöglichen, weist die Einrichtung zum Einstellen der Kontaktkraft einen im Träger verschiebbar und positionierbar angeordneten Einsatz auf, der das Widerlager der Kontaktkraftfeder bildet.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter und ist bei der konstruktiven Gestaltung einer Kontaktanord­ nung anzuwenden, die einen ortsfesten und einen beweglichen Kontakt aufweist, von denen einer mittels einer Kontaktkraft­ feder an einem mit einem Widerlager für die Kontaktkraftfeder versehenen Träger federnd gehalten ist, und bei der die Kon­ taktkraft einstellbar ist.

Bei einer bekannten Kontaktanordnung dieser Art, kontaktiert ein als Schaltfeder ausgebildeter beweglicher Kontakt eines druckabhängigen Schnappschalters je nach Schaltzustand einen von zwei ortsfesten Kontakten. Dabei ist die Schaltfeder im Bereich einer Schaltzunge federnd an einem Träger gehalten. Der Träger weist eine an ihrem Boden mit einer Öffnung verse­ hene Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes auf, der das Wi­ derlager für eine die federnde Halterung bewirkende Kontakt­ kraftfeder bildet. Zum Einstellen der Kontaktkraft ist der Einsatz an einer die Öffnung durchgreifenden Stützfläche ei­ ner Justierschraube abgestützt, die in den Träger eingeführt ist. Durch Justieren der Stützfläche ist der Einsatz in Wirk­ richtung der Kontaktkraftfeder verschiebbar und positionier­ bar (GB 1 503 296). - Der Träger ist hierbei von einem die Schaltkontaktanordnung aufnehmenden Gehäuse gebildet. Zur Ge­ währleistung einer punktförmigen Auflage zwischen der Jus­ tierschraube und dem Einsatz ist an der Justierschraube oder an dem Einsatz eine Warze ausgebildet.

Bei einer anderen bekannten Kontaktanordnung dieser Art sind mehrere parallel zueinander angeordnete, federnd gehaltene Kontakte einer beweglichen Kontakteinheit als Kontakthebel ausgebildet. Als Träger dieser Kontakte weist die bewegliche Kontakteinheit einen die Kontakthebel aufnehmenden, drehbaren Kontakthebelträger auf, wobei in dem Kontakthebelträger Ausnehmungen zur Aufnahme der den Kontakthebeln jeweils zugeord­ neten, als Schraubendruckfedern ausgebildeten Kontaktkraftfe­ dern ausgebildet sind. - Zur Einstellung der bei geschlosse­ ner Stellung der Kontakte wirksam werdenden Kontaktkraft ist eine radial verschiebbar gelagerte Schaltwelle vorgesehen, die drei oder vier Schaltpolen zugeordnet und daher über Kop­ pelhebel mit drei oder vier derartigen drehbaren Kontakthe­ belträgern verbunden ist. Durch Einstellen der Lage der äuße­ ren Schaltwellenlager ist die Schwenkbewegung der Kontakthe­ belträger und als Folge dessen der Abstandes zwischen den Wi­ derlagern und den federnd gehaltenen Kontakten regulierbar (EP 0 853 326 A2). - Im Unterschied zu der aus der Druck­ schrift GB 1 503 296 bekannten Kontaktanordnung ist der Trä­ ger hierbei Teil der beweglichen Kontakteinheit.

Es ist bekannt, derartige bewegliche Kontakteinheiten gemein­ sam mit einer ihr zugeordneten ortsfesten Kontakteinheit in einem separaten Schaltpol-Gehäuse aufzunehmen (WO 98/09307). - Bei einer derartigen Ausgestaltung ist der Zugang zum Träger auf der dem ortsfesten Kontakt abgewandten Seite, d. h. in Wirkrichtung der Kontaktkraftfedern durch das Gehäuse er­ schwert.

Ausgehend von einer Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 (GB 1 503 296) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Justierelement und seine Führung in dem Träger so zu gestalten, dass ein Einführen quer zur Wirkrichtung der Kontaktkraftfedern möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Justierelement von einer Exzenterwelle gebildet ist und dass der Träger zur Aufnahme der Exzenterwelle eine quer zur Wirkrichtung der Kontaktkraftfedern verlaufende, die Öff­ nung zum Boden der Ausnehmung bildende zylindrische Bohrung aufweist, wobei die Öffnung von einem die Stützfläche bildenden Teilbereich der Mantelfläche der Exzenterwelle durchgrif­ fen ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung der Kontaktanordnung ist das Justierelement zum Einstellen der Kontaktkraft montage­ technisch leichter in den Träger einführbar und justierbar, und zwar unabhängig davon, ob der Träger als Teil der Kon­ taktanordnung in einem Gehäuse aufgenommen oder aber selbst Teil des Gehäuses ist. - Bei mehrpoligen Schaltern, bei denen die den einzelnen Polen zugeordneten beweglichen Kontakte mittels einer gemeinsamen Schaltwelle bewegt werden, kann die Kontaktkraft für jeden Pol einzeln auf den minimal erforder­ lichen Wert eingestellt werden. Diese in Bezug auf eine mög­ lichst energiearme Dimensionierung des Antriebes wesentliche Einzelpoleinstellung ist auf einfache Weise durchführbar, un­ abhängig von zwischen den einzelnen Polen bestehenden tole­ ranzbedingten Abweichungen. Derartige Abweichungen können auftreten in Form beispielsweise unterschiedlicher Federkräf­ te der Kontaktkraftfedern - insbesondere bei Verwendung von Kontaktkraftfedern unterschiedlicher Chargen - oder unter­ schiedlicher Geometrien der Träger und der diese Träger mit der für alle Pole gemeinsamen Schaltwelle verbindenden Kop­ pelgestänge.

Die Lagesicherung der Exzenterwelle ist dadurch realisierbar, dass die Exzenterwelle an ihrem einen Ende einen ersten, ko­ nusförmigen oder gerändelten Lagerzapfen und an ihrem anderen Ende einen zweiten, zur Aufnahme einer Befestigungsschraube mit einem Innengewinde versehenen Lagerzapfen aufweist. - Zur Einstellung der Kontaktkraft durch Verdrehen der Exzenterwel­ le kann eine Betätigungsfläche in Form beispielsweise eines Innensechskantes an dem mit dem konusförmigen bzw. gerändel­ ten Lagerzapfen versehenen Ende der Exzenterwelle vorgesehen sein.

Die Exzenterwelle kann weitere als Bund ausgebildete und zu den beiden äußeren Lagerzapfen konzentrisch verlaufende La­ gerflächen aufweisen. Hierdurch kann bei besonders breit aus­ gebildeten Kontakthebelträgern die Biegespannung der Exzen­ terwelle auf die werkstoffzulässigen Werte begrenzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Kontaktanordnung ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt. Dabei zeigen

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Niederspannungsleis­ tungsschalter im Schnitt,

Fig. 2 einen zur Aufnahme mehrerer Kontakthebel ausgebilde­ ten Kontakthebelträger mit als Widerlager für Kontaktkraftfe­ dern dienenden Einsätzen und mit einer Exzenterwelle,

Fig. 3 eine erste Schnittdarstellung des in Fig. 2 dar­ gestellten Kontakthebelträgers entlang der Linie A-A,

Fig. 4 eine zweite Schnittdarstellung des in Fig. 2 dargestellten Kontakthebelträgers entlang der Linie B-B,

Fig. 5 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Exzenterwelle und

Fig. 6 einen mit Kontaktkraftfedern bestückten Einsatz des Kontakthebelträgers gemäß Fig. 2.

Der Niederspannungs-Leistungsschalter 1 gemäß der Fig. 1 weist ein Gehäuse 2 zur Aufnahme einer Kontaktanordnung, eine Lichtbogenlöschkammer 3 und eine zur Betätigung der Kontakt­ anordnung dienende Antriebsvorrichtung 4 auf. Die Kontaktan­ ordnung weist einen ortsfesten Kontakt 5 und einen als Kon­ takthebel ausgebildeten, beweglichen Kontakt 6 auf. Der ortsfeste Kontakt 5 ist mit einer oberen Anschlussschiene 7 verbunden. Der Kontakthebel 6 ist gemeinsam mit weiteren, ebenfalls dem ortsfesten Kontakt 5 zugeordneten Kontakthebeln (in der Figur nicht sichtbar) in einem drehbaren Kontakthebelträger 8 aufgenommen. Biegsame Leiter 9 dienen zur Verbindung der Kontakthebel 6 mit einer parallel zu der oberen Anschlussschiene 7 angeordneten unteren An­ schlussschiene 10. Zum Ein- und Ausschalten dient die im frontseitigen Teil 11 des Gehäuses 2 untergebrachte An­ triebsvorrichtung 4, die mittels einer Schaltwelle 12 und einem mit dieser verbundenen gelenkigen Koppelgestänge 13 auf den Kontakthebelträger 8 einwirkt. Mehrere Kontakthebelträger können in bekannter Weise parallel nebeneinander angeordnet und durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung sowie eine gemeinsame Schaltwelle betätigbar sein. Die Kontakthebel 6 sind in bekannter, in der Zeichnung nicht weiter dargestellter Weise mittels eines Gelenkbolzens in dem Kon­ takthebelträger schwenkbar angebracht und durch je zwei Kon­ taktkraftfedern 14 vorgespannt. Beim Auftreffen der Kontakt­ hebel 6 auf den ortsfesten Schaltkontakt 5 schwenken die Kontakthebel um den Gelenkbolzen im Sinne eines Pfeiles 15 gegen die Wirkung der Kontaktkraftfedern.

Gemäß der Fig. 2 weist der Kontakthebelträger 8 an seiner den Kontakthebeln zugewandten Seite 16 mehrere, als Widerla­ ger für die Kontaktkraftfedern dienende Einsätze 17 auf. Die geometrische Gestaltung der Einsätze entspricht der Anzahl, der Anordnung und der Größe der den Kontakthebeln paarweise zugeordneten Kontaktkraftfedern. In dem gezeigten Kontakthe­ belträger sind vier Einsätze als Widerlager für je sieben Paare Kontaktkraftfedern vorgesehen. Jeder der vier Einsätze weist dazu sieben Paare Aufnahmeöffnungen 18 auf, die in zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet sind und in die je eine Kontaktkraftfeder 14 einsetzbar ist (vgl. Fig. 6).

Gemäß der Fig. 3 sind in dem Kontakthebelträger 8 taschenar­ tige Ausnehmungen 19 zur Aufnahme der Einsätze 17 derart aus­ gebildet, dass die Einsätze 17 in der Ausnehmung 19 in Rich­ tung eines Doppelpfeiles 20 verschiebbar sind. Weiterhin weist der Kontakthebelträger 8 eine quer zu dieser Verschie­ bungsrichtung 20 der Einsätze 17 verlaufende zylindrische Bohrung 21 zur Aufnahme einer Exzenterwelle 22 auf (vgl. Fig. 2). Die taschenartigen Ausnehmungen 19 sind an ihrem Boden jeweils mit einer Öffnung 23 zu der zylindrischen Bohrung 21 versehen, die von einem Teilbereich 24 der Mantelfläche der Exzenterwelle durchgreifbar ist. Die Mantelfläche ragt hier­ bei je nach Stellung der Exzenterwelle unterschiedlich weit in die taschenartigen Ausnehmungen 19 hinein. Die Einsätze 17 stützen sich mit einer quer zu ihrer Verschiebungsrichtung 20 verlaufenden Fläche 25 an diesem Teilbereich 24 der Exzen­ terwelle 22 ab.

Gemäß Fig. 5 ist zur verdrehsicheren Positionierung der Ex­ zenterwelle 22 in dem Kontakthebelträger an dem einen Ende der Exzenterwelle ein konusförmiger Lagerzapfen 26 und an dem anderen Ende ein zylindrischer, mit einem Innengewinde 27 versehener Lagerzapfen 28 ausgebildet. Über einen an der mit dem konusförmigen Lagerzapfen versehenen Ende ausgebildeten Innensechskant 29 ist die Exzenterwelle 22 nach dem Einführen in die Bohrung des Kontakthebelträgers in eine der gewünschten Kontaktkraft der Kontaktkraftfedern entsprechenden Lage drehbar. Danach ist die Exzenterwelle in dieser Lage über das an der gegenüberliegenden Seite ausgebildete Innengewinde 27 mittels einer in einer zylindrischen Senkung 30 des Kontakthebelträgers 8 abgestütz­ ten Schraube 31 (vgl. Fig. 2) axial verschiebbar und über den an der Innenfläche einer konusförmigen Senkung 32 des Kontakthebelträgers anliegenden konusförmigen Lagerzapfen 26 fest positionierbar. Die Länge der Exzenterwelle 22 ist so bemessen, dass sie gemeinsam mit der fest eingesetzten Schraube 31 nicht über die Seitenflächen 33, 34 des Kontakt­ hebelträgers hinaussteht. An Stelle des konusförmigen Lager­ zapfens 26 kann auch ein beispielsweise gerändelter Lagerzap­ fen vorgesehen werden.

Die Exzenterwelle 22 weist drei als Bund 35 ausgebildete La­ gerflächen auf, die konzentrisch zu den beiden äußeren La­ gerzapfen 26, 28 verlaufen und die in Bezug auf die Längs­ achse 36 der Exzenterwelle 22 zwischen den Öffnungen 23 der taschenartigen Ausnehmungen 19 angeordnet sind (vgl. Fig. 4).

Claims (3)

1. Kontaktanordnung für einen elektrischen Schalter mit ei­ nem ortsfesten Kontakt (5) und einem beweglichen Kontakt (6),
bei der einer der beiden Kontakte federnd an einem Träger (8) gehalten ist, der eine an ihrem Boden mit einer Öff­ nung (23) versehene Ausnehmung (19) zur Aufnahme eines Einsatzes (17) aufweist,
wobei der Einsatz (17) das Wiederlager für eine die fe­ dernde Halterung bewirkende Kontaktkraftfeder (14) bildet und
wobei der Einsatz (17) an einer die Öffnung (23) durch­ greifenden Stützfläche (24) eines in den Träger eingeführ­ ten Justierelementes (22) abgestützt und durch Justieren der Stützfläche in Wirkrichtung (20) der Kontaktkraftfeder verschiebbar und positionierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Justierelement (22) von einer Exzenterwelle ge­ bildet ist und
dass der Träger (8) zur Aufnahme der Exzenterwelle eine quer zur Wirkrichtung (20) der Kontaktkraftfedern (14) verlaufende, die Öffnung (23) zum Boden der Ausnehmung (19) bildende zylindrische Bohrung (21) aufweist,
wobei die Öffnung (23) von einem die Stützfläche (24) bil­ denden Teilbereich der Mantelfläche der Exzenterwelle durchgriffen ist.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (22) an ihrem einen Ende einen ersten, konusförmigen oder gerändelten Lagerzapfen (26) und an ihrem anderen Ende einen zweiten, zur Aufnahme einer Befestigungsschraube (31) mit einem Innengewinde (27) versehenen Lagerzapfen (28) aufweist.

3. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (22) weitere jeweils als Bund (35) ausgebildete und zu den beiden äußeren Lagerzapfen (26, 28) konzentrisch verlaufende Lagerflächen aufweist.