DE10137422C1 - Kontaktträger für Niederspannungs-Schaltgeräte mit einer Antriebsvorrichtung - Google Patents
Kontaktträger für Niederspannungs-Schaltgeräte mit einer AntriebsvorrichtungInfo
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Abstract
Ein bewegbarer Kontaktträger (1) zur Aufnahme von Kontakthebeln (34) besteht im Wesentlichen aus einem Kunststoffkörper (2), der mittels seitlicher Lagerzapfen (5; 6) zum Ein- und Ausschalten schwenkbar gelagert und mittels einer mechanischen Verbindung von einem Schalterantrieb bewegbar ist. Diese Verbindung ist durch eine Koppellasche (8) gebildet, die durch eine Antriebswelle (7) und einen darauf sitzenden Ausleger (9) bewegbar ist. Es sind Mittel zur Befestigung der Koppellasche (8) am Kontaktträger (1) in unterschiedlichen Positionen, bezogen auf den Abstand von den Lagerzapfen (5; 6), vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, dass die Rückwirkung der Kontaktkraft auf die Auslöseklinke konstant ist und somit auch die zur Auslösung des Leistungsschalters benötigte Kraft.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger für Niederspan
nungs-Schaltgeräte, welcher im wesentlichen aus einem Kunst
stoffkörper besteht und mittels seitlicher Lagerzapfen zum
Ein- und Ausschalten schwenkbar gelagert und mittels einer
mechanischen Verbindung zur Übertragung der Schaltenergie, in
Form einer mit dem Kontaktträger gelenkig verbundenen mecha
nischen Koppellasche, von einer Antriebsvorrichtung in Form
einer mit einem Ausleger versehenen Antriebswelle bewegbar
ist.
Leistungsschalter besitzen herkömmlich eine drehbar gelagerte
Schaltwelle, die mittels eines Federspeichers oder sonstigen
Schalterantriebs um einen bestimmten Winkel schwenkbar ist
und von dieser Schaltwelle ausgehende einzelne weiterführende
Hebel, die dann die einzelnen Schaltpole oder Kontakte betä
tigen. Zwischen der Schaltwelle und den Schaltpolen befinden
sich Hebelgelenke, im einfachsten Fall ist das ein Kniehebel
gelenk, derartig, dass an einem Schaltpol eine Gelenklasche
gelenkig befestigt ist, welche über einen Verbindungsbolzen
mit einem an der Schaltwelle befindlichen Hebelausleger ver
bunden ist. Diese Strecke ist natürlich toleranzbehaftet. Im
eingeschalteten Zustand des Niederspannungs-Leistungsschal
ters muss aber eine bestimmte Kontaktkraft eingehalten wer
den, die im Neuzustand etwas größer ist und mit zunehmendem
Abbrand der Kontakte immer noch ausreichend sein muss.
Bei Schaltern einer früheren Bauweise wurde aus diesem Grund
eines dieser Glieder einstellbar gemacht. Das erfolgte zum
Beispiel mittels einer Schraubenkupplung, mit welcher mit
Hilfe einer Schraube und einer Mutter der richtige Abstand
eingestellt werden konnte, um die Kontaktkraft möglichst kon
stant zu halten.
Diese Konstanz der Kontaktkraft ist aber auch deshalb von Be
deutung, weil die Auslösekraft des Schalters durch die Pol
rückwirkung, also durch die Kontaktkraft bestimmt ist. Unter
schiedliche Kontaktkräfte bedingen angepasste Antriebe, um
die mechanische Abschaltsicherheit (stromlos bis Nennstrom)
zu gewährleisten. Auch die Verwendung des gleichen Kontakt
trägers mit unterschiedlichen Kontakten bzw. Kontaktkraftfe
dern, kann eine solche Veränderung der Kontaktkraft und folg
lich der Auslösekraft bewirken.
Eine möglicht große Konstanz der Kontaktkräfte ist also auch
im Hinblick auf die gewünschte Konstanz der Auslösekräfte
wünschenswert, weil unterschiedliche Auslösekräfte, wie er
wähnt, unterschiedliche Auslösemechanismen erfordern.
Auch deshalb wurde eine Vielzahl von Vorschlägen zur Einstel
lung der Kontaktkräfte bei Niederspannungs-Leistungsschaltern
unterbreitet.
Die US-A 3,569,652 beschreibt einen dreipoligen Leistungs
schalter, welcher pro Schaltpol einen feststehenden Schalt
kontakt und einen bewegbaren Schaltkontakt aufweist. Jeder
bewegbare Schaltkontakt ist an einem elektrisch leitenden
Kontaktarm angeordnet, welcher mit Hilfe von Befestigungsele
menten drehbar an einer Stromschiene des Schalters befestigt
ist. Für jeden Schaltpol ist ein separates isolierendes Ver
bindungselement vorgesehen, welches an einem Ende desselben
schwenkbar mit dem Kontaktarm verbunden ist und an seinem anderen
Ende ebenfalls schwenkbar mit einem Hebelelement ver
bunden ist, das seinerseits an einer für alle Schaltpole ge
meinsamen Antriebswelle angeschweißt ist. Hier weist die Kop
pellasche einen mit einer Kontermutter ausgestatteten Gewin
debolzen auf. Der Bolzen wird den Erfordernissen entsprechend
hinein oder herausgeschraubt, mit der Mutter gekontert, und
bietet somit eine entsprechende Einstell- und Justiermöglich
keit durch die Veränderung der Länge des Übertragungselemen
tes der Schaltkraft für jeden einzelnen Schaltkontakt. Bei
einer Einstellung bei zusammengebautem Schalter muss hier
aber die Verbindung am Ausleger der Schaltwelle oder am Kon
taktträger demontiert werden.
In der US-A 4,551,597 ist die Anordnung justierbarer elektri
scher Schaltkontakte in Schaltern mit "gegossenen Gehäusen"
(Moulded Case Circuit Breaker = MCCB = Kompakt-Leistungs
schalter) beschrieben. Der justierbare feststehende untere
Schaltkontakt besteht aus einem integrierten oder einstückig
hergestellten Kupferkontakt und einem getrennt hergestellten
Abstandselement, welches aus einem Material hergestellt ist,
das eine wesentlich geringere Leitfähigkeit aufweist, als
Kupfer, zum Beispiel aus Stahl. Der geformte Kupferkontakt
weist einen integrierten geneigten Teil auf, der so ausge
führt ist, dass er mit einem entsprechend ausgebildeten Teil
des Gehäuses zusammenpasst, um mit ihm zusammenzuwirken. Aus
gehend von diesem geneigten Teil ist ein integrierter Teil
des Kupferkontaktes aus dem Gehäuse herausgeführt, der als
Anschlussschiene für den Kontakt dient. Ein integriert ange
formtes Basisteil des Kupferkontaktes ist in einer Aussparung
positioniert, welche in der inneren unteren Oberfläche des
Gehäuses ausgebildet ist, um den unteren elektrischen Schalt
kontakt in seiner exakten Position im Gehäuse zu fixieren.
Der geformte Kupferkontakt weist weiterhin einen integral angeformten
länglichen feststehenden Kontaktarm auf, welcher
nahe seinem oberen Ende einen Kontakt trägt, der beispiels
weise durch Hartlöten befestigt ist. Das Abstandselement be
steht aus einem einstückig geformten Basisteil und wird ober
halb des Basisteils des Kupferkontaktes durch eine Vielzahl
integriert angeformter federnder Beine getragen. Ein integ
riert angeformtes, hochstehendes Bein des Abstandselementes
erstreckt sich vom Basisteil zu einem integral angeformten
Kupferkontaktträger. Dieser Kupferkontaktträger ist mit der
Unterseite des oberen Endes des Kontaktarms mit Hilfe geeig
neter Mittel, wie einem Niet oder durch Hartlöten, fest ver
bunden. Durch das Basisteil des Kupferkontaktes ist fluch
tend, sowohl mit einer Öffnung, welche in der unteren Gehäu
sewand vorgesehen ist, als auch mit einer Gewindebohrung,
welche im Basisteil des Abstandselementes angeordnet ist, ei
ne Durchgangsöffnung vorgesehen. Durch diese ausgerichteten
Öffnungen ist eine Befestigungsschraube geführt, welche den
unteren elektrischen Schaltkontakt in seiner Position im Ge
häuse fixiert und mittels welcher die vertikale Höhe des Kon
taktes über der Unterseite des Gehäuses eingestellt werden
kann. Durch das Anziehen der Befestigungsschraube werden die
federnden Beine ausgelenkt, wodurch der Abstand zwischen dem
Basisteil des Kupferkontaktes und dem Basisteil des Abstands
elementes verringert wird. Dadurch wird der längliche fest
stehende Kontaktarm, an welchem nahe seinem oberen Ende der
Kontakt befestigt ist, abgesenkt. Dadurch kann durch Anziehen
oder Lösen der Befestigungsschraube der vertikale Abstand
zwischen dem Kontakt und der Unterseite des Gehäuses präzise
eingestellt werden, ohne dass Ausgleichstücke verwendet wer
den oder Versuche unternommen werden müssen.
Eine andere Methode zur Veränderung des Abstandes zwischen
der Antriebswelle und dem Kontaktträger in einem Hochstrom-
Niederspannungs-Leistungsschalter zeigt die US-A 5,519,180.
Hier ist der Ausleger der Antriebswelle, an dem das Verbin
dungsglied zum Kontaktträger angelenkt ist, mit der Antriebs
welle über ein konzentrisches Lagerelement verbunden. Durch
Verdrehen dieses konzentrischen Lagerelementes kann der Ab
stand zwischen der Antriebswelle und der Kontaktierungsebene
der Schaltkontakte verändert und damit die Kontaktkraft ein
gestellt werden.
Ein weiterer elektrischer Leistungsschalter, der Mittel zur
Einstellung der Kontakte für jede elektrische Phase enthält,
ist in der EP 0 853 326 A2 beschrieben. Er weist für jeden
Schaltpol bewegbare Kontakthebel mit Hauptkontakten und Vor
kontakten auf, die mit feststehenden Hauptkontakten und Vor
kontakten zusammenwirken, welche an einer Stromschiene ange
ordnet sind und zur Stromzuführung für die bewegbaren Kon
takthebel dienen. Die bewegbaren Kontakthebel sind, durch
Kontaktkraftfedern beaufschlagt, auf einem Kontaktträger an
geordnet, welcher um einen Lagerzapfen schwenkbar ist. Der
Kontaktträger ist zu seiner Betätigung mit Hilfe einer Ge
lenkwelle mit einer Antriebswelle verbunden. Hier wird von
einer Einstellung im Zuge des Auslegers der Schaltwelle und
der Koppellasche abgesehen, statt dessen wird das Schaltwel
lenlager insgesamt verstellt. Die Antriebswelle ist an ihren
beiden Seiten mit einstellbaren Lagern ausgestattet, die quer
zur Achse der Antriebswelle in Richtung zum Kontaktträger be
wegbar sind. Durch eine Verschiebung der Lager und damit der
Antriebswelle zum Kontaktträger hin oder von diesem weg, kann
der Abstand zwischen der Antriebswelle und der Kontaktie
rungsebene der Schaltkontakte verändert und damit die Kon
taktkraft eingestellt werden. Damit werden natürlich bei
mehrpoligen Schaltern alle Pole gemeinsam beeinflusst, es sei
denn, die Anordnung wird bewusst etwas exzentrisch ausgebildet,
dann könnten die jeweiligen Pole einzeln eingestellt
werden. Die Einstellung ist aber kompliziert, da durch die
starre Schaltwelle die einzelnen Pole gegenseitig beeinflusst
werden. Der Hauptnachteil dieser Lösung ist eine mögliche Ver
kantung und wegen der starren Antriebswelle ist auch keine
polspezifische Einstellung möglich.
In der nachveröffentlichten DE 100 07 401 A1
wurde eine Anordnung vorgeschlagen, welche aus
zwei gegeneinander verstellbaren Armen besteht, die um einen
gemeinsamen Drehpunkt schwenkbar und in einem beliebigen Win
kel zueinander arretierbar sind. In einer zweckmäßigen Aus
führungsform ist sie aus zwei gegeneinander verstellbaren Ar
men gebildet, die sich jeweils von einem ösenförmigen Teil
aus erstrecken, wobei jeder am vom ösenförmigen Teil entge
gengesetzten Ende einen in Richtung der Achse der Ösenöffnung
verlaufenden winkelförmigen Fortsatz mit jeweils einer Boh
rung aufweist. Die genannten Arme sind mittels eines durch
die ösenförmigen Teile geführten Schraubenbolzens schwenkbar
miteinander verbunden und mittels einer Mutter zusammengehal
ten, derart, dass sie durch das Festziehen der Mutter in ei
nem beliebigen Winkel zueinander arretierbar und fixierbar
sind.
Eine weitere Lösung zur Veränderung des Abstandes zwischen
der Antriebswelle und dem Kontaktträger wird in der
US-A 3,236,967 vorgeschlagen, indem an der Schaltwelle ein
Fortsatz mit einem Gewinde vorgesehen wird, in welches ein
gabelartiger Ausleger eingeschraubt ist, der beim Drehen um
jeweils eine halbe Umdrehung eine bestimmte Änderung seiner
Länge bewirkt.
Alle vorgenannten Lösungen sind konstruktiv und fertigungs
technisch verhältnismäßig aufwendig und materialintensiv.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich dar
in, eine Anordnung zu schaffen, bei der die Auslösekraft un
abhängig von der Polrückwirkung konstant eingestellt werden
kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ei
ne im Abstand von den Lagerzapfen variablen Ankopplung der
Koppellasche am Kontaktträger gelöst. Durch eine sich dadurch
ergebende Veränderung des Winkels zwischen dem Schaltwellen
ausleger und der Koppellasche kann erreicht werden, dass das
Drehmoment und somit die übertragene Schaltkraft und damit
wiederum die Auslösekraft bei den vorgenannten Variablen kon
stant bleibt, so dass nur noch eine AUS-Verklinkung benötigt
wird.
Der erfindungsgemäße Kontaktträger für Niederspannungs-
Schaltgeräte, welcher im wesentlichen aus einem Kunststoff
körper besteht und mittels seitlicher Lagerzapfen zum Ein-
und Ausschalten schwenkbar gelagert und mittels einer mecha
nischen Verbindung zur Übertragung der Schaltenergie, in Form
einer mit dem Kontaktträger gelenkig verbundenen mechanischen
Koppellasche von einer Antriebsvorrichtung in Form einer mit
einem Ausleger versehenen Antriebswelle bewegbar ist, weist
Mittel zur Befestigung der Koppellasche am Kontaktträger in
unterschiedlichen Positionen bezogen auf den Abstand von den
Lagerzapfen auf. Dadurch wird der Winkel zwischen dem Ausle
ger der Antriebswelle und der Koppellasche veränderbar, wo
durch sich der wirksame Hebelarm für die Antriebswelle verän
dert. Hieraus resultiert ein verändertes Drehmoment für die
Antriebswelle. Bei geeigneter Auslegung der Anordnung kann,
bei richtiger Einstellung, das an der Antriebswelle erforder
liche Drehmoment, unabhängig von der Kontaktkraft, immer kon
stant gehalten werden, gleichgültig, ob die erforderliche
Einschaltkraft groß oder klein ist. Dieses konstante Moment
bewirkt eine konstante Rückwirkungen auf die Auslöseklinke
und die Auslösekraft ist somit konstant.
Der bezüglich des Abstandes von den Lagerzapfen des Kontakt
trägers variierbare Ankoppelpunkt der Koppellasche am Kon
taktträger ist von außen einstellbar ausgebildet.
Die Mittel zur Befestigung der Koppellasche am Kontaktträger
in unterschiedlichen Positionen, bezogen auf den Abstand von
den Lagerzapfen, sind längliche Aufnahmeöffnungen im Kunst
stoffkörper des Kontaktträgers, die sich in Richtung der
Radialachse des Kontaktträgers erstrecken sowie Halterungen mit
Lageröffnungen zur Lagerung des Koppellaschenbolzens. Diese
Halterungen bestehen aus Gründen der mechanischen Festigkeit
zweckmäßig aus einem mechanisch widerstandsfähigeren Materi
al, als der Kunststoffkörper des Kontaktträgers, zweckmäßig
aus Metall.
Die länglichen Aufnahmeöffnungen für den Koppellaschenbolzen
im Kunststoffkörper des Kontaktträgers sind zweckmäßig leicht
bogenförmig mit einem Radius ähnlich der Länge der Koppella
sche ausgebildet, um eine gleichmäßige Einstellung zu gewähr
leisten.
Die Halterungen zur Lagerung des Koppellaschenbolzens sind in
Aufnahmen des Kunststoffkörpers angeordnet und mittels Befes
tigungsschrauben an diesem befestigt. Durch die Anordnung der
Halterung in im wesentlichen formschlüssigen Aufnahmen wird
eine bessere Verteilung der vom Koppellaschenbolzen auf den
Kontaktträger zu übertragenden Schaltkräfte erreicht.
Die Lageröffnungen für den Koppellaschenbolzen in den Halte
rungen sind an unterschiedlichen Positionen zwischen der Mit
te der Halterung und einem Ende derselben angeordnet. Das ist
erforderlich, um die unterschiedlichen Positionen des Koppel
laschenbolzens realisieren zu können. Durch Drehen der Halte
rung um 180° ist eine Positionierung nach oben oder unten
möglich und durch diese von außen einstellbare Lagerung des
Koppellaschenbolzens kann jedes Schaltgerät exakt auf eine
vorgegebene Kontaktkraft und damit Auslösekraft, justiert
werden.
Es wird bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht die Länge der
Kraftübertragungselemente verändert, sondern der Winkel und
durch die Veränderung des Winkels ändert sich der wirksame
Hebelarm der Schaltwelle und damit das an ihr auftretende
Drehmoment.
Die Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis an
hand eines bevorzugten, den Schutzumfang nicht einschränken
den, Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht des erfin
dungsgemäßen Kontaktträgers von der Antriebsseite gesehen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht des Kontakt
trägers gemäß der Fig. 1.
Die Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemä
ßen Kontaktträgers entlang der Schnittlinie III-III in der
Fig. 1.
Die Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung im Zustand
vor dem Zusammenbau der Teile in einer perspektivischen Dar
stellung.
Die Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung gemäß der
Fig. 4 im zusammengebauten Zustand in einer perspektivischen
Darstellung.
Die Fig. 6 zeigt drei bevorzugte Ausführungsformen für eine
erfindungsgemäße Halterungen für den Koppellaschenbolzen am
Kontaktträger.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kon
taktträgers mit einer eingebauten erfindungsgemäßen Halterung
für den Koppellaschenbolzen am Kontaktträger.
Die Fig. 8 zeigt schematisch die Angriffspunkte der Kräfte am
Kontaktträger und der Antriebswelle sowie die Lage der Fest
punkte des Kontaktträgers und der Antriebswelle.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht des erfin
dungsgemäßen Kontaktträgers 1 von der Antriebsseite aus gese
hen. Er besteht im Wesentlichen aus einem Kunststoffkörper 2
mit zwei Schenkeln 3; 4, an denen Lagerzapfen 5; 6 angeordnet
sind, mittels derer der Kontaktträger 1 im Schalter schwenk
bar gelagert ist.
Der Antrieb für diese Schwenkbewegung erfolgt mit Hilfe einer
Antriebswelle 7 über eine in dieser Figur nicht sichtbare
Koppellasche 8 (Fig. 2).
Die Fig. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht des erfin
dungsgemäßen Kontaktträgers 1 gemäß der Fig. 1. Der aus einem
Kunststoffkörper 2 mit Schenkeln 3; 4 und Lagerzapfen 5; 6
bestehende Kontaktträger 1 ist mittels der Koppellasche 8 mit
dem Ausleger 9 der Antriebswelle 7 verbunden, wobei die Kop
pellasche 8 an ihrer einen Seite mit Hilfe des Koppellaschen
bolzens 10 mit dem Kontaktträger 1 verbunden ist und an ihrer
anderen Seite mittels des Verbindungsbolzens 11 mit dem Aus
leger 9 der Antriebswelle 7. Der Koppellaschenbolzen 10 ist
am Kontaktträger 1 in Halterungen 12; 13 gelagert. Einzelhei
ten zur Anordnung und Befestigung dieser Halterungen 12; 13
werden im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren näher
beschrieben. In der vorliegenden Fig. 2 ist der Koppella
schenbolzen 10 in einer Position nahe den Lagerzapfen 5; 6
angeordnet.
Die Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemä
ßen Kontaktträgers 1 entlang der Schnittlinie III-III in der
Fig. 1. Diese Schnittdarstellung zeigt neben einer erfin
dungsgemäßen bogenförmigen Aufnahmeöffnung 14 für den Koppel
laschenbolzen 10, welcher hier beispielsweise in einer mitt
leren Stellung angeordnet ist, die Aufnahmeöffnungen 15; 16
für die nicht gezeigten Kontaktkraftfedern, die Aufnahmeöff
nung 17 für den Gelenkbolzen für die bewegbaren Kontakthebel
und den Schenkel 4. Die erfindungsgemäße, mit einem Radius
ähnlich der Länge der Koppellasche bogenförmige, Aufnahmeöff
nung 14 für den Koppellaschenbolzen 10 ermöglicht die Anord
nung des Koppellaschenbolzens 10 an unterschiedlichen Positi
onen innerhalb dieser Aufnahmeöffnung 14, wodurch erfindungs
gemäß an der Antriebswelle 7 ein gleich großes Drehmoment bei
unterschiedlichen Kontaktkräften erreicht werden kann.
Die Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung im Zustand
vor dem Zusammenbau der Teile in einer perspektivischen Dar
stellung. Der im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper 2
bestehende Kontaktträger 1 ist mit Hilfe der an den Schenkeln
3; 4 angeordneten Lagerzapfen 5; 6 im Schalter schwenkbar ge
lagert. Der Antrieb für diese Schwenkbewegung erfolgt mit
Hilfe der Antriebswelle 7 über eine Koppellasche 8. Die An
triebswelle 7 weist einen zweiteiligen Ausleger 9 mit Bohrun
gen 18 zur Aufnahme des Verbindungsbolzens 11 auf. Die als U-
förmiges Bauteil ausgebildete Koppellasche 8 besitzt eben
falls Bohrungen 19 zur Aufnahme des Verbindungsbolzens 11 und
an ihrem anderen Ende Bohrungen 20 zum Hindurchführen des
Koppellaschenbolzens 10. Im Kunststoffkörper 2 des Kontakt
trägers 1 sind bogenförmige Aufnahmeöffnungen 14 vorgesehen,
in denen der Koppellaschenbolzen 10 in unterschiedlichen Po
sitionen angeordnet werden kann. Zur Realisierung dieser un
terschiedlichen Anordnung werden in Aufnahmen 21 im Kunst
stoffkörper 2 Halterungen 12; 13 angeordnet, welche Lageröff
nungen 22; 23 zur Aufnahme des Koppellaschenbolzens 10 auf
weisen. Diese Halterungen weisen Durchgangsbohrungen 24; 25
für Befestigungsschrauben 28; 29 auf, mittels welcher sie
durch Einschrauben in Gewindebohrungen 26; 27 im Kunststoff
körper 2 des Kontaktträgers 1 an diesem befestigt werden. Es
können selbstverständlich auch eingepresste oder eingegossene
metallische Gewindebuchsen Verwendung finden.
Die Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung gemäß der
Fig. 4 im zusammengebauten Zustand, ebenfalls in einer per
spektivischen Darstellung. Der im wesentlichen aus einem
Kunststoffkörper 2 bestehende Kontaktträger 1, der mit Hilfe
der an den Schenkeln 3; 4 angeordneten Lagerzapfen 5; 6 im
Schalter schwenkbar gelagert ist, um die nicht dargestellten
bewegbaren Kontakthebel, die auf einem in der Aufnahmeöffnung
17 gelagerten Gelenkbolzen angeordnet sind, mit den festste
henden Schaltkontakten zusammenzuführen, ist über die Koppel
lasche 8 mit dem Ausleger 9 der Antriebswelle 7 verbunden.
Diese Verbindung ist zwischen der Koppellasche 8 und dem Aus
leger 9 durch den eingeführten Verbindungsbolzen 11 erfolgt
und zwischen der Koppellasche 8 und dem Kontaktträger 1 durch
den eingeführten Koppellaschenbolzen 10. Letzterer ist in den
nicht sichtbaren bogenförmigen Aufnahmeöffnungen 14 geführt
und mittels der Halterungen 12; 13, wie hier dargestellt, in
einer mittleren Position angeordnet. Die Halterungen 12; 13
sind in Aufnahmen 21 angeordnet und mittels Befestigungs
schrauben 28; 29 am Kunststoffkörper 2 des Kontaktträgers 1
befestigt.
Die Fig. 6 zeigt drei bevorzugte Ausführungsformen für eine
erfindungsgemäße Halterung 12 für den Koppellaschenbolzen 10
am Kontaktträger 1. Die Halterungen 12 weisen Durchgangsboh
rungen 24; 25 für Befestigungsschrauben 28; 29 auf und an un
terschiedlichen Positionen angeordnete Lageröffnungen 30
für den Koppellaschenbolzen 10, zur Realisierung der un
terschiedlichen Positionen des Koppellaschenbolzens 10. Es
können selbstverständlich beliebig viele Positionen in gröbe
rer oder feinerer Abstufung vorgesehen werden. Durch die sym
metrische Ausbildung der Halterungen kann durch Drehen um
180° eine Positionierung nach oben oder nach unten am Kon
taktträger erfolgen.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kon
taktträgers 1 mit einer eingebauten erfindungsgemäßen Halte
rung 12 für den Koppellaschenbolzen 10 am Kontaktträger 1.
Die in der Aufnahme 21 im Kunststoffkörper 2 des Kontaktträ
gers 1 angeordnete Halterung 12 für den Koppellaschenbolzen
10 ist für eine Position des Koppellaschenbolzens 10 ausge
legt, die von den Lagerzapfen 5; 6 weiter entfernt ist. Sie
ist mit Befestigungsschrauben 28; 29 am Kunststoffkörper 2
des Kontaktträgers 1 befestigt.
Die Fig. 8 zeigt schematisch die Angriffspunkte der Kräfte am
Kontaktträger 1 und der Antriebswelle 7 sowie die Lage der
Festpunkte des Kontaktträgers 1 und der Antriebswelle 7.
Dabei ist schematisch der Kontaktträger 1 mit den auf ihm um
den Gelenkbolzen 33 schwenkbar angeordneten Kontakthebeln 34
und deren Kontaktkraftfedern 35 dargestellt, welcher um seine
Lagerzapfen 5; 6 schwenkbar ist. Der nicht dargestellte Kop
pellaschenbolzen ist in einer von außen einstellbaren im Ab
stand von den Lagerzapfen 5; 6 des Kontaktträgers 1 variablen
Ankopplung 36 angeordnet, in welcher er in unterschiedlichen
Positionen mit unterschiedlichen Abständen von den Lagerzap
fen 5; 6 des Kontaktträgers 1 fixiert werden kann. Durch die
se unterschiedliche Fixierung wird zum einen die Entfernung
des Angriffspunktes der Koppellasche 8 am Kontaktträger 1 vom
Lagerzapfen 5 desselben und damit der wirksame Hebelarm H1; H2
verändert und gleichzeitig auch der Winkel W1; W2 zwischen
dem Ausleger 9 der Antriebswelle 7 und der Koppellasche 8.
Durch diese Veränderung des Winkels ändert sich auch der
wirksame Hebelarm H3; H4 des Auslegers 9 der Antriebswelle 7.
Beim Einschalten gilt nun, dass bei einem längeren wirksamen
Hebelarm H1 am Kontaktträger 1 eine geringere Einschaltkraft
angewendet werden muss. Dann ist aber, bedingt durch den Win
kel W1 zwischen dem Ausleger 9 der Antriebswelle 7 und der
Koppellasche 8 der wirksame Hebelarm H3 für den Ausleger 9
der Antriebswelle 7 groß, was bedeutet, dass die geringere
erforderliche Schaltkraft durch das wegen des größeren wirk
samen Hebelarms H3 erforderliche größere Drehmoment Md ausge
glichen wird.
Bei einem kürzeren wirksamen Hebelarm H2 am Kontaktträger 1
muss eine höhere Einschaltkraft aufgewendet werden. Dann ist
nun, bedingt durch den Winkel W2 zwischen dem Ausleger 9 der
Antriebswelle 7 und der Koppellasche 8 der wirksame Hebelarm
H4 für den Ausleger 9 der Antriebswelle 7 klein, was bedeu
tet, dass die höhere erforderliche Schaltkraft durch das we
gen des kleineren wirksamen Hebelarms H4 erforderliche klei
nere Drehmoment Md ausgeglichen wird.
Bei geeigneter Auslegung der Anordnung bleibt also, bei rich
tiger Einstellung, das an der Antriebswelle 7 erforderliche
Drehmoment Md immer konstant, gleichgültig, ob die erforder
liche Einschaltkraft groß oder klein ist.
Hieraus ergibt sich folglich, dass die Auslösekraft ebenfalls
immer gleich groß ist.
1
Kontaktträger
2
Kunststoffkörper
3
Schenkel
4
Schenkel
5
Lagerzapfen
6
Lagerzapfen
7
Antriebswelle
8
Koppellasche
9
Ausleger
10
Koppellaschenbolzen
11
Verbindungsbolzen
12
Halterung
13
Halterung
14
Aufnahmeöffnung
15
Aufnahmeöffnung
16
Aufnahmeöffnung
17
Aufnahmeöffnung
18
Bohrung
19
Bohrung
20
Bohrung
21
Aufnahme
22
Lageröffnung
23
Lageröffnung
24
Durchgangsbohrung
25
Durchgangsbohrung
26
Gewindebohrung
27
Gewindebohrung
28
Befestigungsschraube
29
Befestigungsschraube
30
Lageröffnung
33
Gelenkbolzen
34
Kontakthebel
35
Kontaktkraftfeder
36
Ankoppelung
H1 Wirksamer Hebelarm
H2 Wirksamer Hebelarm
H3 Wirksamer Hebelarm
H4 Wirksamer Hebelarm
Md Drehmoment
W1 Winkel
W2 Winkel
H1 Wirksamer Hebelarm
H2 Wirksamer Hebelarm
H3 Wirksamer Hebelarm
H4 Wirksamer Hebelarm
Md Drehmoment
W1 Winkel
W2 Winkel
Claims (8)
1. Kontaktträger (1) für Niederspannungs-Schaltgeräte, wel
cher im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper (2) besteht
und mittels seitlicher Lagerzapfen (5; 6) zum Ein- und Aus
schalten schwenkbar gelagert und mittels einer mechanischen
Verbindung zur Übertragung der Schaltenergie, in Form einer
mit dem Kontaktträger (1) gelenkig verbundenen mechanischen
Koppellasche (8), von einer Antriebsvorrichtung in Form einer
mit einem Ausleger (9) versehenen Antriebswelle (7) bewegbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass er Mittel zur Befestigung der Koppellasche (8) am Kon
taktträger (1) in unterschiedlichen Positionen bezogen auf
den Abstand von den Lagerzapfen (5; 6) aufweist.
2. Kontaktträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der bezüglich des Abstandes von den Lagerzapfen (5; 6)
des Kontaktträgers (1) variierbare Ankoppelpunkt der Koppel
lasche (8) am Kontaktträger (1) von außen einstellbar ausge
bildet ist.
3. Kontaktträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Befestigung der Koppellasche (8) am Kon
taktträger (1) in unterschiedlichen Positionen bezogen auf
den Abstand von den Lagerzapfen (5; 6) längliche Aufnahme
öffnungen im Kunststoffkörper (2) des Kontaktträgers (1)
sind, die sich in Richtung der Radialachse des Kontaktträgers
erstrecken sowie Halterungen (12; 13) mit Lageröffnungen (22;
23) zur Lagerung des Koppellaschenbolzens (10).
4. Kontaktträger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die länglichen Aufnahmeöffnungen im Kunststoffkörper (2)
des Kontaktträgers (1) leicht bogenförmig mit einem Radius
ähnlich der Länge der Koppellasche (8) ausgebildet sind.
5. Kontaktträger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Halterungen (12; 13) zur Lagerung des Koppellaschen
bolzens (10) in Aufnahmen (21) des Kunststoffkörpers (2) an
geordnet und mittels Befestigungsschrauben (28; 29) an diesem
befestigt sind.
6. Kontaktträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Halterungen aus einem mechanisch widerstandsfähige
ren Material bestehen als der Kunststoffkörper (2) des Kon
taktträgers (1).
7. Kontaktträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
das die Halterungen (12; 13) aus Metall bestehen.
8. Kontaktträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lageröffnungen (22; 23) für den Koppellaschenbolzen
(10) in den Halterungen (12; 13) an unterschiedlichen Positio
nen zwischen der Mitte der Halterung (12) und einem Ende der
selben angeordnet sind.
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