-
Die
Erfindung betrifft einen Vorkontakt für ein elektrisches
Schaltgerät sowie ein diesen Vorkontakt aufweisendes elektrisches
Schaltgerät und ein Verfahren zur Montage des erfindungsgemäßen
Vorkontaktes.
-
Vorkontakte
in elektrischen Schaltgeräten dienen zur Aufnahme beziehungsweise
Minderung von auf Schaltkontakte wirkenden Schaltimpulsen. Der Vorkontakt
ist dabei in einem elektrischen Schaltgerät derart angeordnet,
dass bei Schließung der Schaltkontakte durch die Bewegung
eines Kontaktarmes dieser Kontaktarm ebenfalls mit einem Abschnitt am
Vorkontakt zur Anlage kommt. Somit muss der durch den Einschaltvorgang
hervorgerufene Impuls nicht alleine von den Schaltkontakten getragen
werden. Dadurch lässt sich eine Verlängerung der
Standzeit der Kontakte des Schaltgerätes erreichen. Allerdings
sind auch die Vorkontakte und die an den Vorkontakten angeschlossenen
Lichtbogenleithörner durch eine Vielzahl von Schaltspielen
hohen mechanischen und elektrischen Belastungen ausgesetzt, die
zu einem relativ frühzeitigen Verschleiß der Vorkontakte
führen können. Insbesondere werden die Vorkontakte
dadurch abgenutzt, dass sie bei Impulsbeaufschlagung durch den Kontaktarm
in Schwingungen versetzt werden. Diese Schwingungen bewirken eine
wechselnde Belastung im Vorkontakt.
-
Eine
konkrete konstruktive Ausführung der Anordnung eines Vorkontaktes
mit integriertem Lichtbogenleithorn in einem Schaltgerät
ist aus den Dokumenten
EP
1 232 509 B1 und
EP
1 065 683 B1 bekannt. Dabei zeigt insbesondere das letztgenannte Dokument
eine Anordnung eines Vorkontaktes auf einer Stromschiene in einem
Schaltgerätgehäuse, bei dem durch einen Absatz
am Schaltgerätgehäuse, der zur Anlage an einem
Schenkel des Vorkontaktes gebracht ist, der Abstand des Vorkontaktes
beziehungsweise dessen Vorkontaktbereichs zum an der Stromschiene
befestigten Schaltkontakt definiert ist. Die Stromschiene ist im
Gehäuse mittels einer Schraube-Mutter-Verbindung fixiert.
An dieser Ausführungsform ist nachteilig, dass bei auf
der Stromschiene vormontiertem Vorkontakt zwischen diesem und dem
Gehäuseabsatz im montierten Zustand ein Spalt entstehen
kann. Dieser Spalt führt bei Impulsbeaufschlagung des Vorkontaktes
zur Vibration beziehungsweise zu Schwingungen im Vorkontakt, wodurch
sich eine wechselnde Belastung des Vorkontaktes ergibt. Diese wechselnde
Belastung wirkt sich negativ auf die Lebensdauer des Vorkontaktes
aus.
-
Um
einen Spalt zwischen dem Gehäuseabsatz und dem Vorkontakt
zu vermeiden ist es daher notwendig, den Vorkontakt erst dann auf
der Stromschiene zu fixieren, wenn diese bereits in ihrer Endposition
im Gehäuse fest angeordnet ist. Das heißt, dass
es wichtig ist, dass die Stromschiene bei ihrer Montage immer bis
zu einer Position bewegt wird, in der sie mit einem Anschlag am
Gehäuse anliegt, so dass der an der Stromschiene befestigte
Schaltkontakt immer eine definierte Position im Gehäuse
aufweist.
-
Dafür
ist es notwendig, den Vorkontakt mittels einer Vorrichtung an den
Gehäuseabsatz anzudrücken und anschließend
den Vorkontakt mit Befestigungsmitteln, wie dargestellt mit einer
Schraubverbindung, mit der Stromschiene fest zu verbinden.
-
Das
heißt, dass erst die Stromschiene in ihre Endlage gebracht
wird und anschließend mittels einer Montageeinrichtung
der Vorkontakt positioniert und fixiert wird. Dabei wird der Vorkontakt
mittels der Montageeinrichtung an dem Gehäusewandvorsprung
zur Anlage gebracht.
-
Der
Einsatz der Vorrichtung für die Montage ist deshalb notwendig,
da bei einfacher manueller Festhaltung des Vorkontaktes an dem Gehäuseabsatz
beim Festziehen der Befestigungsschrauben eine Schrägstellung
des Vorkontaktes auf der Stromschiene erfolgen kann, so dass ebenfalls
zumindest auf einer Seite der Anlage des Vorkontaktes an dem Gehäuseabsatz
ein Spalt entstehen kann, der wie in beschriebener Art und Weise
Vibrationen beziehungsweise Schwingungen im Vorkontakt ermöglicht,
was zu frühen Ermüdungserscheinungen und frühzeitigem
Defekt des Vorkontaktes führen kann. Die Verwendung einer
Montageeinrichtung macht das Montageverfahren allerdings aufwändig
und kostenintensiver.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen
Vorkontakt zur Verfügung zu stellen, der eine lange Standzeit
aufweist und einfach zu montieren ist. Des Weiteren ist es die Aufgabe
der Erfindung, ein Schaltgerät zur Verfügung zu
stellen, in welchem der erfindungemäße Vorkontakt
montiert ist und des Weiteren ein Verfahren zur Montage des Vorkontaktes
im Schaltgerät zur Verfügung zu stellen.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den in Anspruch
1 beanspruchten Vorkontakt, durch das im Anspruch 7 beanspruchte
elektrische Schaltgerät und durch das im Anspruch 12 beanspruchte Verfahren
zur Montage des Vorkontaktes gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind jeweils in den zu den genannten Ansprüchen zugehörigen
Unteransprüchen angegeben.
-
Es
wird ein Vorkontakt für ein elektrisches Schaltgerät
zur Verfügung gestellt, wobei der Vorkontakt einen ersten
Schenkel umfasst, der einen Vorkontaktierungsabschnitt aufweist,
und wobei der Vorkontakt dafür vorgesehen ist, in ein Schaltgerät
montiert zu werden, welches eine zur Befestigung des Vorkontaktes
dienende Stromschiene und eine durch ein Schaltgerätgehäusevorsprung
ausgebildete Anlagefläche zur ebenen Anlage des ersten
Schenkels des Vorkontaktes aufweist. Die Oberfläche der Stromschiene,
an der der Vorkontakt zu befestigen ist, und die Anlagefläche
bilden miteinander einen Winkel im Gehäuse aus, wobei der
Vorkontakt derart auf die Stromschiene aufmontierbar ist, dass sein erster
Schenkel im unbelasteten Zustand in einem Winkel zur Oberfläche
der Stromschiene im Befestigungsbereich ausgerichtet ist, der um
2 bis 15° geringer ist als der durch die Oberfläche
der Stromschiene, auf der der Vorkontakt befestigt ist, und durch
die Anlagefläche ausgebildete Winkel im Gehäuse
ist.
-
Das
heißt, dass die Befestigungsfläche für den
ersten Schenkel des Vorkontaktes durch die Stromschiene im Gehäuse
gebildet wird und die Anlagefläche für den ersten
Schenkel des Vorkontaktes durch einen Vorsprung ausgebildet wird,
der integral in der Gehäusewand des Gerätes vorhanden
ist. Der Winkel zwischen der Anlagefläche und der Befestigungsfläche
wird dabei im Bereich der Gehäusewand gemessen, also im
Wesentlichen über der das Gehäuse durchdringenden
Stromschiene. Das heißt, der Winkel im Gehäuse
ist komplementär ausgeführt zu einem Winkel, der
im Innenraum des Gehäuses zwischen der Anlagefläche
am Schaltgerätgehäusevorsprung und der Stromschiene
in einem offenen und zugänglichen Bereich messbar ist.
-
Dadurch,
dass der Winkel des Vorkontaktes um einige Grad geringer ist als
der durch die Befestigungsfläche und die Anlagefläche
ausgebildete Winkel im Gehäuse, wird bei ebener Anlage
des Vorkontakts am Schaltgerätgehäusevorsprung
beziehungsweise an dessen Anlagefläche der Vorkontakt in
seinem Winkelbereich derart verformt, dass eine dem Vorkontakt inhärente
elastische Rückstellkraft den ersten Schenkel an den Schaltgerätegehäusevorsprung
presst. Ein Spalt zwischen Gehäuse und Vorkontakt kann
somit nicht mehr auftreten und demzufolge werden Schwingungen im
Vorkontakt vermieden. Obwohl der Vorkontakt der teilweisen Option
eines durch den Schaltkontaktarm beim Einschalten bewirkten Schaltimpulses
dient, sind in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
mindestens 12500 Lastwechsel möglich. Das heißt,
dass durch die erfindungemäße konstruktive Ausführung
des Vorkontaktes wesentlich dessen Lebensdauer und damit auch die
Lebensdauer des gesamten Schaltgerätes erhöht wird.
-
Der
erste Schenkel des Vorkontaktes kann mit der Oberfläche
der Stromschiene mittels einer Klebe-, Schweiß, Löt-,
Klemm-, Schraub- oder ähnlicher lösbarer oder
unlösbarer Verbindung befestigt sein. Eine bevorzugte Ausführungsform
ist wie folgt ausgestaltet.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform weist der Vorkontakt des
Weiteren einen zweiten, winklig zum ersten angeordneten Schenkel
auf, wobei der zweite Schenkel zur Auflage auf der Stromschiene ausgestaltet
ist und eine Montageeinrichtung zur Montage an einer Stromschiene
des Schaltgerätes aufweist, und wobei die Schenkel des
Vorkontaktes im unbelasteten und unmontierten Zustand einen Winkel
einschließen, der um 2 bis 15° geringer als der
durch die Befestigungsfläche und die Anlagefläche
ausgebildete Winkel im Gehäuse ist.
-
In
dieser Ausgestaltung entspricht der Winkel zwischen dem ersten Schenkels
und der Befestigungsfläche auf der Stromschiene auch dem
Winkel zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel. Die
Befestigungsfläche für den ersten Schenkel entspricht
damit der Auflagefläche für den zweiten Schenkel.
Das heißt, dass die Befestigung des ersten Schenkels auf
der Oberfläche der Stromschiene über den auf der
Stromschiene aufliegenden zweiten Schenkel erfolgt.
-
Es
wird somit ein Vorkontakt für ein elektrisches Schaltgerät
zur Verfügung gestellt, der zwei winklig zueinander angeordnete
Schenkel umfasst, von denen der erste Schenkel einen Vorkontaktierungsabschnitt
aufweist und der zweite Schenkel zur Auflage auf der Stromschiene
ausgestaltet ist und eine Montageeinrichtung zur Montage an einer Stromschiene
des Schaltgerätes aufweist, wobei der erfindungsgemäße
Vorkontakt dafür vorgesehen ist, in einem Schaltgerät
montiert zu werden, welches die als Auflagefläche für
den ersten Schenkel dienende Stromschiene und eine durch einen Schaltgerätgehäusevorsprung
ausgebildete Anlagefläche zur ebenen Anlage des zweiten
Schenkels des Vorkontaktes aufweist, wobei die Auflagefläche
und die Anlagefläche miteinander einen Winkel im Gehäuse
ausbilden. Erfindungsgemäß schließen
die Schenkel des Vorkontaktes im unbelasteten und unmontierten Zustand einen
Winkel ein, der um 2 bis 15° geringer als der durch die
Auflagefläche und die Anlagefläche ausgebildete
Winkel im Gehäuse ist.
-
Das
heißt, dass die Auflagefläche für den zweiten
Schenkel des Vorkontaktes durch die Stromschiene im Gehäuse
gebildet wird und die Anlagefläche für den ersten
Schenkel des Vorkontaktes durch einen Vorsprung ausgebildet wird,
der integral in der Gehäusewand des Gerätegehäuses
vorhanden ist. Die Montageeinrichtung zur Befestigung des Vorkontaktes
auf der Stromschiene sind eine oder mehrere Durchgangsbohrungen
zur Aufnahme von Befestigungsschrauben.
-
Der
Vorkontaktierungsabschnitt und der erste Schenkel des Vorkontaktes
sind dabei als ein Teil ausgeführt. In weiterer bevorzugter
Ausführung ist ebenfalls der zweite Schenkel zusammen mit
dem ersten Schenkel und dem Vorkontaktierungsabschnitt als ein Teil
ausgeführt. Vorteilhafterweise ist der Vorkontakt ein Blechbiegeteil.
-
Im
Folgenden wird in der Beschreibung der Erfindung Bezug genommen
auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung des Vorkontaktes
mit zwei Schenkeln, von denen der zweite Schenkel auf der Stromschiene
aufliegend befestigt ist.
-
Die
Beschreibung soll aber im Folgenden nicht derartige konstruktive
Ausgestaltungen ausschließen, in denen kein zweiter Schenkel
vorhanden ist und der erste Schenkel auf der Stromschiene in einem
bestimmten Winkel festgeklebt, festgeschweißt, festgelötet
festgeklemmt oder in ähnlicher Weise befestigt ist. Das
heißt, für diese Ausführungsformen ist der
im Folgenden als zwischen den Schenkeln des Vorkontaktes definierte
Winkel auch als der Winkel zu verstehen, der vom ersten Schenkel
des Vorkontaktes und der Oberfläche der Stromschiene, auf
der der erste Schenkel befestigt ist, eingeschlossen ist.
-
In
einer einfachen konstruktiven Ausgestaltung beträgt der
Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Vorkontaktes im unbelasteten
und unmontierten Zustand 75 bis 88°. Der Winkel im endmontierten
Zustand dagegen soll 90° betragen wenn der Win kel zwischen
der Auflagefläche (und damit der Befestigungsfläche)
und der Anlagefläche im Gehäuse des Schaltgerätes
ebenfalls 90° beträgt. Das heißt, dass
bei der Montage der Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Vorkontaktes
um einen Betrag von 2 bis 15° vergrößert
wird.
-
Es
wird somit ein Vorkontakt für ein elektrisches Schaltgerät
zur Verfügung gestellt, der zwei winklig zueinander angeordnete
Schenkel umfasst, von denen der erste Schenkel einen Vorkontaktierungsabschnitt
aufweist und der zweite Schenkel zur Auflage auf der Stromschiene
ausgestaltet ist und eine Montageeinrichtung zur Montage an einer Stromschiene
des Schaltgerätes aufweist, wobei der erfindungsgemäße
Vorkontakt dafür vorgesehen ist, in einem Schaltgerät
montiert zu werden, welches die als Auflagefläche für
den ersten Schenkel dienende Stromschiene und eine durch einen Schaltgerätgehäusevorsprung
ausgebildete Anlagefläche zur ebenen Anlage des zweiten
Schenkels des Vorkontaktes aufweist, wobei die Auflagefläche
und die Anlagefläche miteinander einen Winkel von 90° im
Gehäuse ausbilden. Erfindungsgemäß schließen
die Schenkel des Vorkontaktes im unbelasteten und unmontierten Zustand
einen Winkel von 75 bis 88° ein.
-
Alternativ
dazu kann allerdings auch realisiert werden, dass der Winkel zwischen
den Schenkeln des Vorkontaktes im unbelasteten und unmontierten
Zustand lediglich 80 bis 88 oder auch nur 85 bis 88° beträgt,
wenn der durch das Gehäuse und die Stromschiene ausgebildete
Winkel zwischen der Auflagefläche und der Anlagefläche
90° beträgt. Welcher Winkelbetrag beim unbelasteten
Vorkontakt tatsächlich realisiert wird, hängt
im Wesentlichen vom Material beziehungsweise vom Biegeverfahren
bei der Herstellung des Vorkontaktes ab. Ein ver wendetes Material
mit höherer Elastizität ermöglicht die
Einstellung von geringeren Winkelbereichen.
-
In
vorteilhafter Weise ist der erfindungsgemäße Vorkontaktierungsabschnitt
derart ausgestaltet, dass sich an seinem ersten Schenkel ein Lichtbogenleitabschnitt
anschließt. Der Lichtbogenleitabschnitt dient zur Leitung
des Lichtbogens in die Lichtbogenlöschkammer des Schaltgerätes.
Der Lichtbogenleitabschnitt ist dabei bevorzugt winklig zum ersten
Schenkel an dessen Vorkontaktierungsabschnitt angeordnet. Auch in
dieser Ausführungsform kann der Vorkontakt einstückig
ausgebildet sein, das heißt, dass ein Blechbiegeteil den
ersten Schenkel, den zweiten Schenkel, den Vorkontaktierungsabschnitt und
den Lichtbogenleitabschnitt umfasst.
-
In
dieser Ausgestaltung ist es des Weiteren vorteilhaft, dass der Vorkontaktierungsbereich
auf der den Winkel ausbildenden Seite des Vorkontaktes konkav ausgebildet
ist, so dass eine ebene Anlage des ersten Schenkels am Schaltgerätgehäusevorsprung
gewährleistet ist.
-
In
bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen
Vorkontaktes besteht dieser aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul
von 196 bis 216 kN/mm2. Das heißt,
dass der Vorkontakt aus unterschiedlichen Stahlblechen geformt sein
kann, die jeweils elastische Verformungen zulassen.
-
Erfindungsgemäß wird
des Weiteren ein elektrisches Schaltgerät zur Verfügung
gestellt, das mindestens einen der erfindungsgemäßen
Vorkontakte zur Impulsabsorption bei Einschaltvorgängen aufweist,
wobei der Vorkontakt an einer Stromschiene befestigt ist und mittels
einer Spannvorrichtung entgegen seiner inhärenten elastischen
Rückstellkraft derart mit seinem ersten Schenkel eben an
einem Schaltgerätgehäusevorsprung zur Anlage gebracht
ist, dass der Winkel zwischen dem ersten Schenkel des Vorkontaktes
und der Oberfläche der Stromschiene, auf der der erste
Schenkel befestigt ist, im endmontierten Zustand 2 bis 15° größer
ist als dieser Winkel im unbelasteten Zustand des Vorkontaktes.
-
Bei
Anordnung eines Vorkontaktes mit zwei Schenkeln liegt der zweite
Schenkel auf der Befestigungsfläche auf der Stromschiene
befestigt auf und befestigt somit den ersten Schenkel des Vorkontaktes.
Die Befestigungsfläche ist damit auch die Auflagefläche
für den zweiten Schenkel.
-
Das
heißt, dass der Winkel zwischen den Schenkeln des Vorkontaktes
im montierten Zustand genauso groß wie der durch die Auflagefläche
und die Anlagefläche definierte Winkel im Schaltgerätgehäuse
ist.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße
elektrische Schaltgerät ein Gehäuse auf, welches
derart ausgestaltet ist, dass es am Schaltgerätgehäusevorsprung
eine elastische Anlagekante aufweist, an die bei der Montage ein
im Wesentlichen unverformbarer Vorkontakt gezogen wird. So ergibt
sich ebenfalls im endmontierten Zustand des Vorkontaktes eine ständige
Anlage des ersten Schenkels des Vorkontaktes am Schaltgerätgehäusevorsprung
beziehungsweise an dessen elastischer Anlagekante. Auch mit dieser
Ausgestaltung wird ein Schwingungsverhalten des Vorkontaktes bei
Einschaltung des Schaltgerätes vermieden.
-
Es
ist des Weiteren erfindungsgemäß vorgesehen, dass
die von der Spannvorrichtung aufgebrachte Spannkraft auf die Stromschiene
wirkt. Durch die Bewegung der Stromschiene wird also ebenfalls der
Vorkontakt bewegt, so dass er sich – wie beschrieben – mit
seinem ersten Schenkel an den Schaltgerätgehäusevorsprung
andrückt.
-
In
vorteilhafter Weise weist die Stromschiene einen mit der Spanneinrichtung
zusammenwirkenden Anschlag auf, der derart an der Stromschiene angeordnet
ist, dass er nach Positionierung der Stromschiene im Gehäuse
dann zur Anlage am Schaltgerätgehäuse gebracht
ist, wenn sich der Winkel zwischen den Schenkeln des Vorkontaktes
um 2 bis 15° vergrößert hat. Das heißt,
der Anschlag an der Stromschiene liegt dann am Schaltgerätgehäuse an,
wenn der erste Schenkel des Vorkontaktes eben am Schaltgerätevorsprung
anliegt und damit einen Winkel zum zweiten Schenkel ausbildet, der
ebenfalls dem Winkel zwischen der Anlagefläche und der Auflagefläche
entspricht. Zu diesem Zweck wirkt die durch eine Spanneinrichtung
aufgebrachte Spannkraft auf die Stromschiene, so dass sich die Stromschiene
im Gehäuse verschiebt und mit ihrem Anschlag am Gehäuse
zur Anlage kommt. Das heißt, in dieser Position der Stromschiene
hat sich ebenfalls der am Gehäuse beziehungsweise am Schaltgerätgehäuseabsatz
anliegende erste Schenkel des Vorkontakts so weit elastisch verbogen,
dass er sich ungefähr in einem rechten Winkel zum zweiten
Schenkel und zur Befestigungsfläche Stromschiene befindet
wenn ein Winkel von 90° zwischen der Auflagefläche
und der Anlagefläche realisiert ist. Durch die elastische
Rückstellkraft im ersten Schenkel beziehungsweise in dessen
Ursprung wird der erste Schenkel ständig gegen den Schaltgerätgehäusevorsprung
gedrückt, so dass kein Spiel oder ungewollter Spalt zwischen
dem Vorkontakt und dem Gehäuse besteht und somit keine
Schwingungen im Vorkontakt bei Kraftbeaufschlagung durch den Kontaktarm des
Schalters entstehen können. Die Anordnung des Anschlags
an der Stromschiene bewirkt zudem eine konkrete De finierung des
Abstandes zwischen Kontaktstücken des Schaltgerätes,
nämlich zwischen dem an der Stromschiene angeordneten Kontakt
und dem am Kontaktarm angeordneten Kontakt.
-
Des
Weiteren weist die Stromschiene vorteilhafterweise eine Anlagekante
auf, an die der Vorkontakt bei der Montage anlegbar ist. Mit dieser
Anlagekante wird festgelegt, an welcher Stelle der Vorkontakt zu
montieren ist, so dass der Abstand zwischen dem Vorkontaktierungsbereich
und dem Kontakt an der Stromschiene definiert ist. Eine Abweichung
von diesem definierten Sollmaß ist damit nur erschwert möglich.
Die Anlagekante an der Stromschiene wirkt außerdem einer
Verdrehung des Vorkontaktes beim Festziehen der Befestigungsschrauben
entgegen.
-
In
zusätzlicher Ausgestaltung oder alternativ zu der erwähnten
Anlagekante kann die Stromschiene wenigstens eine Aussparung aufweisen,
in die ein Befestigungsmittel zur Befestigung des Vorkontaktes auf
der Stromschiene formschlüssig eingesetzt ist und somit
die Position des befestigten Vorkontaktes relativ zu einem an der
Stromschiene angeordneten Kontakt definiert. Das heißt,
durch die formschlüssige Aufnahme des Befestigungsmittels
beziehungsweise eines Teils des Befestigungsmittels, wie zum Beispiel
einer Mutter, in der Stromschiene, wird im Wesentlichen die Position
des Vorkontaktes auf der Stromschiene definiert. Trotz Anordnung
von größeren Bohrungen zur Hindurchführung
von Befestigungsschrauben ist damit festgelegt, an welcher Stelle
der Vorkontakt montiert werden soll.
-
Des
Weiteren wird ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen
Vorkontaktes in ein Schaltgerät mit einem Schaltge rätgehäuse
zur Verfügung gestellt, in dem ein Vorkontakt auf einer
Stromschiene fest aufmontiert wird,
die Stromschiene zusammen
mit dem Vorkontakt in eine Öffnung in der Gehäusewand
eingesteckt wird, und die Stromschiene mittels einer Spannvorrichtung derart
in der Gehäusewandöffnung positioniert und fixiert
wird, dass der zweite Schenkel des Vorkontaktes an einem einen Teil
der Gehäusewandöffnung definierenden Schaltgerätgehäusevorsprung
anliegt, wobei er eine inhärente Rückstellkraft
auf den Schaltgerätgehäusevorsprung bewirkt. Das
heißt, dass der Vorkontakt in Bezug auf die Stromschiene
bereits in seiner Endposition auf der Stromschiene befestigt ist; bevor
er zusammen mit der Stromschiene in das Gehäuse eingeschoben
wird. Dieser Verfahrensschritt der Befestigung des Vorkontaktes
in seiner Endposition auf der Stromschiene kann bereits bei einem
Zulieferer erfolgen. Durch Verschiebung mittels einer Spanneinrichtung
wird die Stromschiene zusammen mit dem Vorkontakt in der Gehäuseöffnung
derart verschoben, dass nach Anlage des ersten Schenkels des Vorkontaktes
an einem Schaltgerätevorsprung der erste Schenkel derart
weit verbogen wird, dass er bei Ausführung der durch den
Schaltgerätevorsprung definierten Anlagenfläche
und der Auflage im rechten Winkel ebenfalls im rechten Winkel zum
ersten Schenkel und zur Stromschiene ausgerichtet ist. Dabei wirkt
die Federkraft des elastisch verbogenen ersten Schenkels gegen das
Gehäuse beziehungsweise gegen die Anlagefläche
am Schaltgerätgehäusevorsprung.
-
Die
Stromschiene kann dabei bei der Montage immer bis zu einer Position
bewegt werden, in der sie mit ihrem Anschlag am Gehäuse
des Gerätes anliegt, so dass der an der Stromschiene befestigte Schaltkontakt
immer eine definierte Position im Gehäuse aufweist. Durch
die Anlage des ersten Schenkels des Vorkontaktes am Schaltgerätgehäusevorsprung
wird ein Spalt zwischen dem Vorkontakt und dem Gehäuse
des Schaltgerätes und demzufolge Schwingungen im Vorkontakt
vermieden. Zur Montage beziehungsweise zur sicheren Anlage des Vorkontaktes
am Schaltgerätgehäuse ist somit auch nicht mehr
der Einsatz einer Montagevorrichtung zum Andrücken des
Vorkontaktes an das Schaltgerätgehäuse notwendig.
Bei Ausbildung eines Winkels von 90° zwischen der Anlagefläche
und der Auflagefläche im Schaltgerätgehäuse
ist der Anschlag an der Stromschiene dann zur Anlage am Schaltgerätgehäuse
gebracht, wenn der Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Vorkontaktes
ebenfalls 90° beträgt.
-
Zur
Erleichterung des Montageverfahrens kann vorgesehen sein, dass zwischen
den Montageverfahrensschritten des Einsteckens der Stromschiene
in die Gehäusewandöffnung und der Positionierung
und Fixierung der Stromschiene in der Gehäusewandöffnung
der Schalter eingeschaltet wird, um durch die Kraft des Kontaktarmes
ein Andrücken des ersten Schenkels des Vorkontaktes gegen
die Gehäusewand zu realisieren. Durch die Schaltkraft des Kontaktarmes
des Schaltgerätes wird die Stromschiene dabei derart in
der Gehäuseöffnung verschoben, dass sich der Vorkontakt
mit seinem ersten Schenkel zumindest an die Gehäusewand
beziehungsweise an den integral in der Gehäusewand ausgebildeten
Schaltgerätgehäusevorsprung anlegt und bei entsprechend
großer Schaltkraft und Elastizität des Materials
des Vorkontaktes eine Aufspreizung des Vorkontaktes realisiert wird.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigt dabei:
-
1 einen
erfindungsgemäßen Vorkontakt in Ansicht von der
Seite,
-
2 einen
Vorkontakt in perspektivischer Ansicht,
-
3 einen
auf einer Stromschiene aufmontierten Vorkontakt in perspektivischer
Darstellung,
-
4 einen
im Schaltergerätgehäuse montierten Vorkontakt
in einer Teilansicht einer Schnittdarstellung,
-
5 einen
auf einer Stromschiene montierten Vorkontakt in Ansicht von der
Seite,
-
6 eine
Teilansicht eines in ein Schaltgerätgehäuse montierten
Vorkontaktes in Schnittdarstellung, und
-
7 einen
Vorkontakt im Schaltgerätgehäuse bei Kontaktierung
durch einen Kontaktarm in Ansicht von der Seite,
-
8 einen
Vorkontakt im Schaltgerätgehäuse im geschlossenen
Schalterzustand
-
In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Vorkontakt 10 in
bevorzugter Ausführungsform dargestellt, der einen ersten
Schenkel 11 und einen sich daran winklig anschließenden
zweiten Schenkel 12 aufweist. Im zweiten Schenkel 12 befinden
sich zwei als Montageeinrichtungen 13 vorgesehene Durchgangsbohrungen
zur Aufnahme von Befestigungsmitteln. Oberhalb des ersten Schenkels 11 schließt
sich an diesen der Vorkontaktierungsabschnitt 14 an. Dieser Vorkontaktierungsabschnitt 14 dient
zur Anlage an einem Kontaktarm 60 eines Schaltgerätes
und damit zur eigentlichen Aufnahme eines durch den Kontaktarm 60 be wirkten
Schaltimpulses. An den Vorkontaktierungsabschnitt 14 wiederum
schließt sich ein Lichtbogenleitabschnitt 16 an.
Dieser Lichtbogenleitabschnitt 16 dient zur Ableitung des
während des Schaltens im Schaltgerät erzeugten
Lichtbogens in eine im Gehäuse vorgesehene Lichtbogenlöschkammer.
Der erste Schenkel 11 und der zweite Schenkel 12 des
Vorkontaktes 10 sind derart angeordnet, dass sie einen
Winkel 15 einschließen. Erfindungsgemäß ist
dieser Winkel 15 im entspannten Zustand des Vorkontaktes 10 um
2 bis 15° geringer als im montierten Zustand. Das heißt,
dass bei Aufweitung des Winkels 15 um den Betrag von zirka
2 bis 15° der Vorkontakt 10 eine inhärente
elastische Rückstellkraft in Richtung des Winkels 15 bewirkt.
-
In 2 ist
der erfindungsgemäße Vorkontakt 10 in
perspektivischer Ansicht dargestellt, wobei deutlich die beiden
zur Aufnahme von Befestigungsmitteln 50 vorgesehenen Montageeinrichtungen 13 in Form
von Durchgangslöchern zu erkennen sind.
-
3 zeigt
in perspektivischer Ansicht einen mittels Befestigungsmittel 50 auf
einer Stromschiene 20 befestigten Vorkontakt 10.
Die Stromschiene 20 weist an ihrer Stirnseite einen Kontakt 80 auf.
An diesen Kontakt 80 legt sich bei Einschaltung des Schaltgerätes
ein am Kontaktarm 60 angeordneter Kontakt zur Schließung
eines Stromkreises an. Bei Fixierung des Vorkontaktes 10 auf
der Stromschiene 20 ist demzufolge die Position des Vorkontaktierungsabschnittes 14 relativ
zum Kontakt 80 festgelegt.
-
Die
Erfindung ist dabei allerdings nicht auf die Ausführungsform
eines Vorkontaktes festgelegt, dessen zweiter Schenkel 12 auf
der Stromschiene 20 aufliegend dort befestigt ist. Die
Erfindung umfasst dagegen auch Ausführungsformen, bei denen der erste
Schenkel 11 des Vorkontaktes 10 ohne einen zweiten
Schenkel 12 auf der Oberfläche der Stromschiene 20 befestigt
ist, zum Beispiel durch Klemm, Löt-, Schweiß-,
Schraub- oder andere Verbindungen. In diesen Ausführungsformen
wird der Winkel 15 des ersten Schenkels 11 im
unbelasteten Zustand zwischen dem ersten Schenkel 11 und
der Oberfläche der Stromschiene 20, auf der der
erste Schenkel 11 befestigt ist, gemessen.
-
4 zeigt
in einer Schnittansicht eines Ausschnittes aus einem Schaltgerätgehäuse 30 den
erfindungsgemäßen Vorkontakt 10 auf einer
Stromschiene 20 im endmontierten Zustand. Das Schaltgerätgehäuse 30 bildet
in den Innenraum des Gehäuses hineinragend einen Schaltgerätgehäusevorsprung 31 aus.
Die senkrechte Begrenzungsfläche des Schaltgerätgehäusevorsprungs 31 ist
dabei die Anlagefläche 32 zur Anlage des ersten
Schenkels 11 des Vorkontaktes 10. Der Vorkontakt 10 ist
mit seinem zweiten Schenkel 12 auf einer die Auflagefläche und
Befestigungsfläche ausbildenden Stromschiene 20 befestigt.
Die Anlagefläche 32 am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 sowie
die Auflagefläche 21 an der Stromschiene 20 bilden
damit einen Winkel im Gehäuse 33 aus.
-
Bei
Ausführung der Stromschiene 20 mit im Wesentlichen
parallelen Grund- und Deckflächen ist somit der Winkel
im Gehäuse 33 auch der Winkel, der sich zwischen
Anlagefläche 32 am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 und
der Fläche ausbildet, auf der die Stromschiene 20 aufliegt.
-
Bei
Betätigung der Spannvorrichtung 40 wird die Stromschiene 20 mitsamt
dem Vorkontakt 10 derart in eine Gehäusewandöffnung 34 hineingezogen, dass
sich der an der Stromschiene 20 integral ausgebildete Anschlag 22 an
das Schaltgerätgehäuse 30 anlegt. In
dieser Position hat die Anlagefläche 32 am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 den
ersten Schenkel 11 des Vorkontaktes 10 derart
weit aufgebogen, dass der erste Schenkel 11 eben an der
Anlagefläche 32 anliegt. Der Winkel 15 zwischen
dem ersten Schenkel 11 und dem zweiten Schenkel 12 des
Vorkontaktes 10 beträgt damit im Montageendzustand ebenfalls
dem Winkelbetrag, der durch die Anlagefläche 32 und
die Auflagefläche 21 definiert ist. Der erste
Schenkel 11 drückt dabei mit einer inhärenten elastischen
Rückstellkraft gegen den Schaltgerätgehäusevorsprung 31,
so dass ein Spalt zwischen dem ersten Schenkel 11 und dem
Schaltgerätgehäuse 30 beziehungsweise
dem Schaltgerätgehäusevorsprung 31 nicht
auftreten kann. Diese Verhinderung des Spaltes hat zur Folge, dass
bei Impulsbeaufschlagung des Vorkontaktierungsabschnittes 14 durch
den Kontaktarm 60 des Schaltgerätes beim Einschalten
keine oder nur stark verminderte Schwingungen im Vorkontakt 10 erzeugt
werden. Die Verlängerung der Lebensdauer beziehungsweise
der Standzeit des Vorkontaktes 10 wird dadurch ermöglicht.
-
Ebenfalls
ist ersichtlich, dass zur Montage des auf der Stromschiene 20 bereits
befestigten Vorkontaktes 10 lediglich die Spannvorrichtung 40 derart bedient
werden muss, dass der Anschlag 22 an der Stromschiene 20 am
Schaltgerätgehäuse 30 zur Anlage kommt.
Die Benutzung einer Montagevorrichtung, die zur Anpressung des ersten
Schenkels 11 des Vorkontaktes 10 an das Gehäuse 30 beziehungsweise
an den Schaltgerätgehäusevorsprung 31 dient,
ist somit nicht mehr notwendig. Werkzeugkosten und Montagezeit können
dadurch gemindert werden. Außerdem ist es durch diese konstruktive Ausgestaltung
möglich, dass zu Reparatur- und/oder Wartungszwecken Stromschienen
beziehungsweise Vorkontakte ausgetauscht werden können,
ohne eine Montageeinrichtung zu benutzen und deren Bedienung dem
Repa raturpersonal erklären zu müssen. Im Gegensatz
zu den herkömmlichen Vorkontakten 10 beziehungsweise
deren Befestigungen wird erfindungsgemäß der Vorkontakt 10 vor
der Einführung in das Schaltgerätgehäuse 30 beziehungsweise
in deren Gehäusewandöffnung 34 der Vorkontakt 10 bereits
fest auf der Stromschiene 20 fixiert.
-
5 zeigt
in Ansicht von der Seite eine Stromschiene 20 mit darauf
befestigtem erfindungsgemäßen Vorkontakt 10.
Mit der gestrichelten Linie ist die Form des Vorkontaktes 10 beziehungsweise die
Winkelposition seines ersten Schenkels 11 im unbelasteten
Zustand angedeutet. Die in Volllinie dargestellte Winkelposition
des ersten Schenkels 11 entspricht dem montierten Zustand.
Es ist ersichtlich, dass der Winkel 15 zwischen den beiden
Schenkeln 11 und 12 des Vorkontaktes 10 im
belasteten beziehungsweise endmontierten Zustand größer
ist als im unmontierten Zustand. Ebenfalls ersichtlich ist eine an
der Stromschiene 20 ausgebildete Anlagekante 23,
die zur Positionsdefinition des Vorkontaktes 10 auf der
Stromschiene 20 dienen kann. Zu diesem Zweck wird der Vorkontakt 10 mit
seinem zweiten Schenkel 12 bis an die Anlagekante 23 herangeschoben
(nicht dargestellt). In dieser Anordnung definiert die Anlagekante 23 die
Position des Vorkontaktes und damit ebenfalls die Position seines
Vorkontaktierungsabschnittes 14 relativ zu dem an der Stromschiene 20 angeordneten
Kontakt 80. Dies erleichtert wesentlich die positionsgenaue
Endmontage des Vorkontaktes 10 auf der Stromschiene 20 und
wirkt einer Verdrehung des Vorkontaktes bei seiner Montage auf der
Stromschiene entgegen.
-
In 6 ist
ebenfalls im Schnitt eine Teilansicht des im Schaltgerätgehäuse 30 angeordneten Vorkontaktes 10 dargestellt.
Deutlich erkennbar ist dabei insbesondere die Spann vorrichtung 40,
die aus einem Zugbolzen und einem dazu gehörigen Gewindestück
besteht. Der Zugbolzen stützt sich am Schaltgerätgehäuse 30 ab
und bewirkt bei seiner Drehung einen lateralen Versatz des Gewindestückes,
welches an dem an der Stromschiene 20 ausgebildeten Anschlag 22 zur
Anlage gebracht ist. Somit lässt sich bei Drehung des Zugbolzens
eine Verschiebung der Stromschiene 20 und damit des auf der
Stromschiene 20 befestigten Vorkontaktes 10 derart
bewirken, dass der erste Schenkel 11 des Vorkontaktes 10 am
Schaltgerätgehäusevorsprung 31 derart
zur Anlage kommt, dass sich der Winkel 15 zwischen dem
ersten Schenkel 11 und dem zweiten Schenkel 12 des
Vorkontaktes 10 aufweitet. Ebenfalls ist in 6 eine
Aussparung 24 ersichtlich, in die eine Mutter des Befestigungsmittels 50 formschlüssig
eingreift. Durch diese formschlüssige Lagedefinition des
Befestigungsmittels 50 kann ebenfalls in einfacher Art
und Weise die Position des durch das Befestigungsmittel 50 fixierten
Vorkontaktes 10 auf der Stromschiene 20 realisiert
werden.
-
In 7 ist
in Schnittdarstellung in Ansicht von der Seite der erfindungsgemäße
Vorkontakt 10 im eingebauten Zustand im Schaltgerätgehäuse
bei Kraftbeaufschlagung durch einen Kontaktarm 60 eines
Schaltgerätes dargestellt. Das heißt, 7 zeigt die
Phase des Kontakt-Schließvorganges vor der eigentlichen
Kontaktierung der Hauptkontakte des Leistungsschalters. Beim Einschaltvorgang
drückt der Kontaktarm 60 schlagartig gegen den
Vorkontaktierungsabschnitt 14. Durch dessen federkraftbeaufschlagte
ebene Anlage an der Anlagefläche 32 am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 werden
durch den Impuls bewirkte Schwingungen im gesamten Vorkontakt 10 vermieden.
Dadurch, dass eine ebene Anlage des ersten Schenkels 11 am
Gehäuse beziehungsweise am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 gewährleistet
ist, wird ebenfalls eine zuverlässige Ein haltung eines
gewünschten Spaltmaßes 70 zwischen dem ersten
Schenkel 11 und dem Kontaktarm 60 realisiert.
-
8 zeigt
den Kontaktarm 60 in einer Schließ- und Ruhestellung,
das heißt, die Kontakte des Leistungsschalters sind geschlossen.
Am Kontakt 80 an der Stromschiene 20 liegt der
am Kontaktarm 60 angeordnete Kontakt an. Deutlich ersichtlich ist
dabei das durch den Abstand zwischen Kontaktarm 60 und
ersten Schenkel 11 definierte Spaltmaß 70,
welches nur dann unabhängig vom jeweiligen Leistungsschalter
einen konstanten Wert aufweist, wenn das Anliegen des ersten Schenkels 11 am Schaltgerätgehäusevorsprung 31 gewährleistet
ist.
-
- 10
- Vorkontakt
- 11
- erster
Schenkel
- 12
- zweiter
Schenkel
- 13
- Montageeinrichtung
- 14
- Vorkontaktierungsabschnitt
- 15
- Winkel
- 16
- Lichtbogenleitabschnitt
- 20
- Stromschiene
- 21
- Auflagefläche
- 22
- Anschlag
- 23
- Anlagekante
- 24
- Aussparung
- 30
- Schaltgerätgehäuse
- 31
- Schaltgerätgehäusevorsprung
- 32
- Anlagefläche
- 33
- Winkel
im Gehäuse
- 34
- Gehäusewandöffnung
- 40
- Spannvorrichtung
- 50
- Befestigungsmittel
- 60
- Kontaktarm
- 70
- Spaltmaß
- 80
- Kontakt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1232509
B1 [0003]
- - EP 1065683 B1 [0003]