DE102008049602A1

DE102008049602A1 - Switching device i.e. molded case circuit breaker switching device, for use in three pole switching device arrangement, has cam plates and springs that are spatially separated from bridges by partition wall arranged in insulated housing

Info

Publication number: DE102008049602A1
Application number: DE200810049602
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Erven
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-01

Abstract

The device (10) has a rotating contact system with a pair of extension springs that are symmetrically arranged between cam plates (5) and contact bridges (3). Tension springs (6) have spring bolts (54) that are partially and displaceably supported at a radially outer lying latching contour (K) of the plates in a sliding manner. The bolts are locked along the contour with a latching protuberance to control relatching of bridges during overcurrent or short-circuit. The plates and the springs are spatially separated from the bridges by a partition wall (14) arranged in an insulated housing (11). An independent claim is also included for a three pole switching device arrangement comprising a control shaft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem in einem Isolierstoffgehäuse aufgenommenen, doppelt unterbrechenden Drehkontaktsystem, welches zwei Festkontakte zum Anschließen an jeweils eine Strombahn sowie eine um eine Drehachse des Drehkontaktsystems drehbare Kontaktbrücke mit einem mit den Festkontakten zusammenwirkenden Paar von beweglichen Schaltkontakten aufweist. Das Drehkontaktsystem ist derart ausgebildet, dass sich die Kontaktbrücke bei einem Überstrom- oder Kurzschlussstrom selbsttätig in Richtung Ausschaltstellung dreht. Die Kontaktbrücke ist axial zwischen zwei insbesondere spiegelbildlich aufgebauten, durch Mitnehmer fest miteinander verbundenen Nockenplatten um die Drehachse gelagert. Das Drehkontaktsystem weist mindestens ein Paar von zwischen den Nockenplatten und der Kontaktbrücke symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse angeordnete Zugfedern zur Aufbringung einer Kontaktkraft auf. Letztere weisen jeweils ein an der Kontaktbrücke gelagertes Ende sowie einen an einer radial außenliegenden Rastkontur der Nockenplatten zumindest teilweise gleitend verschiebbar gelagerten Federbolzen auf. Im Überstrom- oder Kurzschlussfall verrasten die Federbolzen entlang der Rastkontur mit einer Rastnocke, um ein Wiederschließen der Kontaktbrücke zu verhindern. Mit „axial” sind Richtungen parallel zur Drehachse und mit „radial” Richtungen zur Drehachse und von ihr weg bezeichnet.The The invention relates to a switching device with a in a Isolierstoffgehäuse recorded, double interrupting rotary contact system, which two fixed contacts for connection to one current path each and a contact bridge rotatable about an axis of rotation of the rotary contact system with a pair of movable ones cooperating with the fixed contacts Has switching contacts. The rotary contact system is designed such that the contact bridge in an overcurrent or short-circuit current automatically in the direction of the switch-off position rotates. The contact bridge is axially between two in particular mirror image constructed, firmly connected by drivers Cam plates mounted around the axis of rotation. The rotary contact system points at least one pair of between the cam plates and the contact bridge symmetrically arranged on both sides of the rotation axis tension springs for applying a contact force. The latter show each an end mounted on the contact bridge and an a radially outer latching contour of the cam plates at least partially slidably mounted spring bolt on. In case of overcurrent or short circuit, the spring bolts engage along the locking contour with a locking cam to re-closing to prevent the contact bridge. With "axial" Directions parallel to the axis of rotation and with "radial" directions to the axis of rotation and designated away from her.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine mehrpolige, insbesondere eine dreipolige, Schaltgeräteanordnung mit zumindest zwei derartigen Schaltgeräten.Farther the invention relates to a multipolar, in particular a three-pole, Switchgear assembly with at least two such switching devices.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Schaltgeräte im Niederspannungsbereich. Mit „Niederspannung” sind typischerweise Spannungen von bis ca. 1000 Volt gemeint. Unter entsprechender konstruktiver Auslegung der Schalttrennstrecken können derartige Schaltgeräte auch für Schaltspannungen über 1000 V ausgelegt sein, wie z. B. bis 6,3 kV. Weiterhin sind derartige Schaltgeräte insbesondere zur Unterbrechung von Strombahnen in einem Überstromfall oder in einem Kurzschlussfall ausgebildet. Sie können einpolig oder mehrpolig, insbesondere dreipolig, ausgeführt sein.The The invention relates in particular to switching devices in the The low voltage range. With "low voltage" are typically meant voltages of up to about 1000 volts. Under appropriate constructive design of the switching separation sections can such Switchgear also for switching voltages over Be designed 1000 V, such. B. to 6.3 kV. Furthermore, such Switchgear in particular for interrupting current paths formed in an overcurrent case or in a short circuit case. she can be single-pole or multipolar, in particular three-pole, be executed.

Die betrachteten Leistungsschaltgeräte können z. B. sogenannte MCCB-Schaltgeräte (für Molded Case Circuit Breaker) sein. Bei einem derartigen Schaltgerät wird der zu unterbrechende Strom unterbrochen, bevor dieser seinen Maximalwert erreicht, indem die Schaltkontakte des MCCB durch elektromagnetische Abstoßung benachbarter Leiter auseinandergezogen werden und so der Strom unterbrochen wird. Der maximale Strom kann im ein- bis dreistelligen kA-Bereich liegen. Alternativ oder zusätzlich können die Schaltkontakte z. B. mittels eines vorzugsweise elektromagnetisch betätigbaren Aktors betätigt werden. Der Aktor kann z. B. durch eine Überstromerfassungseinheit angesteuert werden.The Considered power switching devices can, for. B. so-called MCCB switching devices (for Molded Case Circuit Breaker). In such a switching device the interrupted power is interrupted before this his Maximum value achieved by the switching contacts of the MCCB by electromagnetic Repulsion of adjacent conductors are pulled apart and so the power is interrupted. The maximum current can be lie in the three-digit kA range. Alternatively or additionally the switch contacts z. B. by means of a preferably electromagnetic operable actuator can be actuated. The actor can z. B. driven by an overcurrent detection unit become.

Aus der US-Patentanmeldung US 2006/0077022 A1 ist ein Drehkontaktsystem mit einer schwimmend zwischen zwei Schaltwellensegmenthälften angeordneten Drehkontaktbrücke bekannt. Zwischen den zwei Schaltwellensegmenthälften und der Drehkontaktbrücke sind zwei spiegelbildlich aufgebaute Nockenplatten angeordnet, die über zwei Mitnehmer fest miteinander verbunden sind und die Drehkontaktbrücke axial umschließen. Die Drehkontaktbrücke ist über jeweils ein Paar Zugfedern auf beiden axialen Seiten der Drehkontaktbrücke zwischen den bei den Nockenplatten vorgespannt gelagert. Die Zugfedern sind symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse der Kontaktbrücke angeordnet. Sie weisen jeweils ein an der Drehkontaktbrücke gelagertes Ende sowie einen an einem radialen Außenrand der Nockenplatte gleitend verschiebbar in einer ersten Rastnocke gelagerten Federbolzen auf. Die Nockenplatte weist ein Paar von symmetrisch zur Drehachse ausgelegte Konturen derart auf, dass der jeweilige Federbolzen in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall aus der ersten Rastnocke entrastet, entlang der Kontur gleitet und mit einer zweiten Rastnocke verrastet, um ein Wiederschließen der Drehkontaktbrücke zu verhindern.Out US Patent Application US 2006/0077022 A1 is a rotary contact system with a floating between two switching shaft segment halves arranged rotary contact bridge known. Between the two Switching shaft segment halves and the rotary contact bridge are arranged in a mirror image constructed cam plates, which over two Driver are firmly connected to each other and the rotary contact bridge enclose axially. The rotary contact bridge is over in each case a pair of tension springs on both axial sides of the rotary contact bridge mounted between biased at the cam plates. The tension springs are symmetrical on both sides of the axis of rotation of the contact bridge arranged. They each have one on the rotary contact bridge stored end and one at a radial outer edge the cam plate slidably sliding in a first latching cam mounted spring bolt on. The cam plate has a pair of symmetrical to the axis of rotation designed contours such that the respective Spring bolt in an overcurrent or short circuit case off the first locking cam unlocked, along the contour slides and with a second locking cam locked to re-closing to prevent the rotary contact bridge.

Aus der deutschen Übersetzung DE 693 04 374 T2 des europäischen Patents EP 0 560 697 B1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter in einem Isolierstoffgehäuse bekannt, der eine Drehkontaktbrücke, ein mit der genannten Kontaktbrücke zusammenwirkendes Paar feststehender Kontakte, Stromzuführungsleiter zur Einspeisung der genannten feststehenden Kontakte, die so ausgeführt sind, dass sie, die Kontaktbrücke in Richtung einer Abstoß-Ausschaltstellung zurückstoßende, elektrodynamische Kräfte erzeugen, wenn sie von einem Kurzschlussstrom durchflossen werden, ein Schaltwelle mit einer quer verlaufenden Aussparung zur spielbehafteten Lagerung der beidseitig aus der Schaltwelle hervorstehenden Kontaktbrücke sowie mindestens ein Paar von zwischen der Schaltwelle und der Kontaktbrücke angeordnete Zugfedern umfasst. Die Zugfedern dienen dazu, in der Einschaltstellung des Leistungsschalters einen von der Kontaktbrücke auf die feststehenden Kontakte ausgeübten Kontaktdruck zu gewährleisten und gleichzeitig eine Drehung der Kontaktbrücke unter Einwirkung der genannten elektromagnetischen Kräfte in Richtung der Abstoß-Ausschaltstellung zu ermöglichen. Die Federn sind symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse der Kontaktbrücke angeordnet, wobei sie jeweils ein an der Kontaktbrücke gelagertes Ende aufwei sen. Es ist ein entgegengesetztes Ende der Federn auf einer gleitend verschiebbar in einer Rastkerbe der Schaltwelle angeordneten Stange gelagert. Die Kontaktbrücke weist ein Paar von symmetrisch zur Drehachse angeordnete Steuerkurven auf, die jeweils so ausgelegt sind, dass sie im Endabschnitt des Abstoßungshubs der Kontaktbrücke mit einer der Stangen zusammenwirken, um die Bewegung der Kontaktbrücke abzubremsen.From the German translation DE 693 04 374 T2 of the European patent EP 0 560 697 B1 discloses a low voltage circuit breaker in an insulating housing comprising a rotary contact bridge, a pair of fixed contacts cooperating with said contact bridge, power supply conductors for feeding said fixed contacts adapted to repel the contact bridge in the direction of a repulsive off position, generate electrodynamic forces if they are traversed by a short-circuit current, comprising a switching shaft with a transverse recess for play-bearing storage of both sides of the switching shaft protruding contact bridge and at least one pair of arranged between the switching shaft and the contact bridge tension springs. The tension springs are used to ensure in the closed position of the circuit breaker exerted by the contact bridge on the fixed contacts contact pressure while allowing rotation of the contact bridge under the action of said electromagnetic forces in the direction of the repulsion off position. The springs are arranged symmetrically on both sides of the axis of rotation of the contact bridge, wherein they each have a mounted on the contact bridge end aufwei sen. It is an opposite end of the springs on a slidingly displaceable in a notch of the shift shaft stored rod stored. The contact bridge has a pair of control cams arranged symmetrically with respect to the axis of rotation, which are each designed so that they interact with one of the rods in the end section of the repulsion stroke of the contact bridge in order to decelerate the movement of the contact bridge.

Aus der US-Patentanmeldung US 2005/0231308 A1 ist ein Drehkontaktsystem für ein Schaltgerät bekannt, bei welchem eine Drehkontaktbrücke spielbehaftet um eine virtuelle Drehachse zwischen zwei Schaltwellensegmenthälften drehbar angeordnet ist. Zur Aufbringung einer Kontaktfederkraft sind zu beiden axialen Seiten der Drehkontaktbrücke ein Paar von Zugfedern angeordnet. Ein jeweiliges Längsende ist mit der Drehkontaktbrücke und das jeweilige andere Längsende mit einem an einem radialen Ende der Schaltwellensegmenthälften axial verlaufenden Federaufnahmebolzen aufgenommen. Nach einer dortigen Ausführungsform ist an der axialen Außenseite der jeweiligen Schaltwellensegmenthälfte eine querverlaufende Aussparung vorhanden, in welcher jeweils eine Zugfeder angeordnet ist. Die Längsenden der Zugfedern sind jeweils in einem axial verlaufenden Federbolzen eingehängt, wobei die beiden Federbolzen entlang einer radial außenliegenden Rastkontur der beiden Schaltwellensegmenthälften gleitet und dabei die Zugfederkraft auf die beiden Kontaktarme der Drehkontaktbrücke zur Aufbringung der Kontaktfederkraft aufbringen.Out US patent application US 2005/0231308 A1 is a rotary contact system for a switching device known in which a Rotary contact bridge with play about a virtual axis of rotation between two switching shaft segment halves is rotatably arranged. For applying a contact spring force are on both axial sides the rotary contact bridge arranged a pair of tension springs. A respective longitudinal end is with the rotary contact bridge and the respective other longitudinal end with one at a radial End of the switching shaft segment halves axially extending Spring receiving bolt added. According to a local embodiment is on the axial outside of the respective switching shaft segment half a transverse recess exists, in each of which a Tension spring is arranged. The longitudinal ends of the tension springs are each mounted in an axially extending spring bolt, wherein the two spring bolts along a radially outer Locking contour of the two switching shaft segment halves slides while the tension spring force on the two contact arms of the rotary contact bridge to Apply application of the contact spring force.

Ausgehend von dem zuerst genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgerät anzugeben, welches einen einfacheren Aufbau aufweist.outgoing From the first-mentioned prior art, it is an object of Invention to provide a switching device, which is a simpler Structure has.

Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine geeignete mehrpolige Schaltgeräteanordnung mit mindestens zwei derartigen Schaltgeräten anzugeben.After all It is an object of the invention to provide a suitable multi-pole switchgear assembly specify with at least two such switching devices.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Schaltgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 genannt. Im Anspruch 11 ist eine mehrpolige Schaltgeräteanordnung mit zumindest zwei derartigen Schaltgeräten angegeben.The The object of the invention is with a switching device with the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the switching device are in the dependent claims 2 to 10 called. In claim 11 is a multi-pole switching device arrangement indicated with at least two such switching devices.

Erfindungsgemäß sind jeweils eine Nockenplatte und die zugehörigen Zugfedern räumlich durch eine im Isolierstoffgehäuse angeordnete Trennwand von der Kontaktbrücke getrennt. Vorzugsweise ist die Trennwand an das Isolierstoffgehäuse angeformt und wie das Isolierstoffgehäuse aus einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff, wie z. B. einem Kunststoff, hergestellt. Das Isolierstoffgehäuse ist typischerweise in einem Spitzgussverfahren hergestellt.According to the invention in each case a cam plate and the associated tension springs spatially by a arranged in Isolierstoffgehäuse Partition separated from the contact bridge. Preferably the partition is molded to the insulating material and as the insulating material of an electrically non-conductive Material, such as. As a plastic. The insulating material housing is typically made in an injection molding process.

Durch die räumliche Trennung wird vorteilhaft erreicht, dass kaum metallische Verschleißpartikel sowie während der Lichtbogenbildung beim Öffnen der Schaltkontakte entstehende Rußpartikel zur Nockenplatte und zu den Zugfedern gelangen können. Eine Verschmutzung sowie eine dadurch mögliche nachteilige Funktionsbeeinträchtigung des federbehafteten Drehkontaktmechanismus werden dadurch weitestgehend vermieden.By the spatial separation is advantageously achieved that hardly any metallic wear particles as well as during the arcing during opening of the switching contacts resulting Soot particles get to the cam plate and the tension springs can. A pollution as well as a possible adverse functional impairment of the spring-loaded Rotary contact mechanism are thereby largely avoided.

Nach einer Ausführungsform sind in der jeweiligen Trennwand zwei sich radial gegenüberliegende, gebogene Langlöcher zur axialen Durchführung der beiden Mitnehmer sowie der beiden Federbolzen vorhanden. Vorzugsweise weisen die Langlöcher ein gleiches radiales Innenmaß auf, welches geringfügig größer ist als die maximalen Außenabmessungen der Mitnehmer in radi aler Richtung. Insbesondere sind die Mitnehmer als Bolzen mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgeführt. Ferner sind die Mitnehmer dazu vorgesehen, das Schaltgerät insbesondere manuell ein- und auszuschalten, indem die Mitnehmer bei einer Drehbetätigung der Nockenplatte über eine Schaltwelle tangential an den beiden Kontaktarmen der Kontaktbrücke angreifen. Mit „tangential” sind hier Richtungen um die Drehachse herum bezeichnet.To an embodiment are in the respective partition two radially opposite curved slots for the axial implementation of the two drivers and the two spring bolts available. Preferably, the slots have an equal radial inner dimension, which is slightly greater than the maximum external dimensions the driver in the radial direction. In particular, the drivers designed as a bolt with a circular cross-section. Furthermore, the drivers are provided to the switching device in particular manually on and off by the driver in a rotary actuator the cam plate tangentially to the two via a switching shaft Attack contact arms of the contact bridge. With "tangential" are here directions around the axis of rotation referred to.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden gebogenen Langlöcher zugleich zur radialen Fixierung und zur tangential begrenzten Führung des Drehkontaktsystems ausgeführt sind. Mit anderen Worten ist das Drehkontaktsystem bis auf eine axiale Fixierung im Isolierstoffgehäuse drehbar gelagert. Die axiale Fixierung kann z. B. durch eine weitere, an einer axialen Außenseite der jeweiligen Nockenplatte angrenzende Gehäusewand des Isolierstoffgehäuses erreicht werden. Durch die tangentiale Begrenzung ist zudem vorteilhaft eine Begrenzung der Drehbewegung der miteinander verbundenen Nockenplatten um die Drehachse möglich.Especially It is advantageous if the two curved slots at the same time for radial fixation and tangentially limited guidance the rotary contact system are executed. In other words is the rotary contact system except for an axial fixation in Isolierstoffgehäuse rotatably mounted. The axial fixation may, for. B. by another, adjacent to an axial outside of the respective cam plate Housing wall of the insulating material reaches become. Due to the tangential limitation is also advantageous one Limiting the rotational movement of the interconnected cam plates possible around the rotation axis.

Einer weiteren Ausführungsform zufolge ist ein jeweiliges zweites Längsende der Zugfedern fest mit dem von der Kontaktbrücke abgetrennten Bereich des Isolierstoffgehäuses verbunden. Vorzugsweise handelt es sich bei den Zugfedern um Zylinder- oder Schraubenfedern, an deren beiden Längsenden ein halbkreisförmiger Federhaken ausgebildet ist. Dadurch können das erste Längsende der Zugfedern an den axial verlaufenden Federbolzen und das zweite Längsende an einen axial verlaufenden und fest im Isolierstoffgehäuse eingebrachten Federstift eingehängt werden.one According to another embodiment, a respective second Longitudinal end of the tension springs fixed to that of the contact bridge separated area of the insulating material connected. Preferably, the tension springs are cylindrical or Coil springs, at both longitudinal ends of a semi-circular Spring hook is formed. This allows the first longitudinal end the tension springs on the axially extending spring bolt and the second Longitudinal end to an axially extending and fixed in the insulating housing be mounted inserted spring pin.

Alternativ zur vorherigen Ausführungsform können jeweils ein zweites Längsende von zwei sich axial gegenüberliegenden Zug federn über einen gemeinsamen, axial verlaufenden Kontaktarmzapfen verbunden sein. Ferner sind in der jeweiligen Trennwand zwei weitere, sich radial gegenüberliegende, gebogene Langlöcher zur axialen Durchführung der Kontaktarmzapfen vorhanden. Die beiden Kontaktarmzapfen sind vorzugsweise in jeweils einer in der Kontaktbrücke sich radial gegenüberliegende Öffnung mit kreisförmigem Querschnitt eingepasst, wobei der jeweilige Kontaktarmzapfen in gleichem Maße axial aus der Kontaktbrücke herausragt. Im Vergleich zur vorherigen Lösung sind hier jedoch zwei weitere Langlöcher erforderlich, sodass eine zusätzliche Verbindung zwischen der Kontaktbrücke und dem davon räumlich abgetrennten Bereich im Isolierstoffgehäuse entsteht.As an alternative to the previous embodiment, in each case a second longitudinal end of two axially opposite train springs can be connected via a common, axially extending Kontaktarmzapfen. Further, in the respective separation wall two more, radially opposite, curved slots for the axial passage of the Kontaktarmzapfen available. The two Kontaktarmzapfen are preferably fitted in each one in the contact bridge radially opposite opening with a circular cross-section, wherein the respective Kontaktarmzapfen protrudes axially to the same extent from the contact bridge. In comparison to the previous solution, however, two more slots are required here, so that an additional connection between the contact bridge and the spatially separated area in the insulating material arises.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Isolierstoffgehäuse ein vorzugsweise einteiliges Außengehäuse und ein zweitteilig ausgeführtes, schalenförmiges Innengehäuse mit einer ersten und zweiten Innengehäusehälfte auf. Die beiden Trennwände sind insbesondere Teil der jeweiligen Innengehäusehälften. Die Gehäuseteile sind derart ausgeformt, dass zwischen der jeweiligen Trennwand und dem Außengehäuse jeweils eine von der Kontaktbrücke getrennte Aufnahmekammer zur Unterbringung der jeweiligen Nockenplatte und der Zugfedern entsteht. Vorzugsweise sind sämtliche Gehäuseteile mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt.To a particularly advantageous embodiment, the Isolierstoffgehäuse a preferably one-piece outer housing and a two-part executed, cup-shaped Inner housing with a first and second inner housing half on. The two partitions are in particular part of the respective Inner housing halves. The housing parts are formed such that between the respective partition and the outer housing one from the contact bridge separate receiving chamber for accommodating the respective cam plate and the tension springs arises. Preferably, all housing parts produced by means of a plastic injection molding process.

Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass eine bis auf die beiden Langlöcher und gegebenenfalls bis auf die beiden weiteren Langlöcher hermetisch gegenüber der Außenwelt und der Kontaktbrücke abgetrennte, geschützte Aufnahmekammer entsteht. Hierzu wird die Kontaktbrücke axial zwischen den beiden spiegelbildlich ausgeführten Innenschalen eingelegt und nach Durchführung der Mitnehmer und Federbolzen sowie nach Befestigung der Nockenplatten zu dem Drehkontaktsystem ergänzt. Im Anschluss wird das gesamte Innengehäuse samt den axial außenliegenden Nockenplatten in das Außengehäuse eingesetzt. Im Anschluss werden zwischen Trennwand und einer Außengehäusewand die beiden Federstifte eingesetzt und die Zugfedern eingehängt.Of the particular advantage of this embodiment is that a except for the two slots and possibly up the other two slots hermetically opposite the outside world and the contact bridge severed, protected receiving chamber arises. This is the contact bridge axially between the two executed in mirror image Inner shells inserted and after carrying the driver and spring bolts and after attachment of the cam plates to the Rotary contact system added. Following is the entire Inner housing including the axially outer cam plates inserted into the outer housing. Following will be between Partition and an outer housing wall the two Spring pins inserted and the tension springs mounted.

Für den Fall, dass die jeweiligen zweiten Längsenden an den Kontaktarmzapfen eingehängt werden, kann das Drehkontaktsystem samt zwischenliegendem Innengehäuse und Zugfedern vollständig montiert werden und dann im Anschluss in das Außengehäuse eingesetzt werden.For the case that the respective second longitudinal ends of the Contact tangs can be hung, the rotary contact system complete with intermediate inner housing and tension springs be mounted and then in the outer housing be used.

Einer weiteren Ausführungsform zufolge sind die beiden Innengehäusehälften im Bereich der Schaltkontakte axial zu einer Schaltkammer erweitert. In beiden Schaltkammern ist jeweils ein Lichtbogenlöschpaket aufgenommen. Dadurch vereinfacht sich die Montage des erfindungsgemäßen Schaltgerätes.one According to another embodiment, the two inner housing halves extended axially to a switching chamber in the region of the switching contacts. In both switching chambers is in each case an arc extinguishing package added. This simplifies the assembly of the invention Switching device.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die eingangsseitige und ausgangsseitige Strombahn sowie die Kontaktbrücke in einer „Überkreuztechnik”, das heißt in einer sogenannten „Overcross-Technik”, ausgeführt. Dabei sind die betreffenden, kreuzenden Strombahnteile in einem von den Trennwänden abgetrennten Bereich des Gehäuses entlang geführt. Der besondere Vorteil bei dieser Anordnung ist, dass im Vergleich zu den U-förmig gebogenen Festkontakten ein erheblich höheres Drehmoment zum schnellen Verdrehen der Kontaktbrücke in Richtung Ausschaltstellung in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall erzielbar ist. Durch die Verlegung der kreuzenden Stromschienen „hinter” der Trennwand ist eine erforderliche elektrische Trennung der Stromschienen auf gleichem Potential bereits vorteilhaft vorhanden.To a particularly advantageous embodiment, the input side and output side current path as well as the contact bridge in a "crossover technique", that is in a so-called "overcross technique" executed. The relevant, intersecting current path parts are in one separated from the partitions of the housing area guided along. The special advantage with this arrangement is that compared to the U-shaped fixed contacts a significantly higher torque for fast turning the contact bridge towards switch off in an overcurrent or Short circuit case is achievable. By laying the intersecting Busbars "behind" the partition is one required electrical separation of the busbars on the same Potential already advantageously available.

Weiterhin kann das Schaltgerät mehrpolig, insbesondere dreipolig, ausgeführt sein. Es kann zudem je Pol zwei oder mehrere Paare von parallel geschalteten Kontaktbrücken mit jeweils zwei Kontaktarmen aufweisen.Farther the switching device can be multi-pole, in particular three-pole, be executed. It can also be two or more per pole Pairs of parallel-connected contact bridges, respectively have two contact arms.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine mehrpolige, insbesondere durch eine dreipolige Schaltgerätanordnung, gelöst, welche zumindest zwei axial nebeneinander angeordnete derartige Schaltgeräte aufweist. Die Schaltgeräte weisen jeweils eine Schaltwelle zur Drehbetätigung des jeweiligen Drehkontaktsystems auf, wobei die Schaltwellen miteinander fluchtend angeordnet sind und wobei die Schaltwellen zur Bildung einer gemeinsamen Schaltwelle über zumindest ein Kupplungselement zum gemeinsamen Ein- und Ausschalten der Schaltgeräteanordnung miteinander verbunden sind. Alternativ zur fluchtend mit der Drehachse angeordneten Schaltwelle kann die Schaltwelle zwei axial verlaufende, im gleichen radialen Abstand zur Drehachse angeordnete, gegenüberliegende Schaltwellenstäbe aufweisen. Eine derartige Ausführung ist z. B. aus dem eingangs genannten europäischen Patent EP 0 560 697 B1 bekannt.The object of the invention is further achieved by a multi-pole, in particular by a three-pole switching device arrangement, which has at least two axially juxtaposed such switching devices. The switching devices each have a switching shaft for rotational actuation of the respective rotary contact system, wherein the switching shafts are arranged in alignment with each other and wherein the switching shafts are connected to form a common switching shaft via at least one coupling element for common switching on and off of the switching device arrangement. As an alternative to the selector shaft arranged in alignment with the axis of rotation, the selector shaft may have two axially extending, opposite at the same radial distance from the axis of rotation, opposite switching shaft rods. Such an embodiment is z. B. from the aforementioned European patent EP 0 560 697 B1 known.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigenThe Invention and advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the following figures described. Show it

1 die erfindungsgemäße Weiterentwicklung eines Schaltgerätes am Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Drehkontaktsystems 1, 1 the development of a switching device according to the invention using the example of a known from the prior art rotary contact system 1 .

2 einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes nach einer ersten Ausführungsform, 2 an elevational view of a switching device according to the invention, shown in a simplified design according to a first embodiment,

3 einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes nach einer zweiten Ausführungsform, 3 an elevational view of a switching device according to the invention, shown in a simplified design according to a second embodiment,

4 ein beispielhaft nach dem Überkreuzprinzip ausgeführtes Drehkontaktsystem nach dem Stand der Technik mit nicht eingesetzter Drehkontaktbrücke, 4 an example according to the cross-over principle executed rotary contact system according to the prior art with unused rotary contact bridge,

5 einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes nach einer dritten Ausführungsform in einer Einschaltstellung, 5 an elevational view of a switching device according to the invention, structurally simplified shown according to a third embodiment in a closed position,

6 einen Schnitt durch das Schaltgerät gemäß 5 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie VI-VI, 6 a section through the switching device according to 5 along the section line VI-VI entered there,

7 einen Schnitt durch das Schaltgerät gemäß 5 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie VII-VII, 7 a section through the switching device according to 5 along the section line VII-VII entered there,

8 das Schaltgerät gemäß 7 in einer Ausgelöst-Stellung und 8th the switching device according to 7 in a tripped position and

9 das Schaltgerät gemäß 7 in einer Ausschaltstellung. 9 the switching device according to 7 in an off position.

1 zeigt die erfindungsgemäße Weiterentwicklung eines Schaltgerätes am Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Drehkontaktsystems 1. Letzteres entspricht im Wesentlichen bis auf die gemäß der Erfindung nun nicht mehr erforderlichen Schaltwellensegmenthälften zunächst dem aus der 5 der eingangs genannten Patentanmeldung US 2006/0077022 A1 bekannten Drehkontaktsystem 1. 1 shows the development of a switching device according to the invention using the example of a known from the prior art rotary contact system 1 , The latter corresponds essentially to the now according to the invention now no longer required switching shaft segment halves first from the 5 the aforementioned patent application US 2006/0077022 A1 known rotary contact system 1 ,

Bei dem gezeigten Drehkontaktsystem 1 handelt es sich um ein doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem 1 mit einer um eine Drehachse A schwimmend, das heißt spielbehaftet um eine virtuelle Drehachse A, drehbar gelagerten Kontaktbrücke 3. Mit dem Bezugszeichen 2 sind ein Paar von Schaltkontakten mit jeweils einem beweglichen Schaltkontakt 21 sowie mit jeweils einem Festkontakt 22 bezeichnet. Mit 23 sind Kontaktstücke der Schaltkontakte 2 bezeichnet. Die gezeigten Festkontakte 22 sind zum Anschließen mit jeweils einer Strombahn 4 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 41, 42 sind elektrische Anschlüsse des Schaltgerätes bezeichnet. Im Beispiel der 1 sind die Festkontakte 22 U-förmig ausgebildet, sodass die Kontaktbrücke 3 in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall aufgrund dann wirkender elektromagnetischer Kräfte selbsttätig in Richtung Ausschaltstellung dreht. Weiterhin ist die Kontaktbrücke 3 axial zwischen zwei insbesondere spiegelbildlich aufgebauten, durch Mitnehmer 53 fest miteinander verbundenen Nockenplatten 5 um die Drehachse A gelagert. Dabei konnte auch auf die zur axialen Befestigung der nicht mehr erforderlichen Schaltwellensegmenthälften in den Nockenplatten 5 gemäß der 5 in der US-Patentanmeldung vorgesehenen Aussparungen vorteilhaft verzichtet werden. Weiterhin weist das Drehkontaktsystem 1 jeweils ein Paar von zwischen den Nockenplatten 5 und der Kontaktbrücke 3 symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse A angeordnete Zugfedern 6 auf. Letztere dienen dazu, in der Einschaltstellung des Leistungsschalters eine von der Kontaktbrücke 3 auf die feststehenden Kontakte 22 ausgeübte Kontaktkraft F zu gewährleisten und gleichzeitig eine Drehung der Kontaktbrücke 3 unter Einwirkung der elektromagnetischen Kräfte in Richtung der Ausschaltstellung zu ermöglichen.In the illustrated rotary contact system 1 it is a double interrupting rotary contact system 1 with a floating around a rotation axis A, that is, game-related about a virtual axis of rotation A, rotatably mounted contact bridge 3 , With the reference number 2 are a pair of switching contacts, each with a movable switching contact 21 and each with a fixed contact 22 designated. With 23 are contact pieces of the switching contacts 2 designated. The fixed contacts shown 22 are to be connected with one current path each 4 connected. With the reference number 41 . 42 are electrical connections of the switching device designated. In the example of 1 are the fixed contacts 22 U-shaped, so that the contact bridge 3 in an overcurrent or short circuit due to then acting electromagnetic forces automatically turn towards switch-off. Furthermore, the contact bridge 3 axially between two in particular mirror-image constructed by drivers 53 firmly connected cam plates 5 stored about the axis of rotation A. It could also on the axial attachment of the no longer required Schaltwellensegmenthälften in the cam plates 5 according to the 5 Advantageously, recesses provided in the US patent application are dispensed with. Furthermore, the rotary contact system 1 a pair of each between the cam plates 5 and the contact bridge 3 Symmetrically arranged on both sides of the axis of rotation A tension springs 6 on. The latter are used in the closed position of the circuit breaker one of the contact bridge 3 on the fixed contacts 22 to ensure exerted contact force F and at the same time a rotation of the contact bridge 3 under the influence of electromagnetic forces in the direction of the open position to allow.

Die Zugfedern 6 weisen ferner jeweils ein an der Kontaktbrücke 3 gelagertes Ende sowie einen an einer radial außenliegenden Rastkontur K der Nockenplatten 5 gleitend verschiebbar gelagerten Federbolzen 54 auf. Zur Krafteinleitung liegen im Beispiel der 1 die beiden Federbolzen 54 in einer an einer radialen Außenseite RK des Kontaktarms 3 eingebrachten Raste R bzw. Kerbe an. Die beiden Federbolzen 54 entrasten im Überstrom- oder Kurzschlussfall aus der links dargestellten ersten Rastnocke, gleiten entlang dieser Rastkontur K und verrasten mit einer zweiten, rechts dargestellten Rastnocke N, um ein Wiederschließen der Kontaktbrücke 3 zu verhindern.The tension springs 6 also each have one at the contact bridge 3 stored end and one on a radially outer locking contour K of the cam plates 5 slidably mounted spring bolt 54 on. For the introduction of force are in the example of 1 the two spring bolts 54 in a at a radial outer side RK of the contact arm 3 introduced catch R or notch. The two spring bolts 54 detent in overcurrent or short circuit case from the first locking cam shown on the left, slide along this locking contour K and lock with a second, shown on the right locking cam N to re-closing the contact bridge 3 to prevent.

Weiterhin ist mit dem Bezugszeichen 7 eine Schaltwelle bezeichnet, welche mit einem nicht weiter dargestellten Betätigungselement zur manuellen Drehbetätigung des Drehkontaktsystems 1 zum Ein- und Ausschalten des Schaltgerätes 10 vorgesehen ist. Schließlich ist mit dem Bezugszeichen IN eine axiale Innenseite der beiden Nockenplatten 5 und mit AK eine axiale Außenseite der Kontaktbrücke 3 bezeichnet.Furthermore, by the reference numeral 7 a shift shaft, which with an actuating element, not shown, for manual rotary actuation of the rotary contact system 1 for switching the switching device on and off 10 is provided. Finally, the reference numeral IN is an axial inner side of the two cam plates 5 and with AK an axial outside of the contact bridge 3 designated.

Erfindungsgemäß sind jeweils eine Nockenplatte 5 und die zugehörigen Zugfedern 6 räumlich durch eine im Isolierstoffgehäuse des Schaltgerätes angeordnete Trennwand von der Kontaktbrücke 3 getrennt. Diese erfindungsgemäße Weiterentwicklung ist zum Einen durch die axial von den beiden Nockenplatten 5 wegzeigenden Pfeile symbolisiert, welche ein axiales „Nachaußenverlagern” der Nockenscheiben 5 samt Zugfedern 6 andeuten sollen. Zum Anderen deuten zwei weitere, radial zur Drehachse A hin eingetragene Pfeile das axiale Einfügen einer jeweiligen Trennwand zwischen Kontaktbrücke 3 und der jeweiligen Nockenscheibe 5 und den zugehörigen Zugfedern 6 an.According to the invention, in each case a cam plate 5 and the associated tension springs 6 spatially by a arranged in the insulating housing of the switching device partition from the contact bridge 3 separated. This development according to the invention is on the one hand by the axial of the two cam plates 5 indicating arrows indicating an axial "Nachaußenverlagern" of the cams 5 including tension springs 6 to indicate. On the other hand, two further, radially to the rotation axis A registered arrows indicate the axial insertion of a respective partition between the contact bridge 3 and the respective cam disc 5 and the associated tension springs 6 at.

Schließlich deuten zwei an einer axialen Außenseite AN der Nockenscheibe 5 eingetragene, gestrichelte Linien an, dass die jeweils radial außenliegenden Teile der Nockenscheibe 5 entfallen können, da eine erste Rastnocke, wie beim Stand der Technik, bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Weiterentwicklung des Schaltgerätes nicht mehr benötigt wird.Finally, two indicate an axial outside AN of the cam disk 5 registered, dashed lines that the respective radially outer parts of the cam disc 5 can be omitted because a first locking cam, as in the prior art, in the present invention further development of the switching device is no longer needed.

2 zeigt einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes 10 nach einer ersten Ausführungsform. 2 shows an elevational view of a switching device according to the invention, shown in a constructively simplified manner 10 according to a first embodiment.

Wie die 2 zeigt, ist nun die Kontaktbrücke 3 mit ihren beiden Kontaktarmen 31, 32 und den jeweils radial außenliegenden beweglichen Kontakten 21 zu beiden axialen Seiten hin durch eine Trennwand 14 räumlich von den beiden Nockenplatten 5 und den zugehörigen Zugfedern 6 getrennt. Die Trennwände 14 sind beispielhaft an dem Isolierstoffgehäuse 11 des vorliegenden Schaltgerätes 10 mit angeformt, sodass jeweils eine vom Kontaktarm 3 räumlich abgetrennte Aufnahmekammer FK für eine Nockenplatte 5 und zwei Zugfedern 6 entsteht. Weiterhin ist das Isolierstoffgehäuse 11 gemäß der Erfindung im Bereich der Schaltkontakte 2 axial zu einer Schaltkammer SK erweitert. Dort sind zwei Lichtbogenlöschpakete 8 zum Löschen der beim Öffnen der Schaltkontakte 2 auftretenden Lichtbögen aufgenommen.As the 2 shows is now the contact bridge 3 with her two contact arms 31 . 32 and the respective radially outer movable contacts 21 to both axial sides through a partition wall 14 spatially from the two cam plates 5 and the associated tension springs 6 separated. The partitions 14 are exemplary of the insulating material 11 of the present switching device 10 with molded, so each one of the contact arm 3 spatially separated receiving chamber FK for a cam plate 5 and two springs 6 arises. Furthermore, the insulating material 11 according to the invention in the field of switching contacts 2 extended axially to a switching chamber SK. There are two arc quenching packages 8th to clear the opening of the switch contacts 2 recorded arcs.

In beiden Trennwänden 14 sind jeweils zwei sich radial gegenüberliegende, gebogene Langlöcher LL zur Durchführung der beiden Mitnehmer 53 sowie der beiden Federbolzen 54 vorhanden. Dadurch wird eine Übertragung einer Drehbetätigung über die Schaltwelle 7 auf das gesamte Drehkontaktsystem 1 ermöglicht. Zudem ermöglichen die beiden gebogenen Langlöcher LL eine radiale Fixierung und eine tangential begrenzte Führung des Drehkontaktsystems 1 bzw. der beiden Nockenplatten 5.In both partitions 14 are each two radially opposite curved slots LL for the implementation of the two drivers 53 as well as the two spring bolts 54 available. As a result, a transmission of a rotary actuator via the shift shaft 7 on the entire rotary contact system 1 allows. In addition, the two curved slots LL allow a radial fixation and a tangentially limited guidance of the rotary contact system 1 or the two cam plates 5 ,

Zum besseren Verständnis sind beide Zugfedernpaare axial auf beiden Seiten zur Kontaktbrücke 3 axial nebeneinander liegend dargestellt. Typischerweise befinden sich diese, wie auch in den eingangs genannten Entgegenhaltung US 2006/0077022 A1 und EP 0 560 697 B1 offenbart, an gleicher axialer Position. Es sind jeweils zwei axial gegenüberliegende erste Längsenden der Zugfedern 6 in einem axial querverlaufenden Federbolzen 54 eingehängt. Die beiden anderen Längsenden sind in einem Federstift 55 eingehängt, der jeweils fest und räumlich vom Kontaktarm 3 getrennt in einem Festlager 15 aufgenommen ist.For better understanding, both pairs of tension springs are axially on both sides of the contact bridge 3 shown axially juxtaposed. Typically, these are as in the citation mentioned above US 2006/0077022 A1 and EP 0 560 697 B1 disclosed, at the same axial position. There are two axially opposite first longitudinal ends of the tension springs 6 in an axially transverse spring bolt 54 hooked. The other two longitudinal ends are in a spring pin 55 mounted, each fixed and spatially from the contact arm 3 separated in a fixed camp 15 is included.

Weiterhin weisen beide gezeigten Nockenplatten 5 eine Rastkontur K mit einem Anlaufstück AL sowie einer Rastnocke N auf. Dabei laufen die beiden Federbolzen 54 in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall erst bei Erreichen einer gewissen Verdrehstellung, das heißt kurz vor Erreichen der Ausgelöst-Stellung, gegen die beiden Anlaufstücke AL an. Durch diese werden die beiden Federbolzen 54 sanft radial nach außen gelenkt. Beide Federbolzen 54 gleiten dann entlang dieser Rastkontur K weiter. Erreichen die beiden Federbolzen 54 bei weiterer Verdrehung ein Teilstück der Rastkontur K mit nun negativer Steigung, so gleiten die beiden Federbolzen 54 im Sinne eines Widerhakens unumkehrbar weiter bis zu den beiden Rastnocken N. Die Kontaktbrücke 3 verbleibt danach gesichert in dieser Verdrehposition. Im anderen Fall schließt sich die Kontaktbrücke 3 wieder aufgrund der rückstellenden Wirkung der Zugfedern 6.Furthermore, both cam plates shown 5 a locking contour K with a contact piece AL and a locking cam N on. The two spring bolts are running 54 in an overcurrent or short circuit case only when reaching a certain rotational position, that is shortly before reaching the released position, against the two stop pieces AL on. These are the two spring bolts 54 gently steered radially outward. Both spring bolts 54 Then slide along this locking contour K on. Reaching the two spring bolts 54 Upon further rotation, a portion of the locking contour K with now negative slope, so slide the two spring bolts 54 in the sense of a barb irreversible further up to the two locking cam N. The contact bridge 3 then remains secured in this twisting position. In the other case, the contact bridge closes 3 again due to the restoring effect of the tension springs 6 ,

Ein Wiedereinschalten des Schaltgerätes 10 ist nur durch ein manuelles Verdrehen der beiden Nockenplatten 5 über die Schaltwelle 7 möglich. Hierzu greifen die beiden axial verlaufenden Mitnehmer 53 tangential an den beiden Kontaktarmen 31, 32 an. In entsprechender Weise kann das Schaltgerät 10 über diese beiden Mitnehmer 53 auch manuell ausgeschaltet werden.A restart of the switching device 10 is only by a manual twisting of the two cam plates 5 over the selector shaft 7 possible. For this purpose, the two axially extending drivers engage 53 tangential to the two contact arms 31 . 32 at. In a corresponding manner, the switching device 10 about these two drivers 53 also be switched off manually.

3 zeigt einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes 10 nach einer zweiten Ausführungsform. 3 shows an elevational view of a switching device according to the invention, shown in a constructively simplified manner 10 according to a second embodiment.

Im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform gemäß 2 sind die jeweiligen zweiten Längsenden der Zugfedern 6 an einem zugehörigen Kontaktarmzapfen 33 eingehängt. Letztere sind durch zwei sich radial gegenüberliegende weitere Langlöcher LL2 hindurchgeführt und vorzugsweise im jeweiligen Kontaktarm 31, 32 der Kontaktbrücke 3 befestigt.Compared to the previous embodiment according to 2 are the respective second longitudinal ends of the tension springs 6 on an associated contact trunnion 33 hooked. The latter are guided through two further radially opposite additional slots LL2 and preferably in the respective contact arm 31 . 32 the contact bridge 3 attached.

4 zeigt beispielhaft ein nach dem Überkreuzprinzip ausgeführtes Drehkontaktsystem 1 nach dem Stand der Technik mit nicht eingesetzter Drehkontaktbrücke. 4 shows an example of a running according to the crossover rotary contact system 1 according to the prior art with unused rotary contact bridge.

Wie die 4 zeigt fließt ein beispielhaft von links, das heißt vom elektrischen Anschluss 41 kommender Strom, zu einem in Bezug auf die Drehachse A auf einer rechten Seite angeordneten Festkontakt 22. Der Strom würde dann über die Drehkontaktbrücke in einer Einschaltstellung zum linken oberen Festkontakt 22 weiter fließen und weiter nach rechts zum zweiten elektrischen Anschluss 42 fließen. Mit anderen Worten fließt der Strom in einer kompletten Schleife um die Drehachse A herum, wobei die dadurch erzeugten elektromagnetischen Kräfte eine besonders hohes Drehmoment zum besonders schnellen Öffnen der Drehkontaktbrücke in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall ermöglichen. Mit 4L, 4R sind Teile der Strombahnen 4 bezeichnet, die zum linken bzw. zum rechten Anschluss 41, 42 gehören.As the 4 shows an exemplary flows from the left, that is from the electrical connection 41 incoming current, to a arranged with respect to the axis of rotation A on a right side fixed contact 22 , The current would then via the rotary contact bridge in a closed position to the left upper fixed contact 22 continue and continue to the right for the second electrical connection 42 flow. In other words, the current flows in a complete loop around the axis of rotation A, wherein the electromagnetic forces generated thereby allow a particularly high torque for particularly fast opening of the rotary contact bridge in an overcurrent or short circuit case. With 4L . 4R are parts of the current paths 4 referred to the left or right port 41 . 42 belong.

5 zeigt einen Aufriss eines erfindungsgemäßen, konstruktiv vereinfacht dargestellten Schaltgerätes 10 nach einer dritten Ausführungsform in einer Einschaltstellung. 5 shows an elevational view of a switching device according to the invention, shown in a constructively simplified manner 10 according to a third embodiment in a closed position.

Das gezeigte Isolierstoffgehäuse 11 weist in diesem Fall ein einteiliges Außengehäuse 12 sowie ein zweitteilig ausgeführtes, schalenförmiges Innengehäuse 13 auf. Letzteres weist eine erste und zweite Innengehäusehälfte 13A, 13B auf. Die beiden Hälften 13A, 13B sind insbesondere spiegelbildlich aufgebaut. Die beiden Trennwände 14 sind Teil der jeweiligen Innengehäusehälften 13A, 13B. Weiterhin sind die Gehäuseteile 12, 13 derart ausgeformt, dass zwischen der jeweiligen Trenn wand 14 und dem Außengehäuse 12 jeweils eine von der Kontaktbrücke 3 abgetrennte Aufnahmekammer FK zur Unterbringung der jeweiligen Nockenplatte 5 und der Zugfedern 6 entsteht.The insulating housing shown 11 in this case has a one-piece outer casing 12 such as a two-part executed, shell-shaped inner housing 13 on. The latter has a first and second inner housing half 13A . 13B on. The two halves 13A . 13B are in particular a mirror image. The two partitions 14 are part of the respective inner housing halves 13A . 13B , Furthermore, the housing parts 12 . 13 designed such that wall between the respective partition 14 and the outer casing 12 one each from the contact bridge 3 separated receiving chamber FK for accommodating the respective cam plate 5 and the tension springs 6 arises.

Ferner sind die beiden Innengehäusehälften 13A, 13B im Bereich der Schaltkontakte 2 axial zu einer Schaltkammer SK erweitert. Dort ist jeweils ein Lichtbogenlöschpaket 8 aufgenommen. Die beiden Pakete 8 weisen eine nicht weiter bezeichnete Ausnehmung auf, durch die sich der jeweilige bewegte Schaltkontakt 21 beim Öffnen hindurchbewegen kann. Ganz im rechten und linken Teil der 5 sind mit AO Ausblasöffnungen bezeichnet, durch die das beim Löschen der Lichtbögen entstehende Plasma entweichen kann.Furthermore, the two inner housing halves 13A . 13B in the area of the switching contacts 2 extended axially to a switching chamber SK. There is an arc extinguishing package 8th added. The two packages 8th have a not further designated recess through which the respective moving switching contact 21 can move through when opening. Quite in the right and left part of the 5 are designated with AO exhaust openings, which can escape the resulting plasma when extinguishing the arcs.

Weiterhin sind die eingangsseitige und ausgangsseitige Strombahn 4 sowie die Kontaktbrücke 3 in einer „Überkreuztechnik” ausgeführt. Die betreffenden, kreuzenden Strombahnteile 4L, 4R sind in einem von den Trennwänden 14 abgetrennten Bereich des Gehäuses 11 entlang geführt. Die beiden „senkrecht” hoch geführten und nach unten geführten kreuzenden Strombahnen 4L, 4R gemäß 4 ist in der vorliegenden 5 im Schnitt dargestellt und in einer beispielhaften Anformung 16 an der jeweiligen Trennwand 14 und räumlich getrennt von der Kontaktbrücke 3 mit angeformt.Furthermore, the input side and output side current path 4 as well as the contact bridge 3 executed in a "crossover technique". The relevant crossing current path parts 4L . 4R are in one of the partitions 14 separated area of the housing 11 guided along. The two "vertical" high-level and down-led crossing current paths 4L . 4R according to 4 is in the present 5 shown in section and in an exemplary Anformung 16 at the respective partition 14 and spatially separated from the contact bridge 3 with molded.

6 zeigt einen Schnitt durch das Schaltgerät 10 gemäß 5 entlang der eingetragenen Schnittlinie VI-VI. In dieser Darstellung sind die beiden Langlöcher LL sowie die beiden hindurchgeführten Mitnehmer 53 und Federbolzen 54 besonders gut erkennbar. Die gestrichelte Darstellung der Kontaktbrücke 3 zeigt dazu eine Drehstellung der Kontaktbrücke 3 in einer verrasteten Ausgelöst-Stellung. Hierbei dient das Gehäuse 11 des Schaltgerätes 10 zugleich als mechanischer Anschlag für die Kontaktbrücke 3. Mit X sind Isolierstücke bezeichnet, welche die potentialgleichen Teile der Strombahnen 4, 4L, 4R voneinander trennen. 6 shows a section through the switching device 10 according to 5 along the registered section line VI-VI. In this illustration, the two slots LL and the two passed-through driver 53 and spring bolts 54 particularly recognizable. The dashed representation of the contact bridge 3 shows a rotational position of the contact bridge 3 in a latched release position. Here, the housing is used 11 of the switching device 10 at the same time as a mechanical stop for the contact bridge 3 , With X insulating pieces are called, which are the potential equal parts of the current paths 4 . 4L . 4R separate each other.

7 zeigt einen Schnitt durch das Schaltgerät 10 gemäß 5 entlang der eingetragenen Schnittlinie VII-VII. In dieser Darstellung ist besonders gut eine beispielhaft kreuzförmige Form der Nockenplatten 5 erkennbar. Die gezeigten Nockenplatten 5 weisen zwei in etwa senkrecht zueinander angeordnete, nicht weiter bezeichnete Kreuzschenkel auf. Der erste Kreuzschenkel weist an seinen beiden sich radial gegenüberliegenden Enden jeweils eine Rastkontur K mit einem Anlaufstück AL und einer Rastnocke N auf. Der zweite Kreuzschenkel ist mit den beiden axial verlaufenden Mitnehmern 53 in Form von Bolzen ausgeführt. Im vorliegenden Beispiel ist ein zweiter Kreuzschenkel nur einer 51 der beiden Nockenplatten 51, 52 mit einer Schaltwelle 7 zur Einleitung eines Drehbetätigungsdrehmomentes zum Ein- oder Ausschalten des Schaltgerätes 10 angebracht. Ferner sind die ersten und zweiten Kreuzschenkel tangential derart versetzt zueinander angeordnet, dass eine sichere Verrastung der Mitnehmer 53 sowie eine sichere manuelle Ein- und Ausschaltung des Schaltgerätes 10 über die Mitnehmer 53 gewährleistet ist. 7 shows a section through the switching device 10 according to 5 along the registered section line VII-VII. In this illustration, an exemplary cruciform shape of the cam plates is particularly well 5 recognizable. The cam plates shown 5 have two approximately perpendicular to each other, not further described cross leg. The first cross limb has at its two radially opposite ends in each case a latching contour K with a contact piece AL and a latching cam N. The second cross leg is with the two axially extending drivers 53 executed in the form of bolts. In the present example, a second cross limb is only one 51 the two cam plates 51 . 52 with a switching shaft 7 for initiating a rotational actuation torque for switching on or off the switching device 10 appropriate. Furthermore, the first and second cross arms are arranged tangentially offset from one another such that a secure locking of the driver 53 as well as a safe manual switching on and off of the switching device 10 about the drivers 53 is guaranteed.

8 zeigt das Schaltgerät gemäß 7 in einer Ausgelöst-Stellung. In dieser Stellung ist erkennbar, wie die beiden Federbolzen 54 in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall ab einer gewissen Drehstellung das jeweilige Anlaufstück AL erreicht haben und darüber hinaus zur Verrastung weiter in die Rastnocke N entlang geglitten sind. Erkennbar ist auch, dass im Vergleich zur Einschaltstellung gemäß 7 die beiden Zugfedern 6 im Sinne eines Parallelogramms parallel näher zueinander liegen, sodass durch den nun effektiv kleineren Hebel die über die Zugfedern 6 umgelenkte wirkende Federkraft F deutlich geringer ist. 8th shows the switching device according to 7 in a tripped position. In this position can be seen how the two spring bolts 54 in an overcurrent or short circuit case from a certain rotational position, the respective thrust piece AL have reached and beyond slid for latching further into the latching cam N along. It is also recognizable that in comparison to the switch-on according to 7 the two tension springs 6 parallel to each other in the sense of a parallelogram, so that through the now effectively smaller lever over the tension springs 6 deflected acting spring force F is significantly lower.

9 zeigt das Schaltgerät 10 gemäß 7 in einer Ausschaltstellung. In dieser Darstellung liegen die beiden Mitnehmer 53 zum Ausschalten des Schaltgerätes 10 tangential an den beiden Kontaktarmen 31, 32 der Kontaktbrücke 3 an. 9 shows the switching device 10 according to 7 in an off position. In this illustration are the two drivers 53 for switching off the switching device 10 tangential to the two contact arms 31 . 32 the contact bridge 3 at.

Die beispielhaft gezeigten Schaltgeräte 10 können einpolig oder auch mehrpolig, insbesondere dreipolig, ausgeführt sein. Sie können je Pol auch zwei oder mehrere Paare von parallel geschalteten Kontaktbrücken 3 mit jeweils zwei Kontaktarmen 31, 32 aufweisen.The switchgear shown as an example 10 can be unipolar or multipolar, in particular three-pole executed. You can also have two or more pairs of parallel contact bridges per pole 3 each with two contact arms 31 . 32 exhibit.

Schließlich kann eine mehrpolige, insbesondere dreipolige, Schaltgerätanordnung zumindest zwei erfindungsgemäße, axial nebeneinander angeordnete Schaltgeräte 10 aufweisen. Letztere weisen jeweils eine Schaltwelle 7 zur Drehbetätigung des jeweiligen Drehkontaktsystems 1 auf, wobei die Schaltwellen 7 miteinander fluchtend angeordnet sind und wobei die Schaltwellen 7 zur Bildung einer gemeinsamen Schaltwelle über zumindest ein Kupplungselement zum gemeinsamen Ein- und Ausschalten der Schaltgeräteanordnung miteinander verbunden sind.Finally, a multi-pole, in particular three-pole, switching device arrangement at least two inventive, axially juxtaposed switching devices 10 exhibit. The latter each have a switching shaft 7 for the rotary actuation of the respective rotary contact system 1 on, where the switching waves 7 are arranged in alignment with each other and wherein the switching shafts 7 are interconnected to form a common switching shaft via at least one coupling element for common switching on and off of the switching device arrangement.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Zusammenfassend weist ein Schaltgerät 10 ein in einem Isolierstoffgehäuse 11 aufgenommenes, doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem 1 mit zwei Festkontakten 22 sowie eine um eine Drehachse A drehbare Kontaktbrücke 3 mit zwei beweglichen Schaltkontakten 21 auf. Das Drehkontaktsystem 1 ist der art ausgebildet, dass sich die Kontaktbrücke 3 bei einem Überstrom- oder Kurzschlussstrom selbsttätig in Richtung Ausschaltstellung dreht. Die Kontaktbrücke 3 ist zwischen zwei über Mitnehmer 53 fest verbundenen Nockenplatten 5 drehbar gelagert. Das Drehkontaktsystem 1 weist mindestens ein Paar von zwischen den beiden Nockenplatten 5 und der Kontaktbrücke 3 symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse A angeordnete Zugfedern 6 auf. Die Zugfedern 6 weisen jeweils ein an der Kontaktbrücke 3 gelagertes Ende sowie einen an einer radial außenliegenden Rastkontur K der Nockenplatten 5 zumindest teilweise gleitend verschiebbar gelagerten Federbolzen 54 auf. Im Überstrom- oder Kurzschlussfall verrasten die Federbolzen 54 entlang der Rastkontur K mit einer Rastnocke N, um ein Wiederschließen der Kontaktbrücke 3 zu verhindern. Erfindungsgemäß sind jeweils eine Nockenplatte 5 und die zugehörigen Zugfedern 6 räumlich durch eine im Isolierstoffgehäuse 11 angeordnete Trennwand 14 von der Kontaktbrücke 3 getrennt.In summary, a switching device 10 one in an insulating housing 11 received, double interrupting rotary contact system 1 with two fixed contacts 22 and a rotatable about a rotation axis A contact bridge 3 with two movable switching contacts 21 on. The rotary contact system 1 The art is designed that the contact bridge 3 in the event of an overcurrent or short-circuit current, it automatically turns in the direction of the switch-off position. The contact bridge 3 is between two over drivers 53 firmly connected cam plates 5 rotatably mounted. The rotary contact system 1 has at least one pair of between the two cam plates 5 and the contact bridge 3 Symmetrically arranged on both sides of the axis of rotation A tension springs 6 on. The tension springs 6 each have one at the contact bridge 3 stored end and one on a radially outer locking contour K of the cam plates 5 at least partially slidably mounted spring bolt 54 on. In case of overcurrent or short circuit, the spring bolts engage 54 along the latching contour K with a latching cam N to re-closing the contact bridge 3 to prevent. According to the invention, in each case a cam plate 5 and the associated tension springs 6 spatially by a in Isolierstoffgehäuse 11 arranged partition 14 from the contact bridge 3 separated.

11: DrehkontaktsystemRotary contact system
22: Schaltkontakteswitch contacts
33: KontaktbrückeContact bridge
44: Strombahn, Stromleiter, PhaseCurrent path, Conductor, phase
4L4L: zur linken Stromschiene gehörender Teilto left busbar belonging part
4R4R: zur rechten Stromschiene gehörender Teilto right busbar belonging part
55: Nockenplatte, Schwenkteil mit RastkonturCam plate, Swiveling part with locking contour
66: Zugfeder, Zylinderfedermainspring cylinder spring
77: Schaltwelleshift shaft
88th: LichtbogenlöschpaketArc quenching package
1010: Schaltgerät, LeistungsschalterSwitchgear, breakers
1111: Gehäuse, IsolierstoffgehäuseCasing, Insulated
1212: Außengehäuseouter casing
1313: Innengehäuse, InnengehäuseschalenInner housing, Inside housing shells
1414: Trennwand, GehäusetrennwandPartition wall, housing partition
1515: Festlagerfixed bearing
1616: Anformungconformation
2121: beweglicher SchaltkontaktPortable switching contact
2222: Festkontaktfixed contact
2323: Kontaktstückcontact piece
31, 3231 32: Kontaktarmecontact arms
3333: KontaktarmzapfenKontaktarmzapfen
51, 5251 52: erste, zweite Nockenplattefirst, second cam plate
5353: Mitnehmer, Mitnehmerbolzendriver, driving pins
5454: FederbolzenPlungers
5555: Federstiftfeather pen
AA: Drehachse, virtuelle DrehachseAxis of rotation virtual axis of rotation
AKAK: axiale Außenseite der Kontaktbrückeaxial Outside of the contact bridge
ALAL: AnlauflaufstückStart traveler
ANAT: axiale Außenseite der Nockenplatteaxial Outside of the cam plate
AOAO: Ausblasöffnungexhaust vent
FF: Kontaktkraftcontact force
FKFK: Aufnahmekammerreceiving chamber
ININ: axiale Innenseite der Nockenplatteaxial Inside of the cam plate
KK: Rastkonturcatch contour
LLLL: Langloch für MitnehmerLong hole for drivers
LL2LL2: weiteres Langloch für Kontaktarmzapfenadditional Slot for Kontaktarmzapfen
NN: Rastnockelocking cam
RR: Raste, Kerbe, Einbuchtungracing, Notch, indentation
RKRK: radiale Außenseite der Kontaktbrückeradial Outside of the contact bridge
SKSK: Schaltkammerswitching chamber
XX: Isolierstückinsulating

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 69304374 T2 [0006]
- EP 0560697 B1 [0006, 0023, 0043]
US 2006/0077022 A1 [0043]

Claims

Switching device with one in an insulating housing ( 11 ), double interrupting rotary contact system ( 1 ), which two fixed contacts ( 22 ) for connection to a respective flow path ( 4 ) and one about an axis of rotation (A) of the rotary contact system ( 1 ) rotatable contact bridge ( 3 ) with one with the fixed contacts ( 3 ) cooperating pair of movable switch contacts ( 21 ), wherein the rotary contact system ( 1 ) is formed such that the contact bridge ( 3 ) automatically turns in the direction of the switch-off position in the event of an overcurrent or short-circuit current, the contact bridge ( 3 ) axially between two in particular mirror-image constructed by drivers ( 53 ) fixedly connected cam plates ( 5 ) is mounted about the axis of rotation (A), wherein the rotary contact system ( 1 ) at least one pair of between the cam plates ( 5 ) and the contact bridge ( 3 ) symmetrically on both sides of the axis of rotation (A) arranged tension springs ( 6 ) for applying a contact force (F), wherein the tension springs ( 6 ) one at the contact bridge ( 3 ) mounted end and one on a radially outer latching contour (K) of the cam plates ( 5 ) at least partially slidably mounted spring bolts ( 54 ) and wherein the spring bolts ( 54 ) in the event of overcurrent or short circuit along the latching contour (K) with a latching cam (N) latch to re-closing the contact bridge ( 3 ), characterized in that in each case a cam plate ( 5 ) and the associated tension springs ( 6 ) spatially by a in Isolierstoffgehäuse ( 11 ) arranged partition ( 14 ) from the contact bridge ( 3 ) are separated.

Switching device according to claim 1, characterized in that in the respective partition wall ( 14 ) two radially opposite curved slots (LL) for the axial passage of the two drivers ( 53 ) and the two spring bolts ( 54 ) available.

Switching device according to claim 2, characterized in that the two curved slots (LL) at the same time for radial fixation and for tangentially limited guidance of the rotary contact system ( 1 ) are executed.

Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a respective second longitudinal end of the tension springs ( 6 ) fixed to that of the contact bridge ( 3 ) separated area of the insulating housing ( 11 ) connected is.

Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in each case a second longitudinal end of two axially opposite tension springs ( 6 ) via a common, axially extending Kontaktarmzapfen ( 33 ) and that in the respective partition ( 14 ) two further, radially opposite curved slots (LL2) for the axial passage of the Kontaktarmzapfen ( 33 ) available.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating material housing ( 11 ) a preferably one-piece outer housing ( 12 ) and a two-part executed, shell-shaped inner housing ( 13 ) with a first and second inner housing half ( 13A . 13B ), that the two partitions ( 14 ) Part of the respective inner housing halves ( 13A . 13B ) and that the housing parts ( 12 . 13 ) are formed such that between the respective partition ( 14 ) and the outer housing ( 12 ) one each from the contact bridge ( 3 ) separate receiving chamber (FK) for accommodating the respective cam plate ( 5 ) and the tension springs ( 6 ) arises.

Switching device according to claim 6, characterized in that the two inner housing halves ( 13A . 13B ) in the area of the switching contacts ( 2 ) are extended axially to a switching chamber (SK) and that in each of the two switching chambers (SK) an arc extinguishing package ( 8th ) is recorded.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the input-side and output-side current path ( 4 ) as well as the contact bridge ( 3 ) are executed in a "cross-over" technique and that the relevant intersecting flow path parts ( 4L . 4R ) in one of the partitions ( 14 ) separated area of the housing ( 11 ) are guided along.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device is multi-pole, in particular three-pole, is executed.

Switching device according to claim 9, characterized in that the switching device per pole two or more pairs of parallel contact bridges ( 3 ) each with two contact arms ( 31 . 32 ) having.

Multi-pole, in particular three-pole switching device arrangement, with at least two axially adjacent switching devices ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the switching devices ( 10 ) each a shift shaft ( 7 ) for the rotary actuation of the respective rotary contact system ( 1 ), wherein the switching waves ( 7 ) are aligned with each other and wherein the switching shafts ( 7 ) are interconnected to form a common switching shaft via at least one coupling element for the common switching on and off of the switching device arrangement.