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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanordnung für eine Anordnung mit zwei Vorrichtungen, zwischen denen eine Relativbewegung entlang einer ersten Bewegungsbahn erfolgt, mit einem ersten Kontakt, der eine erste Kontaktfläche aufweist, und mit einem zweiten Kontakt, der eine erste Vielzahl Kontaktarme aufweist, die jeweils mit einer Kontakterhebung zur Kontaktierung der ersten Kontaktfläche versehen sind.
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Aus der Patentschrift
DE 195 19 786 C2 ist eine gattungsgemäße elektrische Schaltanordnung mit einer Kontakteinrichtung bekannt, die eine Flachsteckerverbindungseinrichtung mit mehreren der ersten Kontakte in Form von Flachsteckeranschlüssen und eine Buchsenverbindungseinrichtung mit mehreren der zweiten Kontakte in Form von mit freitragenden Kontaktarmen versehenen Anschlüssen aufweist. Dabei ist jede dieser beiden Verbindungseinrichtungen (Module) an jeweils einer Vorrichtung ortsfest angebracht. Durch Verschieben in einer Verschiebungsrichtung sind die beiden Vorrichtungen aneinander anzubringen, zwischen denen eine Relativbewegung entlang einer geraden Bewegungsbahn erfolgt, wobei eine elektrische Verbindung der Kontakte gleichzeitig mit der Anbringung der beiden Vorrichtungen aneinander hergestellt und über eine große Bewegstrecke der Relativbewegung der beiden Vorrichtungen aufrecht erhalten wird. Die Kontaktarme weisen Kontakterhebungen auf, wobei die Kontakterhebungen einander benachbarter Kontaktarme quer zur Verschiebungsrichtung gesehen versetzt zueinander angeordnet sind, so dass sie an verschiedenen Stellen über die Kontaktflächen gleiten.
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Ausgehend von einer Schaltanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 (
DE 195 19 786 C2 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, auch dann einen gleichmäßigeren Reibverschleiß der ersten Kontakte sicherzustellen, wenn die Kontakterhebungen des zugeordneten zweiten Kontaktes gleichlaufend zur ersten Bewegungsbahn aufeinander folgend bzw. nicht versetzt zueinander angeordnet sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1, wobei erfindungsgemäß ein Mittel zur Steuerung einer Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktmodulen ausgebildet ist, die quer zur Bewegungsbahn verläuft.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.
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So kann das Mittel zur Steuerung der Relativbewegung in vorteilhafter Weise eine Keilsteuerung umfassen, mittels derer der erste Kontakt und/oder der zweite Kontakt parallel zur ersten Kontaktfläche und schräg zur ersten Bewegungsbahn verschiebbar oder um eine quer zur ersten Kontaktfläche verlaufende Achse schwenkbar ist.
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Zusätzlich kann das Mittel zur Steuerung der Relativbewegung eine Rückholvorrichtung mit einer der Keilsteuerung entgegen wirkenden Federkraft oder eine die Relativbewegung zwischen den beiden Kontakten entlang der zweiten Bewegungsbahn zwangsweise führende Zwangsführung umfassen.
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Bevorzugt erstreckt sich die erste Bewegungsbahn, zu der die Kontakterhebungen gleichlaufend aufeinander folgend angeordnet sind, geradlinig in einer Verschiebungsrichtung.
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Einer großen Bewegstrecke der Relativbewegung der mit den Kontakten zu versehenden Vorrichtungen kann dadurch Rechnung getragen werden, dass bei der Relativbewegung der beiden Kontakte in einer Eintrittsposition und in einer Endposition sowie in allen zwischen Eintrittsposition und Endposition einnehmbaren Positionen immer zumindest eine der aufeinander folgenden der Kontakterhebungen des zweiten Kontaktes von der an den Kontakterhebungen der Kontaktarmen entlang gleitenden Kontaktflache des ersten Kontaktes kontaktiert ist.
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Ein hoher Kontaktdruck kann in vorteilhafter Weise dadurch aufrecht erhalten werden, dass der erste Kontakt ein Kontaktmesser ist, das zusatzlich zu der ersten Kontaktflache eine zweite Kontaktflache aufweist und dass der zweite Kontakt eine U-formig gebogene Schleifkontakthulse ist, wobei ein erster Schenkel der Schleifkontakthulse zur Kontaktierung der ersten Kontaktflache mit der ersten Vielzahl Kontaktarme und ein zweiter Schenkel der Schleifkontakthulse zur Kontaktierung der zweiten Kontaktflache mit einer zweiten Vielzahl Kontaktarme versehen ist.
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Zur gleichzeitigen Herstellung eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen sind mehrere Paare einander zugeordneter erster und zweiter der Kontakte vorgesehen, wobei die mit den Kontaktflachen versehenen ersten der Kontakte zur Bildung eines ersten Kontaktmoduls in einem ersten Gehauses angeordnet sind und wobei die mit den Kontaktarmen versehenen zweiten der Kontakte zur Bildung eines zweiten Kontaktmoduls in einem zweiten Gehause angeordnet sind.
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Beim Einsatz der erfindungsgemaßen elektrischen Kontakteinrichtung bei einer Anordnung mit zumindest zwei Vorrichtungen, zwischen denen eine Relativbewegung entlang einer ersten Bewegungsbahn erfolgt, wobei eine erste der beiden Vorrichtungen ein elektrischer Schalter und die zweite der beiden Vorrichtungen ein Einschubrahmen ist, kann das erste Kontaktmodul an dem elektrischen Schalter und das zweite Kontaktmodul an dem Einschubrahmen gehalten sein.
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Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
Dabei zeigen:
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1 eine elektrische Schaltanordnung bestehend aus einem elektrischen Schalter, einem Einschubrahmen, in den der elektrische Schalter einschiebbar ist und einer ersten Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen elektrischen Kontakteinrichtung, wobei ein erstes Kontaktmodul der Kontakteinrichtung an dem elektrischen Schalter und ein zweites Kontaktmodul der Kontakteinrichtung an dem Einschubrahmen befestigt ist,
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2 bis 4 die erste Ausführungsform der elektrische Kontakteinrichtung gemaß der 1,
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5 bis 7 eine zweite Ausfuhrungsform der elektrischen Kontakteinrichtung und
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8 bis 10 eine dritte Ausfuhrungsform der elektrischen Kontakteinrichtung.
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Die 1 bis 4 zeigen eine elektrische Schaltanordnung 1 bestehend aus einer ersten Vorrichtung in Form eines elektrischen Schalters 2 (insbesondere in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters), einer zweiten Vorrichtungen in Form eines Einschubrahmens 3 und einer elektrischen Kontakteinrichtung 4, die zwei Kontaktmodule 5, 6 aufweist.
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Gemaß der 3 und 4 erfolgt zwischen den beiden Vorrichtungen eine Relativbewegung entlang einer ersten Bewegungsbahn 7, wobei hier der elektrische Schalter 2 in bekannter Weise in einer Verschiebungsrichtung in den Einschubrahmen einschiebbar und auch wieder aus dem Einschubrahmen herausziehbar ist, sich die erste Bewegungsbahn 7 also geradlinig in der Verschiebungsrichtung erstreckt.
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Das mit dem Bezugszeichen 5 versehene, auch als Kontaktmessermodul bezeichnete erste der beiden Kontaktmodule der elektrischen Kontakteinrichtung 4 ist an dem elektrischen Schalter 2 und das mit dem Bezugszeichen 6 versehene, auch als Schleifkontaktmodul bezeichnete zweite der Kontaktmodule ist an dem Einschubrahmen 3 gehalten. Beide Kontaktmodule dienen in bekannter Weise zum Anschluss von Hilfsleitern.
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Neben der gezeigten elektrischen Kontakteinrichtung 4, konnen weitere derartige, hier strichpunktiert nur schematisch gezeigte elektrische Kontakteinrichtungen zum Anschluss weiterer Hilfsleiter angeordnet werden.
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Das zweite der Kontaktmodule 6 ist um eine Achse 8 schwenkbar. Diese Achse ist in Lageroffnungen 9 U-formig gebogener Haltelaschen 10 einer Querstrebe 11 des Einschubrahmens gelagert und verlauft parallel zu der Querstrebe 11 und damit quer zu der ersten Bewegungsbahn 7.
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Gemaß der 2 weist das erste Kontaktmodul 5 ein Gehause 12 und mehrere in dem Gehause parallel zueinander angeordnete erste Kontakt 13 auf. Das zweite Kontaktmodul 6 weist ebenfalls ein Gehause 14 auf, in dem mehrere zweite Kontakte 15 angeordnet sind, wobei zwei der Haltelaschen in Ausnehmungen 16, 17 der linken 18 und rechten 19 Seitenwand dieses Gehauses 14 eingreifen.
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Zur gegenseitigen Ausrichtung einander zugeordneter Paare der ersten und zweiten Kontakte bildet das Gehause 12 des ersten Kontaktmoduls 5 Gleitfuhrungsvorsprunge 20, die im Wesentlichen um die ersten Kontakte 13 herum angeordnet sind und die mit korrespondierenden Rippen 21 zusammenwirken, die von dem Gehauses 14 des zweiten Kontaktmoduls 6 gebildet sind und zwischen denen sich die zweiten Kontakte 15 erstrecken.
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Dabei ist jeder der ersten Kontakte 13 als ein Kontaktmesser ausgebildet, das eine erste Kontaktflache 22 und eine zweite Kontaktflache 23 bildet. Jeder der zweiten Kontakte ist als eine U-formig gebogene Schleifkontakthulse ausgebildet, wobei ein erster Schenkel 24 der Schleifkontakthulse zur Kontaktierung der ersten Kontaktflache 22 eine erste Vielzahl jeweils mit Kontakterhebungen 25 versehener freitragender Kontaktarme 26 aufweist und wobei in analoger Weise ein zweiter Schenkel 27 der Schleifkontakthulse zur Kontaktierung der zweiten Kontaktflache 23 eine zweite Vielzahl jeweils mit Kontakterhebungen 28 versehener freitragender Kontaktarme 29 aufweist.
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Gemaß der 3 sind die Kontakterhebungen 25, 28 gleichlaufend zu der ersten Bewegungsbahn 7 aufeinander folgend angeordnet.
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Bei der Relativbewegung der beiden Kontakte 13, 15 ist daher – beginnend mit einer in der 3 gezeigten Eintrittsposition der Kontakte, bei der der elektrische Schalter 2 seine Teststellung in dem Einschubrahmen 3 eingenommen hat und die Kontaktflachen 22, 23 erste der Kontakterhebungen 25, 28 kontaktieren, bis in eine in der 4 gezeigten Endposition der Kontakte, bei der der elektrische Schalter 2 seine Betriebsstellung in dem Einschubrahmen 3 eingenommen hat – immer zumindest eine der aufeinander folgenden der Kontakterhebungen 25, 28 jedes der beiden Schenkel des zweiten Kontaktes 15 von der jeweils zugeordneten, an den Kontakterhebungen der Kontaktarme entlang gleitenden Kontaktflache 22, 23 des ersten Kontaktes 13 kontaktiert.
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Beim Verschieben des elektrischen Schalters 2 fuhren die Kontaktflachen 22, 23 des ersten Kontaktes 13 – beginnend mit der Teststellung des elektrischen Schalters (Eintrittsposition der Kontakte) bis in die Betriebsstellung des elektrischen Schalters (Endposition der Kontakte) bzw. zuruck – also eine Gleitbewegung an den Kontakterhebungen 25, 28 der zweiten Kontakte 15 aus.
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Um dabei einen ubermaßigen Verschleiß der Kontaktflachen 22, 23 der ersten Kontakte zu vermeiden weist die elektrische Kontakteinrichtung 4 ein als Ganzes mit 30 bezeichnetes Mittel zur Steuerung einer Relativbewegung zwischen den beiden Kontakten 13, 15 entlang einer zweiten Bewegungsbahn 31 auf, die parallel zu den Kontaktflachen 22, 23 des ersten Kontaktes 13 und schrag zur ersten Bewegungsbahn 7 verlauft.
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Bei der in den 2 bis 4 gezeigten ersten Ausfuhrungsform 4 der elektrischen Kontakteinrichtung umfasst das Mittel 30 zur Steuerung der Relativbewegung eine Keilsteuerung 32, mittels derer das zweite Kontaktmodul 6 und damit jeder der zweiten Kontakte 15 parallel zu den Kontaktflachen 22, 23 und schrag zur ersten Bewegungsbahn 5 um die quer zu den Kontaktflachen verlaufende Achse 8 schwenkbar ist. Diese Keilsteuerung 32 ist von zwei keilformigen Endabschnitten 33, 34 der Seitenwande 35, 36 des Gehauses 14 des zweiten Kontaktmoduls 6 gebildet, gegen die beim Einschieben des elektrischen Schalters in den Einschubrahmen eine obere Wand 37 des ersten Kontaktmoduls 5 lauft. Durch das dabei bewirkte Schwenken des zweiten Kontaktmoduls 6 im Uhrzeigersinn um die Achse 8 schleifen die Kontakterhebungen 25, 28 der freitragenden Kontaktarme 26, 29 an unterschiedlichen Stellen uber die vorbei gleitenden Kontaktflachen 22, 23 der ersten Kontakte 13.
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Die freitragenden Kontaktarme 26, 29 besitzen in bekannter Weise sich nach außen erweiternde seitliche Rander 38, die das Eintreten des jeweiligen Kontaktmessers sowie das Auseinanderbiegen der einander gegenuberliegenden freitragenden Kontaktarme ermoglichen.
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Bei der in den 5 bis 7 gezeigten zweiten Ausfuhrungsform 104 der elektrischen Kontakteinrichtung umfasst das Mittel 130 zur Steuerung der Relativbewegung ebenfalls eine Keilsteuerung 132. Hier sind jedoch an einer Querstrebe 111 des Einschubrahmens 103 vertikale, also quer zur Verschiebungsrichtung 107 verlaufende Fuhrungsflachen 140, 141 ausgebildet, um das zweite Kontaktmodul 106 und damit jeden der zweiten Kontakte 115 parallel zu den Kontaktflachen 122, 123 und schrag zu der sich in der Verschiebungsrichtung erstreckenden ersten Bewegungsbahn 107 zu verschieben.
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Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar zusatzlich zum oder anstelle des zweiten Kontaktmoduls das erste Kontaktmodul und damit die ersten Kontakte parallel zur ersten Kontaktflache und schrag zur ersten Bewegungsbahn zu verschieben bzw. um eine quer zur ersten Kontaktflache verlaufende Achse zu schwenken.
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Gemaß den 3 und 4 bzw. 5 und 6 umfasst das Mittel 30; 130 zur Steuerung der Relativbewegung bei der ersten Ausfuhrungsform 4 der elektrischen Kontakteinrichtung und bei der zweiten Ausfuhrungsform 104 der elektrischen Kontakteinrichtung eine Ruckholvorrichtung 42; 142 mit einer der Keilsteuerung 32; 132 entgegen wirkenden Federkraft. Diese Ruckholvorrichtung besteht aus einer Feder 43; 143, die an einer Wand 44; 144 der Querstrebe 11; 111 abgestutzt ist.
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Bei der in den 8 bis 10 gezeigten dritten Ausfuhrungsform 204 der elektrischen Kontakteinrichtung umfasst das Mittel 230 zur Steuerung der Relativbewegung eine Keilsteuerung 232 in Form einer Zwangsfuhrung, mittels derer das zweite Kontaktmodul 206 und damit jeder der zweiten Kontakte 215 parallel zu den Kontaktflachen 222, 223 und schrag zu der sich in der Verschiebungsrichtung erstreckenden ersten Bewegungsbahn 207 zwangsweise verschiebbar gefuhrt ist.
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Hierzu ubergreift ein erstes Paar abgebogener Laschen 246, 247 einer an dem Gehause 212 des ersten Kontaktmoduls 205 ausgebildeten linken Seitenwand 248 eine schrag zur ersten Bewegungsbahn 205 verlaufende erste Führungsrippe 249, die an der linken Seitenwand 218 des Gehäuses 214 des zweiten Kontaktmoduls 206 ausgebildet ist. Analog hierzu ubergreift ein zweites Paar abgebogener Laschen 250, 251 einer an dem Gehause 212 des ersten Kontaktmoduls 205 ausgebildeten rechten Seitenwand 252 eine zweite schrag zur ersten Bewegungsbahn 205 verlaufende Fuhrungsrippe 253, die an der rechten Seitenwand 219 des Gehauses 214 des zweiten Kontaktmoduls 206 ausgebildet ist.
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Auch hier sind an einer Querstrebe 211 des Einschubrahmens 203 vertikale, also quer zur Verschiebungsrichtung 207 verlaufende Fuhrungsflachen 240, 241 vorgesehen.
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Im Rahmen der Erfindung werden – insbesondere in Anwendung bei einer aus einem elektrischen Schalter und einem Einschubrahmen gebildeten Schaltkontaktanordnung – folgende Ausfuhrungsformen der neuen elektrischen Kontakteinrichtung bevorzugt:
- – Kontakteinrichtung 4, bei der die Schleifkontakthulsen gegen eine Federkraft an einem relativ zur Verschiebungsrichtung hinteren oder vorderen Drehpunkt geschwenkt werden,
- – Kontakteinrichtung, bei der die Schleifkontakthulsen mittels einer Zwangsfuhrung an einem relativ zur Verschiebungsrichtung hinteren oder vorderen Drehpunkt zwangsweise geschwenkt werden,
- – Kontakteinrichtung 104, bei der die Schleifkontakthulsen gegen eine Federkraft mittels einer Keilsteuerung gehoben/gesenkt werden,
- – Kontakteinrichtung 204, bei der die Schleifkontakthulsen mittels einer Keilsteuerung in Form einer Zwangsfuhrung zwangsweise gehoben/gesenkt werden,
- – Kontakteinrichtung, bei der die Kontaktmesser gegen eine Federkraft an einem relativ zur Verschiebungsrichtung hinteren oder vorderen Drehpunkt geschwenkt werden,
- – Kontakteinrichtung, bei der die Kontaktmesser mittels einer Zwangsfuhrung an einem relativ zur Verschiebungsrichtung hinteren oder vorderen Drehpunkt zwangsweise geschwenkt werden,
- – Kontakteinrichtung 104, bei der die Kontaktmesser gegen eine Federkraft mittels einer Keilsteuerung gehoben/gesenkt werden und
- – Kontakteinrichtung 204, bei der die Kontaktmesser mittels einer Keilsteuerung in Form einer Zwangsfuhrung zwangsweise gehoben/gesenkt werden.
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Die mit den Kontaktarmen versehenen zweiten Kontakte konnen derart gestaltet sein, dass die in der Eintrittsposition kontaktierten Kontaktarme eine geringere Vorspannung ausweisen (mit geringerer Kontaktkraft an den Kontaktflachen des ersten Kontaktes anliegen) als die in der Endposition kontaktierten Kontaktarme. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Lange der Teilungsschlitze zwischen den freitragenden Kontaktarmen in Verschiebungsrichtung abnimmt.
