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Die Erfindung betrifft ein Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät.
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Bei einem Doppelunterbrecher-Kontaktsystem werden zwei miteinander mechanisch gekoppelte Kontakte gleichzeitig geöffnet oder geschlossen. Bekannt sind rotatorische und translatorische Doppelunterbrecher. Rotatorische Doppelunterbrecher weisen einen an einer Schaltwelle drehbar gelagerten Schaltarm auf, der mit zwei beweglichen Kontakten versehen ist. Bei einer Drehung der Schaltwelle werden die beiden beweglichen Kontakte entweder auf Festkontakte zum Schließen der Schaltkontakte gedrückt oder zum Öffnen von den Festkontakten wegbewegt.
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Bei einem translatorischen Doppelunterbrecher wird ein elektrisch leitendes Brückenschaltstück mit beweglichen Kontakten jeweils an seinen beiden Enden zum Öffnen oder Schließen der Schaltkontakte geradlinig bewegt. Das bewegliche Brückenschaltstück ist typischerweise quaderförmig, flächig ausgestaltet, beispielsweise als flaches Stanzteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung wie Messing, und besitzt eine zur Führung in einer Schaltbrückenführung entsprechend ausgestaltete Geometrie.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein robustes und weitgehend wartungsfreies Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ein translatorisches Doppelunterbrecher-Kontaktsystem mit einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück vor, das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann. Durch diese Ausgestaltung des Brückenschaltstücks kann die Gefahr einer Verklemmung in einer Schaltbrückenführung, wie sie häufig bei herkömmlichen, quaderförmig ausgestalteten Brückenschaltstücken vorkommt, reduziert werden. Die Ausführung als Rotationskörper hat auch den Vorteil, dass durch eine Drehung des Brückenschaltstücks um seine Längsachse die Kontakte an den Enden des Brückenschaltstücks nicht nur einer Seite wie bei quaderförmig ausgestalteten herkömmlichen Brückenschaltstücken abgenutzt werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät mit einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück, das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann, und einer Schaltbrückenführung für eine geradlinige Bewegung des Brückenschaltstücks.
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Das Brückenschaltstück kann eine etwa in der Mitte seiner Längserstreckung vorgesehene Nut für die Lagerung der Öse einer Zugfeder aufweisen, die zum Halten des Brückenschaltstücks in einer vorgegebenen Position in der Schaltbrückenführung vorgesehen und in der Schaltbrückenführung gelagert ist. Durch die in der Nut sitzende Öse der Zugfeder kann wirksam verhindert werden, dass das Brückenschaltstück seitlich aus der Schaltbrückenführung „herauswandert“.
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Das Brückenschaltstück kann einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Beispielsweise kann für das Brückenschaltstück Halbzeug verwendet werden, wodurch der Produktionsaufwand gering gehalten wird. Eine solche Ausgestaltung ist vor allem bei einer geringen Schaltbeanspruchung ausreichend.
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Insbesondere für eine höhere Schaltbeanspruchung kann das Brückenschaltstück an seinen Enden als bewegliche Kontakte gesonderte Auflagen aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere aus Silber oder einer Silberlegierung, aufweisen. Hierdurch kann zudem die Gefahr des Verschweißens der beweglichen Kontakte mit Festkontakten bei hohen elektrischen Strömen reduziert werden.
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Die gesonderten Auflagen können durch dünnwandige, auf die Enden des Brückenschaltstücks aufgepresste Buchsen, insbesondere Buchse aus Silber oder einer Silberlegierung, gebildet sein. Eine solche Ausgestaltung kann vor allem in der Produktion des Brückenschaltstücks mit relative geringem Aufwand realisiert werden.
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Um beispielsweise die Kontaktierung zu verbessern kann das Doppelunterbrecher-Kontaktsystem Festkontakte aufweisen, die jeweils eine an die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks entsprechend angepasste Kontaktaufnahme aufweisen.
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Die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks können jeweils eine konvex ausgebildete Kontaktfläche und die Festkontakte jeweils konkav ausgebildete Kontaktaufnahmen für die konvex ausgebildeten Kontaktflächen der beweglichen Kontakte aufweisen, so dass eine möglichst innige Kontaktgabe sichergestellt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach der Erfindung und wie hierin beschrieben. Insbesondere kann ein dreiphasiges elektrisches Schaltgerät mit drei solchen Doppelunterbrecher-Kontaktsystemen vorgesehen sein.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
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Die Zeichnungen zeigen in
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1 ein Ausführungsbeispiel eines Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems gemäß der Erfindung;
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2 das Brückenschaltstücks des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von 1 im Detail;
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3 die Zugfeder des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von 1;
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4 eine Seitenansicht der Schaltbrückenführungen des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von 1; und
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5 verschiedene Schnittansichten des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von 1.
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In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.
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1 zeigt ein Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystem 10 zum Einsatz in einem (nicht gezeigten) Dreiphasen-Schaltgerät in zwei perspektivischen Ansichten. Pro Phase ist ein Doppelunterbrecher 24, 24‘ und 24‘‘ vorgesehen.
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Jeder der Doppelunterbrecher 24, 24‘ und 24‘‘ weist jeweils ein bewegliches, elektrisch leitendes Brückenschaltstück 12, eine Zugfeder 20 und eine Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ auf. In jeder Schaltbrückenführung 14, 14‘ und 14‘‘ ist jeweils ein Brückenschaltstück 12 beweglich in einer Schaltstück-Durchgangsöffnung 15, 15‘ bzw. 15‘‘ derart gelagert, dass die Enden jedes Brückenschaltstücks 12 mit den beweglichen Kontakten der Doppelunterbrecher 24, 24‘ und 24‘‘ frei liegen und durch eine geradlinige, durch die Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ vorgegebene Bewegung der Brückenschaltstücke 12 mittels eines (nicht dargestellten) Schaltantriebs von der in 1 gezeigten Position in eine Position bewegt werden können, in welcher die beweglichen Kontakte (nicht dargestellte) Festkontakte der der Doppelunterbrecher 24, 24‘ und 24‘‘ kontaktieren. Die Brückenschaltstücke 12 werden hierbei jeweils durch eine in jeder Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ vorgesehene Zugfeder 20 gehalten.
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2 zeigt das Brückenschaltstück 12 der Doppelunterbrecher 24, 24‘ und 24‘‘ im Detail: das elektrisch leitfähige Brückenschaltstück 12 ist stangenförmig als Rotationskörper ausgebildet, so dass es sich um seine Längsachse insbesondere in der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ drehen kann. An seinen beiden längsseitigen Enden weist es jeweils aufgepresste Buchsen 22 aus Kupfer oder Silber auf, beispielsweise dünnwandige Silberbuchsen. Diese Ausführung ist vor allem bei einer hohen Schaltbeanspruchung von Vorteil, bei welcher ein hoher Kontaktverschleiß stattfindet Außerdem können die aufgepressten Buchsen zur Verschweißsicherheit der beweglichen Kontakte mit Festkontakten beitragen. Alternativ kann das Brückenschaltstück 12 auch einstückig aus einem leitfähigen Werkstoff wie Kupfer oder Messing ausgebildet sein, ohne separate Auflagen wie aufgepresste Buchsen. Hierbei kann ein Halbzeug zur Anwendung kommen. Eine solche Ausführung ist vor allem bei einer geringen Schaltbeanspruchung denkbar.
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Etwa in der Mitte der Längsachse des Brückenschaltstücks 12 ist eine Nut 16 eingebracht, die zur Lagerung einer ersten Öse 18 der Zugfeder 20 (3) dient. Durch die in der Nut 16 gelagerte Öse der Zugfeder wird das Brückenschaltstück 12 in der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ stabilisiert, indem Bewegungen des Brückenschaltstücks 12 entlang seiner Längsachse und damit ein „beidseitiges Wegwandern“ des Brückenschaltstücks 12 aus der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ während Bewegungen des Brückenschaltstücks 12 in der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ verhindert werden bzw. wird.
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Wie bereits erläutert werden die Brückenschaltstücke 12 in jeder Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ jeweils durch eine Zugfeder 20 in einer vorgegebenen Position gehalten. Hierzu ist eine zweite Öse 19 der Zugfeder 20 an einer Zugfeder-Aufhängung 21, 21‘ bzw. 21‘‘ der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ aufgehängt. In der in 4 gezeigten Seitenansicht der Schaltbrückenführungen 14, 14‘ bzw. 14‘‘ des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems 10 sind die Zugfeder-Aufhängungen 21, 21‘ bzw. 21‘‘ erkennbar. Der Schaltantrieb bewegt die Brückenschaltstücke 12 gemeinsam oder auch getrennt voneinander entgegen der Federkraft der Zugfedern 20 in eine Kontaktposition, in welcher die beweglichen Kontakte der Brückenschaltstücke 12 mit den entsprechenden Festkontakten kontaktiert sind.
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Durch die Rotationsmöglichkeit des Brückenschaltstücks 12 kann es sich nicht in der Schaltbrückenführung 14, 14‘ bzw. 14‘‘ im Gegensatz zu einem herkömmlichen, quaderförmig, flächig ausgestalteten Brückenschaltstück verkanten, da es um seine Längsachse nicht wie ein quaderförmiges Brückenschaltstück kippen kann.
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Hierdurch wird die Ausfallsicherheit des Doppelunterbrecher-Kontaktsystems 10 erhöht. Rotationen des Brückenschaltstücks 12 um seine Längsachse können sogar von Vorteil sein, da dann die Kontaktflächen der beweglichen Kontakte mit den Festkontakten erneuert werden und der Kontaktverschleiß der beweglichen Kontakte reduziert werden kann.
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5 zeigt verschiedene Schnittansichten des in 1 gezeigten und oben beschriebenen Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems, die insbesondere verdeutlichen, wie das Brückenschaltstück in den Schaltbrückenführungen gelagert und geführt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Doppelunterbrecher-Kontaktsystem
- 12
- bewegliches, elektrisch leitendes Brückenschaltstück
- 14, 14‘, 14‘‘
- Schaltbrückenführung
- 15, 15‘, 15‘‘
- Schaltstück-Durchgangsöffnung
- 16
- Nut
- 18
- erste Öse
- 19
- zweite Öse
- 20
- Zugfeder
- 21, 21‘, 21‘‘
- Zugefder-Aufhängung
- 22
- aufgepresste Buchsen
- 24, 24‘, 24‘‘
- Phasen-Doppelunterbrecher
