DE102019112683B3

DE102019112683B3 - Schaltgerät mit selbstreinigenden Kontakten

Info

Publication number: DE102019112683B3
Application number: DE102019112683.5A
Authority: DE
Inventors: Paul Wirz
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-05-16
Also published as: WO2020229161A1; EP3970170A1; CN113826177A

Abstract

Die vorliegende Erfindung geht von einem Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus. Das erfindungsgemäße Schaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Feder und eine zweite Feder als Bügelfeder ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 aus.
Ein gattungsgemäßes Schaltgerät weist eine Doppelunterbrechung mit einem ersten Festkontakt mit einer ersten Kontaktfläche, einem zweiten Festkontakt mit einer zweiten Kontaktfläche, und einer Kontaktbrücke mit einer dritten Kontaktfläche und einer vierten Kontaktfläche auf, wobei die erste Kontaktfläche und die dritte Kontaktfläche eine erste Kontaktstelle bilden, und die zweite Kontaktfläche und die vierte Kontaktfläche eine zweite Kontaktstelle bilden, wobei das Schaltgerät ferner einen Antriebsmechanismus mit einem Antriebselement auf-weist, welches mit der Kontaktbrücke verbunden und zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar ist, wobei der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass die Kontaktbrücke durch eine Bewegung des Antriebselements von der Ausgangsposition in die Endposition zum einen in einer ersten Richtung von einer geöffneten Stellung, in der die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle geöffnet sind, in eine geschlossene Stellung überführt wird, in der die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle geschlossen sind, wobei sich die Kontaktbrücke dabei zum anderen in einer zweiten Richtung parallel zu den Kontaktflächen bewegt, nachdem die erste Kontaktfläche und die dritte Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche und die vierte Kontaktfläche miteinander in Kontakt gelangt sind. Dabei ist die Kontaktbrücke entlang einer Richtung zwischen dritter Kontaktfläche und vierter Kontaktfläche derart in eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte geteilt, dass sowohl die dritte Kontaktfläche als auch die vierte Kontaktfläche jeweils in eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte geteilt sind, wobei der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass sich die erste Hälfte der Kontaktbrücke und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke bei einer Bewegung der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung entgegengesetzt zueinander bewegen, wobei eine erste Feder die erste Hälfte der Kontaktbrücke mit dem Antriebselement derart verbindet, dass eine Verformung der ersten Feder eine erste Verschiebung der ersten Hälfte der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung bewirkt, und eine zweite Feder die zweite Hälfte der Kontaktbrücke mit dem Antriebselement derart verbindet, dass eine Verformung der zweiten Feder eine zweite Verschiebung der zweiten Hälfte der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung bewirkt, wobei die erste Verschiebung und die zweite Verschiebung entgegengesetzte Richtungen in der zweiten Richtung aufweisen.
Ein Schaltgerät mit selbstreinigenden Kontakten ist beispielsweise aus JP S51-39356 B2 bekannt. Bei diesem Schaltgerät wird die einteilige Kontaktbrücke über eine Bügelfeder mit dem Antriebselement verbunden und die Kontaktbrücke verschiebt sich durch Ausbildung der Bügelfeder beim Auftreffen der Kontaktbrücke auf die Festkontakte in einer Richtung parallel zu den Kontaktflächen. Dadurch wird eine Kontaktflächenreibung zwischen den Kontaktflächen auf der Kontaktbrücke und den Kontaktflächen der Festkontakte erzeugt, was zu einer Reinigung der Oberflächen führt und so die Lebensdauer ohne externe Maßnahmen zur Instandhaltung steigert.
Ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der DE 102 24 450 C1 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltgerät der gattungsgemäßen Art anzugeben, das eine möglichst bauteilschonende und effiziente Kontaktflächenreibung erlaubt und so eine erhöhte Lebensdauer gewährleistet und das eine einfache Umsetzung ermöglicht, die kostengünstig und einfach zu fertigen und zu montieren ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach besteht bei einem Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, wenn die erste Feder und die zweite Feder als Bügelfeder ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäße Lösung betrifft das Schließen der Kontaktstellen der Doppelunterbrechung des Schaltgeräts durch den Antriebsmechanismus, wobei eine Kontaktreibung zwischen den Kontaktflächen der Festkontakte und Kontaktflächen auf der Kontaktbrücke ausgeführt wird. Dieser Antriebsmechanismus ist vorzugsweise auch derart eingerichtet, dass die Bewegung des Antriebselements aus der Endposition in die Ausgangsposition, die Kontaktbrücke aus der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung überführt. Dabei tritt eine Bewegung der Hälften der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung und in der ersten Richtung auf. Dementsprechend wird auch bei der Rückbewegung des Antriebselements in die Ausgangsposition eine Kontaktreibung ausgeführt.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Kontaktflächenreibung möglichst schonend ausgeführt wird. Die entgegengesetzte Bewegung der Hälften der Kontaktbrücken ermöglichen unter anderem symmetrische Belastungen auf das Schaltgerät und eine gute Kontaktfindung bei gleichbleibendem Druck und Fläche zwischen den aufeinander reibenden Kontaktflächen.
Die Bewegung des Antriebselements durch den Antriebsmechanismus kann dabei mechanisch oder elektrisch bedingt sein.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltgerät derart eingerichtet ist, dass die erst Feder und die zweite Feder auch als Kontaktdruckfedern wirken. Diese Ausführungsform begünstigt insbesondere die Kompaktheit des Schaltgeräts, da keine weiteren Kontaktdruckfedern angebracht werden müssen.
Weiter vorzugsweise sind die erste Feder und die zweite Feder als Blattfedern ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die Form der zwei Blattfedern dabei u-förmig, wobei ein Schenkel mit dem Antriebselement verbunden ist und ein Schenkel mit der Kontaktbrückenhälfte. Die Bäuche der u-förmigen Blattfedern zeigen hierbei in entgegengesetzte Richtungen und bestimmen so die Bewegungsrichtung der Kontaktbrückenhälften in der zweiten Richtung. Diese einfache Form der Federn ermöglicht eine genaue Ausrichtung der Bewegung der Hälften der Kontaktbrücke bei geringem Fertigungsaufwand. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die erste Feder zusammen mit der zweiten Feder als eine einstückige Kontaktbrückenfeder ausgebildet ist. Dafür ist insbesondere der Teil der ersten Feder und der zweiten Feder über den die Bewegung des Antriebselements auf die erste Feder und auf die zweite Feder übertragen wird, einteilig in Form einer Grundfläche der Kontaktbrückenfeder ausgebildet und zwei Schenkel führen zu der ersten Hälfte der Kontaktbrücke und der zweiten Hälfte der Kontaktbrücke. Dadurch wird unter anderem die Robustheit der Feder, die Kraftübertragung zwischen Antriebselement und Feder und die Montage verbessert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die einteilige Kontaktbrückenfeder aus einem Blech gestanzt ist. Durch diese Ausführungsform, kann die Fertigung des Schaltgeräts vereinfacht werden.
Weiter vorzugsweise sind die erste und die zweite Feder jeweils mittig mit der jeweiligen Seite der Hälfte der Kontaktbrücke verbunden, die gegenüber der Seite der Hälfte der Kontaktbrücke mit den Kontaktflächen liegt. Durch diese Ausführungsform wird eine symmetrische Belastung des Antriebselements gewährleistet und die Beanspruchung der Kontaktbrückenfeder auf Druck vereinfacht die Lagerung der Kontaktbrückenfeder gegenüber der Kontaktbrücke.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Hälfte der Kontaktbrücke und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke, zumindest wenn sich die erste Kontaktfläche und die dritte Kontaktfläche sowie die zweite Kontaktfläche und die vierte Kontaktfläche nicht berühren, auf der Seite der Hälften der Kontaktbrücke, auf der die dritte Kontaktfläche und die vierte Kontaktfläche liegen, an einem Anschlag am Antriebselement anliegen. Dadurch kann eine mechanische Öffnung der Kontaktstellen, durch die Bewegung des Antriebselements, bei etwaigen Verschweißungen gewährleistet werden. Dies ermöglicht auch eine einfache Verbindung der Kontaktbrückenfeder mit Kontaktbrücke und Antriebselement. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Enden der Kontaktbrückenfeder, die an der ersten und zweiten Hälfte der Kontaktbrücke gelagert sind, senkrecht zu der Kontaktbrücke gebogen sind und so in zwei Federaufnahmen in der ersten und zweiten Hälfte der Kontaktbrücke sitzen, und das Antriebselement eine Fläche aufweist, auf der mindestens ein Vorsprung sitz und auf der die Grundfläche der Kontaktbrückenfeder aufliegt, wobei die Grundfläche eine Perforierung aufweist, in der der Vorsprung vom Antriebselement eingefügt werden kann. Diese Art der Verbindung der Kontaktbrückenfeder mit Antriebselement und Hälften der Kontaktbrücke vereinfacht den Zusammenbau des Schaltgeräts.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass die entgegengesetzten Bewegungen der ersten Hälfte der Kontaktbrücke und der zweiten Hälfte der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung lineare Bewegungen sind. Dadurch wird ein besonders einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Schaltgeräts erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Richtung parallel zu der Bewegung des Antriebselements und senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft. Durch diese Ausführungsform ergibt sich eine besonders symmetrische Belastung des Bauteils und der Aufbau kann möglichst kompakt gestaltet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Hälfte der Kontaktbrücke die gleichen Ausmaße wie die zweite Hälfte der Kontaktbrücke hat, wobei die erste Hälfte und die zweite Hälfte der dritten Kontaktfläche und die erste Hälft und die zweite Hälfte der vierten Kontaktfläche die gleichen Ausmaße haben. Diese Ausführungsform trägt dazu bei, dass sich die Belastung gleichmäßig auf die einzelnen Teile des Bauteils verteilt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung des Antriebselements über einen Schnappmechanismus zwischen dem Antriebselement und einem Auslöser gesteuert. Dafür sitzt eine Schnappfeder zwischen Auslöser und Antriebselement. Dadurch ergibt sich eine schnelle Trennung und Schließung der Kontaktstellen, welche der Bildung eines Lichtbogens entgegenwirkt.
Weiter vorzugsweise weist das Schaltgerät eine Zwangsschließung zwischen dem Auslöser und dem Antriebselement auf und das Schaltgerät ist derart eingerichtet, dass die Zwangsschließung, die nach dem Überschreiten einer Position des Auslösers, die die Auslösung des Schnappmechanismus zur Schließung der Kontaktstellen bewirkt, die Bewegung des Antriebselements bis zur Endposition kraftschlüssig mechanisch ausgehend von der Bewegung des Auslösers bedingt. Eine solche Zwangsschließung kann über Nuten an Antriebselement und Auslöser bewerkstelligt werden, zwischen denen ein Schenkel sitzt, der drehbar gelagert ist und so ab einer bestimmten Auslöser- und Antriebselementposition als kraftschlüssige Verbindung zwischen Auslöser und Antriebselement wirkt. Ein solcher Aufbau gewährleistet eine Schließung der Kontaktstellen und Ausführung der Reibbewegung der Hälften der Kontaktbrücke.
Weiter vorzugsweise weist das Schaltgerät eine Zwangsöffnung zwischen dem Auslöser und dem Antriebselement auf und das Schaltgerät ist derart eingerichtet, dass die Zwangsöffnung, die nach dem Überschreiten einer Position des Auslösers, die die Auslösung des Schnappmechanismus zur Öffnung der Kontaktstellen bewirkt, die Bewegung des Antriebselements bis zur Ausgangsposition kraftschlüssig mechanisch ausgehend von der Bewegung des Auslösers bedingt. Eine solche Zwangsöffnung kann ebenfalls über Nuten an Antriebselement und Auslöser bewerkstelligt werden, zwischen denen ein Schenkel sitzt, der drehbar gelagert ist und so ab einer bestimmten Auslöser- und Antriebselementposition als kraftschlüssige Verbindung zwischen Auslöser und Antriebselement wirkt. Ein solcher Aufbau gewährleistet eine Öffnung der Kontaktstellen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltgerät neben der Kontaktbrücke mindestens eine zweite Kontaktbrücke mit zugehörigen zwei Festkontakten aufweist. Diese kann erfindungsgemäß gestaltet sein und als Gegenspieler zu der Kontaktbrücke eingerichtet werden. So sind die Kontaktstellen der zweiten Kontaktbrücke in einer geöffneten Stellung der zweiten Kontaktbrücke, wenn die Kontaktbrücke in der geschlossenen Stellung ist und sind die Kontaktstellen der zweiten Kontaktbrücke in einer geschlossenen Stellung der zweiten Kontaktbrücke, wenn die Kontaktbrücke in der geöffneten Stellung ist. Ebenso kann das Schaltgerät derart eingerichtet sein, dass die Zwangsschließung der Kontaktbrücke als Zwangsöffnung der zweiten Kontaktbrücke fungiert und die Zwangsöffnung der Kontaktbrücke als Zwangsschließung der zweiten Kontaktbrücke fungiert. Dadurch eignet sich das Schaltgerät gut als Weichenschalter.
Die Erfindung eignet sich besonders für Schnappschalter. In solche Schnappschaltern sowie in anderen Schaltgeräten kann das Antriebselement beispielsweise ein Stößel sein.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Detailansicht eines Teils des Antriebselements, der beiden Festkontakte und der Kontaktbrücke des erfindungsgemäßen Schaltgeräts von schräg oben mit vertikal geteiltem Antriebselement zur besseren Sichtbarkeit,
2a, b, c drei Frontalansichten der Detailansicht aus 1, wobei das erfindungsgemäße Schaltgerät in drei Positionen unterschiedlichen Positionen gezeigt wird,
3 eine Frontalansicht eines Schnitts durch das Schaltgerät mit zwei Kontaktbrücken ohne Hülle, Anschlüsse der Festkontakte und etwaige Führungen zur bessern Sichtbarkeit.

Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
1 zeigt eine Detailansicht auf einen Teil des Antriebselements 1, auf die beiden Festkontakte 2, 4 sowie auf die Kontaktbrücke 6 von schräg oben. Die gezeigten Bauteile sind Teil eines Schnappschalters und das Antriebselement 1 ist in diesem Fall als Stößel ausgebildet.
Wie aus der Abbildung hervorgeht, weist der erste Festkontakt 2 eine erste Kontaktfläche 3 auf, wobei der zweite Festkontakt 4 eine zweite Kontaktfläche 5 aufweist. Die Kontaktbrücke 6 weist eine dritte Kontaktfläche 7 sowie eine vierte Kontaktfläche 8 auf. Die Paarung aus erster Kontaktfläche 3 und dritter Kontaktfläche 7 bildet eine erste Kontaktstelle der Doppelunterbrechung. Die zweite Paarung aus zweiter Kontaktfläche 5 und vierter Kontaktfläche 8 bildet die zweite Kontaktstelle. In 1 ist ferner zu erkennen, dass die Kontaktbrücke 6 in zwei Teile mit gleichen Ausmaßen geteilt ist. Dies ist die erste Hälfte der Kontaktbrücke 9 und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke 10. Die dritte Kontaktfläche 7 und die vierte Kontaktfläche 8 sind jeweils auch in zwei Teile mit gleichen Ausmaßen geteilt. Dabei weist die erste Hälfte der Kontaktbrücke 9 die erste Hälfte der dritten Kontaktfläche 11 und die erste Hälfte der vierten Kontaktfläche 13 auf. Dementsprechend weist die zweite Hälfte der Kontaktbrücke 10 die zweite Hälfte der dritten Kontaktfläche 12 und die zweite Hälfte der vierten Kontaktfläche 14 auf.
Die Kontaktbrücke 6 ist über eine einteilige Kontaktbrückenfeder 15 schwimmend mit dem Antriebselement 1 verbunden, wobei die erste Hälfte der Kontaktbrücke 9 an einem ersten Schenkel 16 der Kontaktbrückenfeder 15 gelagert ist und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke 10 an einem zweiten Schenkel 17 der Kontaktbrückenfeder 15 gelagert ist. Die Enden des ersten Schenkels 16 und des zweiten Schenkels 17 sind jeweils in Federaufnahmen auf den von den Kontaktflächen 7, 8 abgewandten Seiten der Hälften der Kontaktbrücke 9, 10 mittig gelagert. Zur Lagerung der Kontaktbrückenfeder 15 und der Kontaktbrücke 6 gegenüber dem Antriebselement 1 weist das Antriebselement 1 einen ersten Anschlag 23 und einen zweiten Anschlag 22 auf, die parallel zu einander und parallel zu den Kontaktflächen 3, 5, 7, 8 liegen. Dabei weist der erste Anschlag 23 zwei Vorsprünge 18 auf, die in Perforierungen 19 in der Kontaktbrückenfeder 15 greifen und so die Kontaktbrückenfeder 15 gegenüber dem Antriebselement 1 fixieren. In 1 wir nur ein Vorsprung 18 aufgrund der Teilansicht des Antriebselements gezeigt. An dem zweiten Anschlag 22 liegen die Seiten der Hälften der Kontaktbrücken 9, 10 an, auf denen sich die dritte Kontaktfläche 7 und vierte Kontaktfläche 8 befinden.
Das Antriebselement 1 lässt sich in einer Antriebselementbewegungsrichtung 21 bewegen. Durch diese Bewegung bewegt sich auch die Kontaktbrücke 6 in einer ersten Richtung, die mit der Antriebselementbewegungsrichtung 21 übereinstimmt und dazu führt, dass sich die Kontaktflächen 7, 8 und die Kontaktflächen 3, 4 aufeinander zubewegen bzw. voneinander wegbewegen. Durch die schwimmende Verbindung über die Kontaktbrückenfeder 15 können sich die Hälften der Kontaktbrücke 9, 10 in einer zweiten Richtung 20 bewegen, die parallel zu den Kontaktflächen und senkrecht zu der Antriebselementbewegungsrichtung 21 ist.
Die 2 a, b und c zeigen eine Frontalansicht auf die Detailansicht aus 1 in drei unterschiedlichen Positionen, in denen sich das Schaltgerät befinden kann. Dabei ist das Schaltgerät derart eingerichtet, dass sich das Antriebselement 1 von einer Ausgangsposition, gezeigt in 2a, in eine Endposition, gezeigt in 2c, entlang der Antriebselementbewegungsrichtung 21 bewegt. In der Ausgangsposition sind die erste Kontaktstelle und zweite Kontaktstelle geöffnet. Bewegt sich das Antriebselement 1 nun in Richtung der Endposition entlang der Antriebselementbewegungsrichtung 21, treffen die Hälften der Kontaktflächen 11, 12, 13, 14 durch die Bewegung des Antriebselements 1 auf die Kontaktflächen 3, 5. Dieses Aufeinandertreffen der Kontaktflächen wird in 2b gezeigt. Bewegt sich das Antriebselement 1 noch weiter bis in die Endposition, werden die erste Hälfte der Kontaktbrücke 9 und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke 10 durch ihre Lagerung in Form der Kontaktbrückenfeder 15 von dem Anschlag 22 gelöst und in entgegengesetzte Richtungen in der zweiten Richtung 20 bewegt, während die Kontaktbrückenfeder 15 die dritte Kontaktfläche 7 auf die erste Kontakt-fläche 3 und die vierte Kontaktfläche 8 auf die zweite Kontaktfläche 5 drückt. Dies hat zur Folge, dass die Hälften der dritten Kontaktfläche 11, 12 in entgegengesetzte Richtungen der zweiten Richtung 20 über die erste Kontaktfläche 3 reiben und dass die Hälften der vierten Kontaktfläche 13, 14 in entgegengesetzte Richtungen der zweiten Richtung 20 über die zweite Kontaktfläche 5 reiben, bis das Antriebselement in der Endposition ist und die Auslenkung der Hälften der Kontaktbrücke 9, 10 maximal ist. Bewegt sich der Antriebselement 1 aus der Endposition in die Ausgangsposition, bewegen sich zuerst die Hälften der Kontaktbrücke 9, 10 in der zweiten Richtung 20 bis die Hälften der Kontaktbrücke 9, 10 an dem Anschlag 22 anliegen. Danach lösen sich die dritte Kontaktfläche 7 von der ersten Kontaktfläche 3 und die vierte Kontaktfläche 8 von der zweiten Kontaktfläche 5 und die Kontaktbrücke 6 bewegt sich in der ersten Richtung mit dem Antriebselement 1 bis zur Ausgangsposition.
3 zeigt einen Schnitt durch ein Schaltgerät gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei die Hülle des Schaltgeräts, die Anschlüsse der Festkontakte und etwaige Führungen einzelner Bauteile zur besseren Sichtbarkeit nicht gezeigt werden. Das Schaltgerät in 3 zeigt zum einen die Kontaktbrücke 6 mit ihren zugeordneten Festkontakten 2, 4 und der Kontaktbrückenfeder 15, die die Kontaktbrücke 6 mit dem Antriebselement 1 verbindet, in der Form in der sie auch in der 1 gezeigt wird. Neben dieser ersten Doppelunterbrechung ist am Antriebselement 1 eine zweite Kontaktbrücke 24 auf die gleiche Weise und in der gleichen Ausführung angebracht, wobei den Kontaktflächen auf der zweiten Kontaktbrücke ebenfalls Festkontakte 25 mit Kontaktflächen gegenüberliegen.
Die zweite Kontaktbrücke 24 ist so am Antriebselement 1 angeordnet, dass wenn das Antriebselement 1 sich in der Ausgangsposition befindet, die Kontaktflächen der zweiten Kontaktbrücke 24 auf den zugehörigen Kontaktflächen der Festkontakte 25 liegen und die Hälften der zweiten Kontaktbrücke 24 maximal in die zweite Richtung 20 verschoben sind und dass wenn das Antriebselement 1 sich in der Endposition befindet, die Kontaktflächen der zweiten Kontaktbrücke 24 nicht die zugehörigen Kontaktflächen der Festkontakte 25 berühren.
Die Bewegung des Antriebselements 1 zwischen der Ausgangsposition und der Endposition in der Antriebselementbewegungsrichtung 21 wird durch einen Auslöser 26 und einen Schnappmechanismus bedingt. Der Auslöser 26 ist über eine Schnappfeder 27 mit dem Antriebselement 1 verbunden und kann in eine Auslöserrichtung 31, die parallel zur Antriebselementbewegungsrichtung 21 ist, bewegt werden. Der Schnappmechanismus bedingt, dass die Bewegungsrichtung des Auslösers 31 entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Antriebselements 21 stattfindet. Die Schnappfeder 27 ermöglicht ein schnelles Schalten zwischen Ausgangs- und Endposition, welches das Risiko der Bildung eines Lichtbogens vermindert.
Zur Sicherstellung, dass die Kontakte getrennt bzw. geschlossen werden und das Reiben zwischen den Kontaktflächen stattfindet, ist eine Zwangsschließung und eine Zwangsöffnung in dem Schaltgerät integriert. Mit Zwangsschließung und Zwangsöffnung ist eine kraftschlüssige mechanische Verbindung zwischen Auslöser 26 und Antriebselement 1 gemeint, die so auch bei Fehlfunktionen der Schnappfeder sowie bei einer Verschweißung von Kontaktflächen das Antriebselement und somit die Kontaktbrücken von den jeweiligen Festkontakten wegbewegen kann. Außerdem stellt sie sicher, dass die Reibbewegung der geteilten Kontaktflächen auf den Kontaktflächen der Festkontakte stattfindet. Diese Zwangsschließung und Zwangsöffnung ist über einen drehbar gelagerten Schenkel 32 realisiert, der in einer Nut 28 am Antriebselement 1 und in einer Nut 29 am Auslöser 26 liegt. Dabei ist das Schaltgerät derart eingerichtet, dass der Schenkel 32 eine kraftschlüssige mechanische Verbindung zwischen Auslöser 26 und Antriebselement 1 herstellt, sobald der Auslöser 26 über den jeweiligen Sprungpunkt bewegt wird, ab dem die Schnappfeder das Antriebselement 1 bewegen sollte. Die Bewegung des Auslösers wird entweder durch eine äußere Kraft durch den Bediener bedingt, wenn das Antriebselement 1 aus der Ausgangsposition in die Endposition überführt werden soll, oder durch die Rückstellfeder 30 bzw. Rückstellfedern 30, wenn das Antriebselement 1 aus der Endposition in die Ausgangsposition überführt wird.
Bezugszeichenliste

1: Antriebselement
2: erster Festkontakt
3: erste Kontaktfläche
4: zweiter Festkontakt
5: zweite Kontaktfläche
6: Kontaktbrücke
7: dritte Kontaktfläche
8: vierte Kontaktfläche
9: erste Hälfte der Kontaktbrücke
10: zweite Hälfte der Kontaktbrücke
11: erste Hälfte der dritten Kontaktfläche
12: zweite Hälfte der dritten Kontaktfläche
13: erste Hälfte der vierten Kontaktfläche
14: zweite Hälfte der vierten Kontaktfläche
15: Kontaktbrückenfeder
16: erster Schenkel der Kontaktbrückenfeder
17: zweiter Schenkel der Kontaktbrückenfeder
18: Vorsprünge
19: Perforierungen
20: zweite Richtung
21: Antriebselementbewegungsrichtung
22: zweiter Anschlag
23: erster Anschlag
24: zweite Kontaktbrücke
25: zweites Paar Festkontakte
26: Auslöser
27: Schnappfeder
28: Nut in Antriebselement
29: Nut in Auslöser
30: Rückstellfedern
31: Bewegungsrichtung des Auslösers
32: drehbar gelagerter Schenkel

Claims

Schaltgerät mit Doppelunterbrechung, mit einem ersten Festkontakt (2) mit einer ersten Kontaktfläche (3), einem zweiten Festkontakt (4) mit einer zweiten Kontaktfläche (5), und einer Kontaktbrücke (6) mit einer dritten Kontaktfläche (7) und einer vierten Kontaktfläche (8), wobei die erste Kontaktfläche (3) und die dritte Kontaktfläche (7) eine erste Kontaktstelle bilden, und die zweite Kontaktfläche (5) und die vierte Kontaktfläche (8) eine zweite Kontaktstelle bilden, wobei das Schaltgerät ferner einen Antriebsmechanismus mit einem Antriebselement (1) aufweist, welches mit der Kontaktbrücke (6) verbunden und zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar ist, wobei der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass die Kontaktbrücke (6) durch eine Bewegung des Antriebselements (1) von der Ausgangsposition in die Endposition zum einen in einer ersten Richtung von einer geöffneten Stellung, in der die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle geöffnet sind, in eine geschlossene Stellung überführt wird, in der die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle geschlossen sind, wobei sich die Kontaktbrücke (6) dabei zum anderen in einer zweiten Richtung (20) parallel zu den Kontaktflächen (3, 5, 7, 8) bewegt, nachdem die erste Kontaktfläche (3) und die dritte Kontaktfläche (7) und/oder die zweite Kontaktfläche (5) und die vierte Kontaktfläche (8) miteinander in Kontakt gelangt sind, wobei die Kontaktbrücke (6) entlang einer Richtung zwischen dritter Kontaktfläche (7) und vierter Kontaktfläche (8) derart in eine erste Hälfte (9) und eine zweite Hälfte (10) geteilt ist, dass sowohl die dritte Kontaktfläche (7) als auch die vierte Kontaktfläche (8) jeweils in eine erste Hälfte (11, 13) und eine zweite Hälfte (12, 14) geteilt sind, wobei der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass sich die erste Hälfte der Kontaktbrücke (9) und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke (10) bei einer Bewegung der Kontaktbrücke in der zweiten Richtung (20) entgegengesetzt zueinander bewegen, wobei eine erste Feder die erste Hälfte der Kontaktbrücke (9) mit dem Antriebselement (1) derart verbindet, dass eine Verformung der ersten Feder eine erste Verschiebung der ersten Hälfte der Kontaktbrücke (9) in der zweiten Richtung (20) bewirkt, und eine zweite Feder die zweite Hälfte der Kontaktbrücke (10) mit dem Antriebselement (1) derart verbindet, dass eine Verformung der zweiten Feder eine zweite Verschiebung der zweiten Hälfte der Kontaktbrücke (10) in der zweiten Richtung (20) bewirkt, wobei die erste Verschiebung und die zweite Verschiebung entgegengesetzte Richtungen in der zweiten Richtung (20) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder und die zweite Feder als Bügelfedern ausgebildet sind.
Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät derart eingerichtet ist, dass die erst Feder und die zweite Feder auch als Kontaktdruckfedern wirken.
Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder zusammen mit der zweiten Feder als eine einstückige Kontaktbrückenfeder (15) ausgebildet ist.
Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einteilige Kontaktbrückenfeder (15) aus einem Blech gestanzt ist.
Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Feder jeweils mittig mit der jeweiligen Seite der Hälfte der Kontaktbrücke (9, 10) verbunden sind, die gegenüber der Seite mit den Kontaktflächen (7, 8) liegt.
Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte der Kontaktbrücke (9) und die zweite Hälfte der Kontaktbrücke (10), zumindest wenn sich die erste Kontaktfläche (3) und die dritte Kontaktfläche (7) sowie die zweite Kontaktfläche (5) und die vierte Kontaktfläche (8) nicht berühren, auf der Seite der Hälften der Kontaktbrücke, auf der die dritte Kontaktfläche (7) und vierte Kontaktfläche (8) liegen, an einem Anschlag (22) am Antriebselement (1) anliegen.
Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus derart eingerichtet ist, dass die entgegengesetzten Bewegungen der ersten Hälfte der Kontaktbrücke (9) und der zweiten Hälfte der Kontaktbrücke (10) in der zweiten Richtung (20) lineare Bewegungen sind.
Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung parallel zu der Bewegung des Antriebselements (1) und senkrecht zu der zweiten Richtung (20) verläuft.
Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte der Kontaktbrücke (9) die gleichen Ausmaße wie die zweite Hälfte der Kontaktbrücke (10) hat, wobei die erste Hälfte (11) und die zweite Hälfte (12) der dritten Kontaktfläche (7) und die erste Hälfte (13) und die zweite Hälfte (14) der vierten Kontaktfläche (8) die gleichen Ausmaße haben.