DE19910172B4 - Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten - Google Patents

Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten Download PDF

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Abstract

Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten (2, 3), bei dem zumindest ein bewegbarer (3) der Schaltkontakte, der als Kontakthebel ausgebildet ist, an einem schwenkbar gelagerten Kontaktträger (5) schwenkbar gelagert ist und bei dem die Schaltkontakte (2, 3) in einer Einschaltstellung des Kontaktträgers (5) unter der Kraft zumindest einer Kontaktkraftfeder (19) entgegen einer durch Stromfluss elektrodynamisch bewirkten, kontaktabhebenden Kraft aneinander anliegen,
– mit einer mittels eines mehrgliedrigen Hebelsystems mit dem Kontaktträger (5) verbundenen Schaltwelle (11), die zum Schließen der Schaltkontakte aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung und zum Öffnen der Schaltkontakte (2, 3) aus der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung überführbar ist, und
– mit einer in dem Hebelsystem (12) enthaltenen Stützvorrichtung, die sich unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert unterhalb eines Grenzwertes liegt, als starres Bauteil verhält und die bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes bei in ihrer Einschaltstellung befindlicher Schaltwelle (11) den Kontaktträger (5) zum Überführen in...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten, bei dem zumindest ein bewegbarer der Schaltkontakte, der als Kontakthebel ausgebildet ist, an einem schwenkbar gelagerten Kontaktträger schwenkbar gelagert ist und bei dem die Schaltkontakte in einer Einschaltstellung des Kontaktträgers unter der Kraft zumindest einer Kontaktkraftfeder entgegen einer durch Stromfluss elektrodynamisch bewirkten, kontaktabhebenden Kraft aneinander anliegen,
    • – mit einer mittels eines mehrgliedrigen Hebelsystems mit dem Kontaktträger verbundenen Schaltwelle, die zum Schließen der Schaltkontakte aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung und zum Öffnen der Schaltkontakte aus der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung überführbar ist, und
    • – mit einer in dem Hebelsystem enthaltenen Stützvorrichtung, die sich unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert unterhalb eines Grenzwertes liegt, als starres Bauteil verhält und die bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes bei in ihrer Einschaltstellung befindlicher Schaltwelle den Kontaktträger zum Überführen in seine Ausschaltstellung freigibt.
  • Leistungsschalter der vorstehend charakterisierten Art sind z. B. durch die DE 25 11 948 A1 oder die EP 0 398 461 A2 bekannt geworden. Bei dem Leistungsschalter nach der genannten DE 25 11 948 A1 wird die Stützvorrichtung durch die Ausbildung des Hebelsystems als Kniehebelsystem gebildet, das sich in der Einschaltstellung des Schaltkontaktes in seiner Strecklage befindet. Durch eine Relativbewegung des Schaltkontaktes gegenüber seinem Kontaktträger wird ein auf dem Kniegelenk sitzender zweiarmiger Knickhebel betätigt, wenn der Schaltkontakt durch einen sehr hohen Strom entgegen der Wirkung der Kontaktkraftfeder geöffnet wird. Der Knickhebel stützt sich dabei mit seinem einen Schenkel derart ab, daß das Kniegelenk des Kniehebelsystems aus der Strecklage herausgedrückt wird und damit der Kontaktträger und der Schaltkontakt in die Ausschaltlage gelangen können. Dieser Vorgang ist unabhängig von der Stellung der Schaltwelle und kann daher in jedem Pol eines mehrpoligen Leistungsschalters schneller stattfinden, als durch eine normale Auslösung durch einen Überstromauslöser.
  • Ähnlich rasch arbeitet der Leistungsschalter nach der erwähnten EP 0 398 461 A2 . Hier enthält das Hebelsystem als Stützvorrichtung ein federbelastetes Spreizglied. Dieses wird unmittelbar durch eine Überschreitung des Grenzwertes der Kraft, d.h. durch eine elektrodynamische Abstoßungskraft am Schaltkontakt, betätigt.
  • Beide beschriebenen strombegrenzenden Leistungsschalter können wahlweise auch als nicht strombegrenzende, also "dynamisch feste" Schalter eingesetzt werden, wenn die Stützvorrichtung durch ein starres Hebelglied ersetzt oder ihre kraftabhängige Auslösung blockiert wird. Ein derartig „dynamisch fester" Schalter ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 296 09 824 U1 bekannt)
  • Aus der Druckschrift DE 37 25 860 A1 ist ein Schaltungsunterbrecher bekannt, der keine Schaltwelle, sondern eine dem Fachmann auch als Traverse bekannte Querschiene aufweist. Bei diesem Schaltungsunterbrecher ist nur eine Poleinheit eigenständig an ein mehrgliedriges Hebelsystems eines Betätigungsmechanismus angekoppelt. Dabei weist die eine Poleinheit einen ersten und einen zweiten Kontaktarm auf, die unabhängig voneinander drehbar gelagert sind. An dem ersten Kontaktarm ist das mehrgliedrige Hebelsystem angekoppelt. Die Bewegung des zweiten Kontaktarms wird mittels einer Querschiene auf eine weitere Poleinheit übertragen, die keine eigenständige Ankopplung an den Betätigungsmechanismus aufweist. Der zweite Kontaktarm, der einen beweglichen Kontakt trägt, ist mittels eines Gleitzapfens und einer Feder mit dem ersten Kontaktarm federnd gekoppelt. Die federnde Kopplung ist notwendig, damit im Kurzschlussfall der zweite Kontaktarm unter der Einwirkung elektrodynamischer Stromkräfte in Öffnungsrichtung des beweglichen Kontaktes schwenken kann, wobei der erste Kontaktarm eine Kulisse zum Führen und Anschlagen des Gleitzapfens aufweist.
  • Es sind auch strombegrenzende Leistungsschalter bekannt geworden, bei denen eine Erhöhung von Kräften in den Hebelsystemen der Schaltkontakte durch elektrodynamische Wirkung auf andere Weise erfasst und hierdurch die Verklinkung der Schaltwelle gelöst wird ( DE 40 22 078 A1 ). Vorteilhaft ist hieran ein insgesamt geringerer mechanischer Aufwand, weil die Erhöhung der Kraft anstatt in jedem Pol eines mehrpoligen Leistungsschalters nur an einer Stelle, beispielsweise an der Verklinkung der Schaltwelle, zu erfassen ist. Jedoch wird sich hierdurch ein ebenso hohes Maß von Strombegrenzung, wie es durch Stützvorrichtungen nach den vorstehend behandelten Patentdokumenten erreicht wird, im allgemeinen wegen der größeren zu bewegenden Massen, nicht erreichen lassen.
  • Aus der Druckschrift DE 15 13 341 A ist ein Selbstschalter mit strombegrenzendem Kontaktsystem bekannt, bei dem Kontaktkraftfedern zwischen einem Hebelsystem abgestützt sind, das eine Schaltwelle mit einem Kontaktträger koppelt, und bei dem daher der Kontaktträger selbst – und zwar gemeinsam mit einem an ihm gehaltenen beweglichen Kontakt – unter der Einwirkung elektrodynamischer Stromkräfte geschwenkt wird, wodurch sich eine Verklinkung des Kontaktträgers löst.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass auch strombegrenzende elektrische Schalter bekannt geworden sind, bei denen im Unterschied zu den eingangs genannten, gattungsgemäßen Leistungsschaltern die strombegrenzende Öffnung des bewegbaren Kontak tes aufgrund einer Ansteuerung durch einen elektromagnetischer Auslöser erfolgt ( FR 1350385 A , FR 1456774 A ).
  • Die Erfindung geht demgegenüber von einem Leistungsschalter der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art aus, für den eine in jedem Pol angeordnete kraftabhängige Stützvorrichtung wesentlich ist. Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Öffnungsgeschwindigkeit der Schaltkontakte zu erhöhen und einen erwünschten Grenzwert für das Ansprechen der Stützvorrichtung mit einer geringeren Streuung einzuhalten, als dies bisher möglich war.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Leistungsschalter dadurch gelöst, dass
    • – die Stützvorrichtung einen am Kontaktträger schwenkbar gelagerten Kulissenhebel und einen zu dem Hebelsystem gehörenden, in die Kulisse eingreifenden Kupplungsbolzen umfasst,
    • – wobei die Kulisse einen ersten Kulissenabschnitt und einen gegenüber dem ersten Kulissenabschnitt abgewinkelt angeordneten zweiten Kulissenabschnitt besitzt, von denen der erste Kulissenabschnitt den Kupplungsbolzen beim Schließen und Öffnen des Schaltkontaktes aufnimmt, wenn der Wert der kontaktabhebenden Kraft unterhalb des genannten Grenzwertes liegt, und der zweite Kulissenabschnitt als Gleitbahn für den Kupplungsbolzen mit solcher Länge ausgebildet ist, dass der Schaltkontakt bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes in seine geöffnete Stellung überführbar ist,
    • – wobei der Kulissenhebel als Widerlager der Kontaktkraftfeder ausgebildet ist und unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert oberhalb des genannten Grenzwertes liegt, derart schwenkt, dass der Kupplungsbolzen aus dem ersten Kulissenabschnitt heraustreten und in den zweiten Kulissenabschnitt eintreten kann,
    • – wobei der Kulissenhebel um ein etwa in der Höhe der Kontaktkraftfeder am Kontaktträger angeordnetes Schwenklager bewegbar ist und
    • – wobei ein Endteil des Kulissenhebels als Arbeitsfläche zur Einwirkung des bewegbaren Schaltkontaktes ausgebildet ist, gegen die der bewegbare Schaltkontakt stößt, wenn dieser aufgrund des Auftretens einer kontaktabhenden Kraft eine Schwenkbewegung relativ zu dem Kontaktträger ausführt, um den Kulissenhebel gegenüber dem Kontaktträger zu schwenken und hierdurch den Kupplungsbolzen aus dem ersten Kulissenabschnitt in den zweiten Kulissenabschnitt zu überführen.
  • Der nach der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene Kulissenhebel ermöglicht eine sehr rasche Überführung des Schaltkontaktes in seine geöffnete Stellung, weil mit dem Übertritt des Kupplungsbolzens in den zweiten Kulissenabschnitt sofort die größtmögliche Beschleunigung des Kontaktträgers mit dem Schaltkontakt erzielbar ist. Andererseits findet dieser Übertritt des Kupplungsbolzens aus dem ersten in den zweiten Kulissenabschnitt bei einer genau definierten Winkelstellung des Kulissenhebels statt, die von den Kräften am Schaltkontakt direkt abhängt. Bis zum Anstoß des beweglichen Kontaktes an der Arbeitsfläche weist der Kulissenhebel eine stabile Stellung relativ zu dem Kontaktträger auf.
  • Die Funktion dieser ersten Ausführungsform der Erfindung entspricht zu Beginn des Öffnungsvorganges anderen bekannten Leistungsschaltern darin, dass der bewegbare Schaltkontakt unmittelbar unter dem Einfluss der an ihm angreifenden Kräfte geöffnet wird und dass die hiermit verbundene Bewegung zur Betätigung der Stützvorrichtung dient.
  • Soll demgegenüber diese anfängliche Öffnungsbewegung unterbleiben, so ist dies nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Leistungsschalter durch die Merkmale des Anspruchs 2 zu erreichen.
  • Die Schwenkung des Kulissenhebels zur Freigabe des Kupplungsbolzens kommt bei dieser Ausführungsform dadurch zustande, dass eine Relativbewegung zwischen dem bewegbaren Schaltkontakt und seinem Kontaktträger ausgenutzt wird, bevor der Schaltkontakt geöffnet, d.h. von seinem Gegenkontakt getrennt wird.
  • Der Schaltkontakt wird bei der elektrodynamischen Öffnung in bekannter Weise stark beschleunigt. Dies kann dazu führen, dass der Schaltkontakt am Ende des Öffnungsweges in Richtung der Einschaltstellung zurückgeworfen wird. Diese störende Erscheinung kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch vermieden werden, dass der Kulissenhebel einen sich an den zweiten Kulissenabschnitt anschließenden und diesem gegenüber etwa rechtwinklig angeordneten dritten Kulissenabschnitt zur Aufnahme des Kupplungsbolzens am Ende des Öffnungsweges des Schaltkontaktes besitzt. Durch die Abwinklung des dritten Kulissenabschnittes gegenüber dem zweiten Kulissenabschnitt wird erreicht, dass der Kupplungsbolzen festgehalten wird und daher nicht zurückgeworfen werden kann. Zur Vorbereitung einer erneuten Einschaltung des Leistungsschalters wird das Hebelsystem durch die Schaltwelle wieder auseinandergezogen. Der Kupplungsbolzen gelangt dabei aus dem dritten Kulissenabschnitt heraus, gleitet entlang dem zweiten Kulissenabschnitt und erreicht wieder seine Ausgangslage im ersten Kulissenabschnitt.
  • Die beiden Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Die 1 bis 4 zeigen in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pols eines Niederspannungs-Leistungsschalters in verschiedenen Schaltzuständen. Dabei stellt die 1 den stationären Einschaltzustand dar. Die 2 veranschaulicht eine Zwischenstellung beim Auftreten eines hohen Stromes. In seiner aufgrund der elektrodynamischen Wirkung des hohen Stromes vollständig geöffneten Stellung ist der Pol in der 3 gezeigt. Die 4 zeigt die Rückstellung eines zu dem Pol gehörenden Hebelsystems zur Vorbereitung einer erneuten Einschaltung.
  • In einer den 1 bis 4 entsprechenden Darstellung zeigen die 5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Freigabe eines bewegbaren Schaltkontaktes unter dem Einfluss eines hohen Stromes ohne vorherige Kontaktöffnung erfolgt. Dabei stellt die 5 den normalen Einschaltzustand dar, während die 6 die beginnende Öffnung des bewegbaren Schaltkontaktes aufgrund elektrodynamischer Kräfte veranschaulicht.
  • Der in der 1 gezeigte Pol 1 eines Leistungsschalters weist einen feststehenden Schaltkontakt 2 sowie einen bewegbaren Schaltkontakt 3 auf. In bekannter Weise ist der bewegbare Schaltkontakt 3 als Kontakthebel ausgebildet, der um ein Schwenklager 4 bewegbar ist, das an einem Kontaktträger 5 angeordnet ist. Der Kontaktträger 5 ist seinerseits um ein ortsfestes Schwenklager 6 bewegbar. Gleichfalls in bekannter Weise sind der feststehende Schaltkontakt 2 und der bewegbare Schaltkontakt 3 mit Kontaktauflagen 7 bzw. 8 aus einem zum Führen und Unterbrechen hoher Ströme geeigneten Kontaktwerkstoff versehen.
  • Der bewegbare Schaltkontakt 3 ist durch einen biegsamen Leiter 9 mit einem ortsfesten Anschlussstück 10 des Pols 1 verbunden. Die Strombahn durch den Pol 1 erstreckt sich somit von dem feststehenden Schaltkontakt 2, der zugleich ein Anschlussstück bildet, über den bewegbaren Schaltkontakt 3 und den biegsamen Leiter 9 zu dem Anschlussstück 10.
  • Eine Schaltwelle 11 sowie ein mehrgliedriges Hebelsystem 12 dienen zum Schließen und Öffnen des bewegbaren Schaltkontaktes 3. Zu dem Hebelsystem 12 gehört ein fest auf der Schaltwelle 11 sitzender Hebelarm 13, ein Kniehebel 14 sowie ein Gelenkbolzen 15 zur gelenkigen Verbindung der Hebelarmes und des Kniehebels 14. Ferner gehört zu dem Hebelsystem 12 ein Kulissenhebel 16, der nachstehend näher beschrieben wird.
  • Es sei erwähnt, dass alle übrigen Komponenten des Leistungsschalters nicht gezeigt sind, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht benötigt werden. Daher können eine Antriebsvorrichtung zur Betätigung der Schaltwelle 11, eine Lichtbogenlöschkammer zur Aufnahme eines an den Schaltkontakten 2 und 3 auftretenden Schaltlichtbogens, ein elektronischer Auslöser sowie Gehäuse und Bedienelemente jede geeignete Bauart aufweisen.
  • Wie die 1 zeigt, ist der Kulissenhebel 16 außerhalb seines Zentrums um ein Schwenklager 17 schwenkbar, das durch einen im Kontaktträger 5 sitzenden Lagerbolzen gebildet ist. In beiderseits des Schwenklagers 17 angeordneten Aufnahmetaschen 18 des Kulissenhebels 16 sind Kontaktkraftfedern 19 aufgenommen, die an dem bewegbaren Schaltkontakt 3 anliegen. Ferner ist der Kulissenhebel 16 mit einer Kulisse 20 versehen, die drei Kulissenabschnitte 21, 22 und 23 aufweist. In der Einschaltstellung gemäß der 1 befindet sich ein am Ende des Kniehebels 14 angebrachter Kupplungsbolzen 24 in dem ersten Kulissenabschnitt 21. Durch die relative Zuordnung des Kulissenabschnittes 21, des Schwenklagers 17 und der Kontaktkraftfedern 19 ergibt sich eine stabile Stellung des Kulissenhebels 16 relativ zu dem Kontaktträger 5 und zugleich eine Kontaktkraft geeigneter Größe zwischen dem feststehenden Schaltkontakt 2 und dem bewegbaren Schaltkontakt 3.
  • In bekannter Weise kann der Pol 1 gemäß der 1 in seine Ausschaltstellung überführt werden, in dem die Schaltwelle 11 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und hierdurch mittels des Hebelarmes 13, des Kniehebels 14 und des an dem Kulissenhebel 16 angreifenden Kupplungsbolzens 24 der Kontaktträger 5 mit dem bewegbaren Schaltkontakt 3 von dem feststehenden Schaltkontakt 2 getrennt wird.
  • Der Kulissenhebel 16 bildet zusammen mit dem Kniehebel 14 und dem Kupplungsbolzen 24 eine Stützvorrichtung, deren Verhalten von den Kräften abhängt, die in der Strombahn des Pols 1 wirken. Dies wird nachstehend näher erläutert.
  • Im normalen Betrieb eines mit dem Pol 1 ausgerüsteten Leistungsschalters verhält sich die Stützvorrichtung dadurch wie ein starres Bauteil, dass die vom Strom ausgeübten Kräfte unterhalb eines Grenzwertes liegen und der Kupplungsbolzen 24 stets in Eingriff mit dem ersten Kulissenabschnitt 21 des Kulissenhebels 16 verbleibt. Unter dem normalen Betrieb wird dabei ein Bereich von Strömen bis in den Überlastbereich verstanden.
  • Im Störungsfall, d. h. insbesondere beim Auftreten eines Kurzschlussstromes, sind die Kräfte wesentlich höher und überschreiten daher den genannten Grenzwert. Um den bewegbaren Schaltkontakt 3 in diesem Fall so schnell wie möglich zu öffnen, ist die Möglichkeit einer Kontaktöffnung aufgrund der elektrodynamischen Wirkung des über die Strombahn des Pols 1 fließenden Stromes vorgesehen. Der Kulissenhebel 16 besitzt hierzu einen oberen Endteil 25, der als mit dem bewegbaren Schaltkontakt 3 zusammenwirkende Arbeitsfläche ausgebildet ist. In der 2 ist der Zustand veranschaulicht, dass der bewegbare Schaltkontakt 3 unter Bildung eines Schaltlichtbogens gegen die Kraft der Kontaktkraftfedern 19 abgehoben worden ist und nahe seinem oberen Ende gegen den Endteil 25 stößt. Dies bewirkt eine Schwenkung des Kulissenhebels 16 um das Schwenklager 17 in der Richtung eines Feiles 26 in der 2, wodurch sich die Stellung des Kulissenabschnittes 21 relativ zu dem Kniehebel 14 mit dem Kupplungsbolzen 24 verändert. Der Kupplungsbolzen 24 kann nun aus dem ersten Kulissenabschnitt 21 heraustreten und in den gegenüber dem Kulissenabschnitt 21 abgewinkelt angeordneten zweiten Kulissenabschnitt 22 eintreten. Nun kann die aus dem Kontaktträger 5, dem bewegbaren Schaltkontakt 3 und dem Kulissenhebel 16 bestehende Einheit nach rechts in ihre geöffnete Stellung gelangen. Am Ende dieser Bewegung tritt der Kupplungsbolzen 24 gemäß der 3 in den an den zweiten Kulissenabschnitt 22 anschließenden, etwa rechtwinklig zu diesem stehenden dritten Kulissenabschnitt 23 über, wodurch der Kulissenhebel 16 und damit der Kontaktträger 5 mit dem bewegbaren Schaltkontakt 3 daran gehindert ist, in die Einschaltstellung zurückzuprellen.
  • Während der anhand der 2 und 3 erläuterten Vorgänge behält die Schaltwelle 11 mit dem daran befestigten Hebelarm 13 ihre Stellung bei. In ihrer Ausschaltstellung gelangt die Schaltwelle 11 entsprechend der Darstellung in der 4 erst dann, wenn der hohe Strom, der die elektrodynamische Öffnung des Schaltkontaktes 3 bewirkt hat, auch von einem in bekannter Weise im Leistungsschalter vorgesehenen Überstromauslöser erfasst und verarbeitet worden ist, um die Verklinkung der Schaltwelle 11 freizugeben. Diese führt nun eine Drehung in der Richtung eines in der 4 gezeigten Feiles 27 aus. Der Kupplungsbolzen 24 wird hierbei aus dem dritten Kulissenabschnitt 23 herausgezogen und entlang dem zweiten Kulissenabschnitt 22 wieder zum Eingriff mit dem ersten Kulissenabschnitt 21 gebracht. Ausgehend von dieser Stellung gemäß der 4 kann der Pol 1 durch eine Drehung der Schaltwelle 11 in der Richtung eines Feiles 28 in die Einschaltstellung gemäß der 1 überführt werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 ist Voraussetzung für die elektrodynamische Öffnung des bewegbaren Schaltkontaktes 3, dass zunächst der den Schaltkontakt 3 bildende Kontakthebel eine Schwenkung um sein Schwenklager am Kontaktträger 4 ausführt und hierdurch gegen den Endteil 25 des Kulissenhebels 16 gedrückt wird. Die hiermit verbundene frühzeitige Einfügung eines Schaltlichtbogens in die mit einem hohen Strom belastete Strombahn des Pols 1 ist vorteilhaft, weil der Schaltlichtbogen eine sofortige Strombegrenzung bewirkt. Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass der fehlerhaft hohe Strom abklingt, bevor aufgrund der Bewegung des bewegbaren Schaltkontaktes der Kulissenhebel 16 beaufschlagt und die beschriebene Freigabe des Kupplungsbolzens 24 erfolgt. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass der be wegbare Schaltkontakt 3 in seine Einschaltstellung zurückkehrt und mit dem feststehenden Schaltkontakt 2 verschweißt. Auch bei der Verwendung an sich schweißwidriger Kontaktstoffe für die Kontaktauflagen 7 und 8 ist diese Verschweißung nicht völlig auszuschließen. Anhand der 5 und 6 wird nachfolgend ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem eine vorzeitige Trennung der Schaltkontakte vermieden und damit die Gefahr einer Kontaktverschweißung vermieden wird.
  • In den 5 und 6 sind die mit den 1 bis 4 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Folgenden werden daher vor allem die unterschiedlichen Teile und die hierdurch bewirkten Funktionen beschrieben.
  • Wesentlich für den Schaltpol 30 gemäß den 5 und 6 ist ein Kulissenhebel 31, dessen Kulisse 20 mit den Kulissenabschnitten 21, 22 und 23 mit dem Kulissenhebel 16 gemäß den 1 bis 4 übereinstimmt. Ein Schwenklager 32 zur schwenkbaren Lagerung des Kulissenhebels 31 an dem Kontaktträger 5 durchsetzt jedoch den Kulissenhebel 31 in seinem oberen Bereich, d. h. oberhalb der Kontaktkraftfedern 19. Ferner ist der Kulissenhebel 31 an seinem unteren, d. h. dem Schwenklager 32 gegenüberliegenden Ende durch eine Stützfeder 33 gegenüber dem Kontaktträger 5 abgestützt. Seine aus der 5 ersichtliche Stellung nimmt der Kulissenhebel 31 unter dem Einfluss der von der Schaltwelle 10 ausgeübten Antriebskraft und der Kräfte der Kontaktfedern 19 sowie der Stützfeder 33 ein.
  • Beim Auftreten eines sehr hohen Stromes ermöglicht die veränderte Anordnung der Lagerung des Kulissenhebels 31 eine Schwenkung des Kontaktträgers 5 um sein Schwenklager 6 bei gleichzeitig bestehender Berührung des feststehenden Schaltkontaktes 2 und des bewegbaren Schaltkontaktes 3. Dies führt zu einer Schwenkung des Kulissenhebels 31 um sein Schwenklager 32 im Sinne des Feiles 34, da der Kupplungsbolzen 24 seine Stellung unverändert beibehält. Mit Rücksicht auf die ge wählten Hebellängen genügt hierzu eine sehr geringe Schwenkung des Kontaktträgers 5 Um sein Schwenklager 6.
  • Im folgenden ändert sich in der gleichen Weise, wie dies anhand der 2 beschrieben wurde, die Winkelstellung der Kulisse 20 relativ zu den Kupplungsbolzen 24 derart, dass der Kupplungsbolzen aus dem ersten Kulissenabschnitt 21 in den zweiten Kulissenabschnitt 22 übertreten kann. Die weiteren Vorgänge entsprechen den 3 und 4 sinngemäß.
  • Es ist zu erwähnen, dass die beschriebenen Schaltpole 1 bzw. 30 hinsichtlich der Schaltkontakte und des Hebelsystems jede geeignete Bauart aufweisen können. Hierzu gehört insbesondere die zur Erzielung eines symmetrischen Kraftangriffes übliche Ausführung des Hebelsystems einschließlich des Kulissenhebels mit gleichen und parallel angeordneten Hebeln. Gleichfalls können in einem Kontaktträger mehrere parallele bewegbare Schaltkontakte angeordnet sein. Werden die Kulissenhebel aus einem geeigneten isolierenden Kunststoff hergestellt, so können sie als Polisolierung gegenüber der Schaltwelle 11 und weiteren, nicht dargestellten Antriebsteilen dienen.

Claims (3)

  1. Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten (2, 3), bei dem zumindest ein bewegbarer (3) der Schaltkontakte, der als Kontakthebel ausgebildet ist, an einem schwenkbar gelagerten Kontaktträger (5) schwenkbar gelagert ist und bei dem die Schaltkontakte (2, 3) in einer Einschaltstellung des Kontaktträgers (5) unter der Kraft zumindest einer Kontaktkraftfeder (19) entgegen einer durch Stromfluss elektrodynamisch bewirkten, kontaktabhebenden Kraft aneinander anliegen, – mit einer mittels eines mehrgliedrigen Hebelsystems mit dem Kontaktträger (5) verbundenen Schaltwelle (11), die zum Schließen der Schaltkontakte aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung und zum Öffnen der Schaltkontakte (2, 3) aus der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung überführbar ist, und – mit einer in dem Hebelsystem (12) enthaltenen Stützvorrichtung, die sich unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert unterhalb eines Grenzwertes liegt, als starres Bauteil verhält und die bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes bei in ihrer Einschaltstellung befindlicher Schaltwelle (11) den Kontaktträger (5) zum Überführen in seine Ausschaltstellung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützvorrichtung einen am Kontaktträger (5) schwenkbar gelagerten Kulissenhebel (16) und einen zu dem Hebelsystem (12) gehörenden, in die Kulisse (20) eingreifenden Kupplungsbolzen (24) umfasst, – wobei die Kulisse (20) einen ersten Kulissenabschnitt (21) und einen gegenüber dem ersten Kulissenabschnitt (21) abgewinkelt angeordneten zweiten Kulissenabschnitt (22) besitzt, von denen der erste Kulissenabschnitt (21) den Kupplungsbolzen (24) beim Schließen und Öffnen des Schaltkontakte (3,) aufnimmt, wenn der Wert der kontaktabhebenden Kraft unterhalb des genannten Grenzwertes liegt, und der zweite Kulissenabschnitt (22) als Gleitbahn für den Kupplungsbolzen (24) mit solcher Länge ausgebildet ist, dass der Schaltkontakt (3) bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes in seine geöffnete Stellung überführbar ist, – wobei der Kulissenhebel (16) als Widerlager der Kontaktkraftfeder (19) ausgebildet ist und unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert oberhalb des genannten Grenzwertes liegt, derart schwenkt, dass der Kupplungsbolzen (24) aus dem ersten Kulissenabschnitt heraustreten und in den zweiten Kulissenabschnitt eintreten kann, – wobei der Kulissenhebel (15) um ein etwa in der Höhe der Kontaktkraftfeder (19) am Kontaktträger (5) angeordnetes Schwenklager (18) bewegbar ist und – wobei ein Endteil (25) des Kulissenhebels (16) als Arbeitsfläche zur Einwirkung des bewegbaren Schaltkontaktes (3) ausgebildet ist, gegen die der bewegbare Schaltkontakt (3) stößt, wenn dieser aufgrund des Auftretens einer kontaktabhenden Kraft eine Schwenkbewegung relativ zu dem Kontaktträger (5) ausführt, um den Kulissenhebel (16) gegenüber dem Kontaktträger (5) zu schwenken und hierdurch den Kupplungsbolzen (24) aus dem ersten Kulissenabschnitt (21) in den zweiten Kulissenabschnitt (22) zu überführen.
  2. Leistungsschalter mit strombegrenzender Öffnung von Schaltkontakten (2, 3), bei dem zumindest ein bewegbarer (3) der Schaltkontakte, der als Kontakthebel ausgebildet ist, an einem schwenkbar gelagerten Kontaktträger (5) schwenkbar gelagert ist und bei dem die Schaltkontakte (2, 3) in einer Einschaltstellung des Kontaktträgers (5) unter der Kraft zumindest einer Kontaktkraftfeder (19) entgegen einer durch Stromfluss elektrodynamisch bewirkten, kontaktabhebenden Kraft aneinander anliegen, – mit einer mittels eines mehrgliedrigen Hebelsystems mit dem Kontaktträger (5) verbundenen Schaltwelle (11), die zum Schließen der Schaltkontakte aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung und zum Öffnen der Schaltkontakte (2, 3) aus der Einschaltstellung in die Aus schaltstellung überführbar ist, und – mit einer in dem Hebelsystem (12) enthaltenen Stützvorrichtung, die sich unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert unterhalb eines Grenzwertes liegt, als starres Bauteil verhält und die bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes bei in ihrer Einschaltstellung befindlicher Schaltwelle (11) den Kontaktträger (5) zum Überführen in seine Ausschaltstellung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützvorrichtung einen am Kontaktträger (5) schwenkbar gelagerten Kulissenhebel (31) und einen zu dem Hebelsystem (12) gehörenden, in die Kulisse (20) eingreifenden Kupplungsbolzen (24) umfasst, – wobei die Kulisse (20) einen ersten Kulissenabschnitt (21) und einen gegenüber dem ersten Kulissenabschnitt (21) abgewinkelt angeordneten zweiten Kulissenabschnitt (22) besitzt, von denen der erste Kulissenabschnitt (21) den Kupplungsbolzen (24) beim Schließen und Öffnen des Schaltkontakte (3,) aufnimmt, wenn der Wert der kontaktabhebenden Kraft unterhalb des genannten Grenzwertes liegt, und der zweite Kulissenabschnitt (22) als Gleitbahn für den Kupplungsbolzen (24) mit solcher Länge ausgebildet ist, dass der Schaltkontakt (3) bei einer Überschreitung des genannten Grenzwertes in seine geöffnete Stellung überführbar ist, – wobei der Kulissenhebel (31) als Widerlager der Kontaktkraftfeder (19) ausgebildet ist und unter Einwirkung der kontaktabhebenden Kraft, deren Wert oberhalb des genannten Grenzwertes liegt, derart schwenkt, dass der Kupplungsbolzen (24) aus dem ersten Kulissenabschnitt heraustreten und in den zweiten Kulissenabschnitt eintreten kann, – wobei der Kulissenhebel (31) um ein von der Kontaktkraftfeder (19) entferntes Schwenklager (32) bewegbar ist, – wobei der bewegbare Schaltkontakt (3) als am Kontaktträger schwenkbar gelagerter Kontakthebel ausgebildet ist, – wobei zwischen dem Kontaktträger (5) und dem Kulissenhebel (31) eine Stützfeder (33) angeordnet ist und – wobei das Widerlager der Stützfeder (33) am Kontaktträger (5) näher bei dem Schwenklager (6) des bewegbaren Schaltkontaktes (3) am Kontaktträger (5) gelegen ist als das Schwenklager (32) des Kulissenhebels (31), um aufgrund einer auf den bewegbaren Schaltkontakt (3) wirkenden kontaktabhebenden Kraft noch vor einer Kontaktöffnung eine Relativbewegung zwischen dem bewegbaren Schaltkontakt (3) und dem Kontaktträger (5) sowie zwischen dem Kontaktträger (5) und dem Kulissenhebel (31) zu bewirken und hierdurch den Kupplungsbolzen (24) aus dem ersten Kulissenabschnitt (21) in den zweiten Kulissenabschnitt (22) zu überführen.
  3. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenhebel (16, 31) einen sich an den zweiten Kulissenabschnitt (22) anschließenden und diesem gegenüber etwa rechtwinklig angeordneten dritten Kulissenabschnitt (23) zur Aufnahme des Kupplungsbolzens (24) am Ende des Öffnungsweges des bewegbaren Schaltkontaktes (3) besitzt.
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