DE20211681U1 - Switch contact arrangement with a contact lever and a flexible conductor - Google Patents

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Abstract

Schaltkontaktanordnung (3) eines elektrischen Schaltgerätes mit einem Kontakthebel (7, 7k) und wenigstens einem mit dem Kontakthebel (7, 7k) durch Wärmeanwendung fest verbundenen biegsamen Leiter (9), wobei an einem Ende des Kontakthebels (7, 7k) eine Aufnahmetasche (16) für einen verfestigten Endabschnitt (17) des biegsamen Leiters (9) ausgebildet ist und die Aufnahmetasche (16) eine Bodenfläche (21) und drei etwa rechtwinklig zur Bodenfläche (21) stehende Seitenflächen (22, 23, 24) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Bodenfläche (21) eine etwa trapezförmig erweiterte und der Endabschnitt (17) eine der Bodenfläche (21) angepasste Gestalt aufweisen.Switching contact arrangement (3) of an electrical switching device with a contact lever (7, 7k) and at least one flexible conductor (9) firmly connected to the contact lever (7, 7k) by the application of heat, with a receiving pocket (1) at one end of the contact lever (7, 7k) 16) is formed for a solidified end section (17) of the flexible conductor (9) and the receiving pocket (16) has a bottom surface (21) and three side surfaces (22, 23, 24) approximately at right angles to the bottom surface (21), characterized in that that the bottom surface (21) has an approximately trapezoidal shape and the end section (17) has a shape adapted to the bottom surface (21).

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Description

Schaltkontaktanordnung mit einem Kontakthebel und einem biegsamen LeiterSwitch contact arrangement with a Contact lever and a flexible conductor

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung eines elektrischen Schaltgerätes mit einem Kontakthebel und wenigstens einem mit dem Kontakthebel durch Wärmeanwendung fest verbundenen biegsamen Leiter, wobei an einem Ende des Kontakthebels eine Aufnahmetasche für einen verfestigten Endabschnitt des biegsamen Leiters ausgebildet ist und die Aufnahmetasche eine Bodenfläche und drei etwa rechtwinklig zur Bodenfläche stehende Seitenflächen aufweist.The invention relates to a switch contact arrangement of an electrical switching device with a contact lever and at least one with the contact lever through the application of heat rigidly connected flexible conductor, being at one end of the contact lever a pocket for formed a solidified end portion of the flexible conductor and the receiving pocket is a floor surface and three approximately rectangular to the floor area standing faces having.

Eine Kontaktanordnung dieser Art ist in der EP 0 467 798 B1 beschrieben. Die Aufnahmetasche hat dabei eine rechteckige Bodenfläche, die durch Verbindung von zwei Grundlamellen des Kontakthebels gebildet ist, von denen nur die eine einen Ausschnitt aufweist. Die durch den Ausschnitt gebildeten Seitenflächen der Aufnahmetasche stehen rechtwinklig zueinander und sind nahe der Mündung abgeschrägt.A contact arrangement of this type is in the EP 0 467 798 B1 described. The receiving pocket has a rectangular bottom surface which is formed by connecting two base plates of the contact lever, only one of which has a cutout. The side surfaces of the receiving pocket formed by the cutout are at right angles to one another and are chamfered near the mouth.

Die Anordnung nach der genannten EP 0 467 798 B1 ist für eine Verbindung des biegsamen Leiters und des Kontakthebels durch Schweißen ohne Materialzufuhr vorgesehen. Dabei wird mittels unter Druck aufgesetzter Elektroden ein elektrischer Strom solcher Größe durch die zu verbindenden Teile geleitet, dass diese flächenhaft miteinander verschmelzen (Widerstandsschweißen).The arrangement according to the above EP 0 467 798 B1 is intended for connection of the flexible conductor and the contact lever by welding without material supply. An electric current of such size is passed through the parts to be connected by means of electrodes placed under pressure that they merge with one another over a large area (resistance welding).

Neben dem Widerstandsschweißen ist es auch bekannt, weitere Arten der Verbindung anzuwenden, bei denen Wärme angewendet wird. Hiezu gehören insbesondere das Elektronenstrahlschwei ßen ( DE 44 16 104 A1 ) und das elektrische Widerstandslöten. Bei dem letztgenannten Verfahren wird in bekannter Weise ein Lotmaterial zugeführt, beispielsweise in der Gestalt einer Folie oder eines dünnen Bleches, das zwischen die zu verbindenden Teile eingelegt wird, bevor die Erwärmung erfolgt.In addition to resistance welding, it is also known to use other types of connection in which heat is applied. This includes in particular electron beam welding ( DE 44 16 104 A1 ) and electrical resistance soldering. In the latter method, a solder material is supplied in a known manner, for example in the form of a foil or a thin sheet, which is inserted between the parts to be connected before the heating takes place.

Durch die Erfindung soll die Qualität der Verbindung von Kontakthebeln und biegsamen Leitern verbessert werden.The invention aims at the quality of the connection of contact levers and flexible conductors can be improved.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bodenfläche eine etwa trapezförmig erweiterte und der Endabschnitt eine der Bodenfläche angepasste Gestalt aufweisen.According to the invention, this is Task solved by that the floor area one roughly trapezoidal expanded and the end portion have a shape adapted to the floor area.

Diese ohne zusätzlichen Aufwand mögliche Gestaltung vergrößert den Bindeanteil bei Widerstandslöten oder Widerstandsschweißen und verringert dadurch die Erwärmung durch den in einem Schaltgerät fließenden Strom.This possible design without additional effort enlarges the Binding share in resistance soldering or resistance welding thereby reducing warming through that in a switching device flowing Electricity.

Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft ist eine Erhöhung des seitlichen Widerstandsmomentes der Kombination aus Kontakthebel und biegsamem Leiter. Hierdurch steigt die Beständigkeit der Verbindungsstelle von Kontakthebel und biegsamem Leiter gegen die starken Kräfte, die bei der Beanspruchung von Schaltgeräten mit einem Kurzschlussstrom auftreten.Another beneficial property is an increase the lateral section modulus of the combination of the contact lever and flexible conductor. This increases the resistance of the connection point of contact lever and flexible conductor against the strong forces that when switching devices are exposed to a short-circuit current occur.

Ferner erweist sich die Erfindung als vorteilhaft bei automatisierten Fertigungsprozessen, bei denen durch die trapezförmige Gestaltung die Ausrichtung und Zentrierung des biegsamen Leiters relativ zu dem Kontakthebel erleichtert wird.The invention also proves as advantageous for automated manufacturing processes in which through the trapezoidal Design the alignment and centering of the flexible conductor is facilitated relative to the contact lever.

Insbesondere für das Widerstandslöten mit in die Aufnahmetasche einzulegender Lotfolie kann es sich empfehlen, dass die Seitenflächen der Aufnahmetasche unter einem stumpfen Winkel zur Bodenfläche stehen. Hierdurch kommt es zu einer intensiven Berührung des verdichteten Ende des biegsamen Leiters und den Seitenwänden der Aufnahmetasche und demzufolge zu einer weiteren Erhöhung des Bindeanteils.Especially for resistance soldering with in it may be advisable to use the solder that the side faces the receiving bag at an obtuse angle to the floor surface. This leads to an intensive contact of the compacted end of the flexible conductor and the side walls of the receiving pocket and consequently to a further increase in Binding portion.

Durch die Erfindung wird im Ergebnis erreicht, dass der Stromübergang zwischen dem Kontakthebel und dem biegsamen Leiter so erfolgt, als sei der Leiter in das Material des Kontakthebels eingebettet oder einstückig mit diesem. Damit werden der Übergangswiderstand und die Verlustleistung besonders niedrig.The result of the invention is achieved the current transition between the contact lever and the flexible conductor as if the conductor is embedded in the material of the contact lever or in one piece with this. So that the contact resistance and the power loss is particularly low.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained below of the embodiment shown in the figures.

Die 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Niederspannungs-Leistungsschalter im Schnitt.The 1 shows a schematic representation of a low-voltage circuit breaker in section.

Die 2 zeigt einen Kontaktträger des in 1 gezeigten Niederspannungs-Leistungsschalters mit mehreren Kontakthebeln und angrenzenden Teilen.The 2 shows a contact carrier of the in 1 Low-voltage circuit breaker shown with several contact levers and adjacent parts.

Die 3 zeigt einen einzelnen Kontakthebel und einen mit diesem zu verbindenden biegsamen Leiter.The 3 shows a single contact lever and a flexible conductor to be connected to it.

Die 4 zeigt den Kontakthebel und den biegsamen Leiter gemäß der 3 im verbundenen Zustand.The 4 shows the contact lever and the flexible conductor according to the 3 in the connected state.

Die 5 zeigt eine Stirnansicht eines Kontakthebels mit einer Aufnahmetasche.The 5 shows an end view of a contact lever with a receiving pocket.

Der in der 1 schematisch gezeigte Niederspannungs-Leistungsschalter 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem mehrere Schaltpole parallel nebeneinander angeordnet sind. Jeder der Schaltpole umfasst eine Schaltkontaktanordnung 3 mit zugehöriger Lichtbogenlöschkammer 4. Jede der Schaltkontaktanordnungen 3 weist einen feststehenden Schaltkontakt 5 sowie einen bewegbaren Schaltkontakt 6 auf, der mehrere Kontakthebel 7 bzw. 7k und einen im Gehäuse 2 schwenkbar gelagerten Kotaktträger 8 umfasst. Die Kontakthebel 7 und 7k sind relativ zum Kontaktträger 8 schwenkbar angeordnet, wobei die längeren Kontakthebel 7 Haupt- und Vorkontakte und die kürzeren Kontakthebel 7k nur Hauptkontakte aufweisen. Biegsame Leiter 9 verbinden die Kontakthebel 7 bzw. 7k mit einem unteren ortsfesten Stromleiter 10, der zusammen mit einem oberen ortsfesten Stromleiter 11 die Verbindung des Leistungsschalters 1 mit einem Laststromkreis gestattet. Eine gleichfalls in dem Gehäuse 2 untergebrachte Antriebsvorrichtung 12 dient zur Betätigung der bewegbaren Schaltkontakte 6 mittels eines Hebelgestänges 13.The Indian 1 Low voltage circuit breaker shown schematically 1 has a housing 2 on, in which several switching poles are arranged side by side in parallel. Each of the switching poles comprises a switching contact arrangement 3 with associated arc quenching chamber 4 , Each of the switch contact arrangements 3 has a fixed switch contact 5 as well as a movable switch contact 6 on the multiple contact levers 7 respectively. 7k and one in the case 2 pivoting Kotaktträger 8th includes. The contact levers 7 and 7k are relative to the contact carrier 8th pivoted, the longer contact lever 7 Main and pre-contacts and the shorter contact levers 7k only have main contacts. Flexible ladder 9 connect the contact levers 7 respectively. 7k with a lower fixed conductor 10 which together with an upper stationary conductor 11 the connection of the circuit breaker 1 allowed with a load circuit. One also in the case 2 housed drive device tung 12 is used to actuate the movable switch contacts 6 by means of a lever linkage 13 ,

Ein bewegbarer Schaltkontakt 6 mit seinen Kontakthebeln 7, 7k und seinem Kontaktträger 8 ist näher in der 2 veranschaulicht. Die gezeigte Anzahl von Kontakthebeln 7, 7k ist lediglich als Beispiel zu verstehen, weil je nach der Bemessung des Leistungsschalters 1 eine geringere oder größere Anzahl solcher Kontakthebeln benötigt werden kann. Wie man erkennt, ist in jedem Fall die Anzahl von Kontakthebeln und zugehörigen biegsamen Leiter in einem mehrpoligen Leistungsschalter beträchtlich. Da jede der Verbindungsstellen eines biegsamen Leiters 9 mit einem Kontakthebel 7 bzw. 7k mit einem elektrischen Übergangswiderstand behaftet sein kann, ist somit eine hohe Güte der Verbindungsstellen erwünscht, um die elektrische Verlustleistung und somit die Erwärmung des Leis tungsschalters niedrig zu halten. Zugleich kommt es darauf an, die Verbindungen rasch und in gleichmäßiger Qualität herstellen zu können.A movable switch contact 6 with its contact levers 7 . 7k and its contact carrier 8th is closer to the 2 illustrated. The number of contact levers shown 7 . 7k is only to be understood as an example, because depending on the rating of the circuit breaker 1 a smaller or larger number of such contact levers may be required. As can be seen, the number of contact levers and associated flexible conductors in a multi-pole circuit breaker is considerable. Because each of the joints of a flexible conductor 9 with a contact lever 7 respectively. 7k can be associated with an electrical contact resistance, a high quality of the connection points is desirable in order to keep the electrical power loss and thus the heating of the circuit breaker low. At the same time, it is important to be able to establish the connections quickly and in uniform quality.

Die 3 veranschaulicht einen einzelnen Kontakthebel 7 und einen mit diesem fest zu verbindenden biegsamen Leiter 9. Der Kontakthebel 7 ist in bekannter Weise aus Kupferblech hergestellt und besitzt eine Lageröffnung 14 zur Aufnahme eines Lagerbolzens, der in seitlichen Wangen des Kontaktträgers 8 (1 und 2) aufgenommen ist. An seiner den Kontaktstellen gegenüberliegenden Rückseite besitzt der Kontakthebel 7 in bekannter Weise Zapfen 15 zum Eingreifen in Schraubendruckfedern, die in dem Kontaktträger 8 abgestützt sind und welche im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters 1 für eine angemessene Kontaktkraft zwischen den Kontakthebeln 7 und dem ortsfesten Schaltkontakt sorgen. An seinem unteren Ende ist jeder Kontakthebel 7 mit einer Aufnahmetasche 16 für einen verfestigten Endteil 17 des biegsamen Leiters 10 versehen. In dem gezeigten Beispiel weist der biegsame Leiter 10 drei parallele biegsame Leiterseile 18 auf, die in bekannter Weise gleichfalls aus feindrahtiger biegsamer Kupferlitze bestehen. An den Enden sind die drei Leiterseile 18 durch Anwendung eines hohen Druckes zu einem praktisch kompakten Körper verfestigt, der den erwähnten Endabschnitt bildet. Die Aufnahmetasche 16 ist ebenso wie der Endabschnitt 17 trapezförmig in der Weise geschaltet, dass beim Einsetzen des Endabschnittes 17 in die Aufnahmetasche 16 in der Richtung des in der 3 gezeigten Pfeils 20 nicht nur eine flächenhafte Berührung mit der Bodenfläche 21, sondern auch eine dreiseitige Berührung an den Seitenflächen 22, 23 und 24 der Aufnahmetasche 16 stattfindet.The 3 illustrates a single contact lever 7 and a flexible conductor to be firmly connected to this 9 , The contact lever 7 is made in a known manner from copper sheet and has a bearing opening 14 to accommodate a bearing pin in the side cheeks of the contact carrier 8th ( 1 and 2 ) is included. The contact lever has on its rear side opposite the contact points 7 cones in a known manner 15 for engaging in helical compression springs in the contact carrier 8th are supported and which are in the switched-on state of the circuit breaker 1 for an adequate contact force between the contact levers 7 and ensure the stationary switch contact. At its lower end is each contact lever 7 with a pocket 16 for a solidified end part 17 of the flexible conductor 10 Mistake. In the example shown, the flexible conductor points 10 three parallel flexible conductor ropes 18 on, which also consist of fine-wire flexible copper braid in a known manner. At the ends are the three conductor ropes 18 solidified by application of a high pressure to a practically compact body which forms the mentioned end section. The receiving bag 16 is just like the end section 17 switched trapezoidal in such a way that when inserting the end section 17 in the pocket 16 in the direction of in the 3 shown arrow 20 not just a flat contact with the floor surface 21 , but also a three-sided contact on the side surfaces 22 . 23 and 24 the pocket 16 takes place.

Als Verfahren zur Verbindung des biegsamen Leiters 10 mit den Kontakthebel 7 sind die eingangs erwähnten bekannten Verfahren, insbesondere Widerstandslöten und Widerstandsschweißen geeignet.As a method of connecting the flexible conductor 10 with the contact lever 7 the known methods mentioned at the outset, in particular resistance soldering and resistance welding, are suitable.

Die Trapezform der Aufnahmetasche 16 und des Endabschnittes 17 führen nicht nur zu einer flächenhaften Verbindung im Bereich der Bodenfläche 21, sondern auch an den Seitenflächen 22, 23 und 24. Dies gewährleistet einen guten Stromübergang zwischen den Kontakthebeln 7 und dem biegsamen Leiter 9 und zugleich eine wesentlich gesteigerte mechanische Festigkeit. Einheiten gemäß der 4, die aus Kontakthebeln 7 und biegsamen Leitern 9 bestehen, eignen sich daher besonders für Leistungsschalter mit hohem Schaltvermögen.The trapezoidal shape of the pocket 16 and the end section 17 not only lead to a flat connection in the area of the floor surface 21 , but also on the side surfaces 22 . 23 and 24 , This ensures good current transfer between the contact levers 7 and the flexible conductor 9 and at the same time a significantly increased mechanical strength. Units according to the 4 made up of contact levers 7 and flexible ladders 9 exist, are therefore particularly suitable for circuit breakers with high switching capacity.

Die anhand der 3 und 4 beschriebene trapezförmige Gestaltung von Aufnahmetaschen für biegsame Leiter ist in gleicher Weise auch für die kurzen Kontakthebel 7k vorgesehen.The based on the 3 and 4 The described trapezoidal design of receiving pockets for flexible conductors is also the same for the short contact levers 7k intended.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 eine rechtwinklige Stellung der Seitenwände 22, 23 und 24 zur Bodenfläche 21 vorgesehen ist und demzufolge die entsprechenden Seitenflächen des Endabschnittes 17 gleichfalls rechtwinklig zueinander stehen, kann gemäß der 5 auch eine gewissermaßen doppelte trapezförmige Gestalt einer Aufnahmetasche 25 mit entsprechend angepasster Form eines nicht gezeigten Endabschnittes eines biegsamen Leiters vorgesehen sein. Die Aufnahmetasche 25 weist entsprechend der Aufnahmetasche 16 (3) eine trapezförmige Bodenfläche 26 und Seitenflächen 27, 28 und 29 auf. Diese stehen stumpfwinklig zur Bodenfläche 26. Bei einer geeigneten Bemessung des zu der Aufnahmetasche 25 gehörenden Endabschnittes eines biegsamen Leiters lässt sich erreichen, dass unter dem Druck der in bekannter Weise vorgesehenen Löt- oder Schweißelektroden alle Verbindungsflächen miteinander in Berührung treten und überall ein hoher Bindeanteil erzielt wird.While in the embodiment according to the 3 and 4 a right-angled position of the side walls 22 . 23 and 24 to the floor area 21 is provided and accordingly the corresponding side surfaces of the end portion 17 can also be perpendicular to each other, according to the 5 also a kind of double trapezoidal shape of a pocket 25 be provided with a correspondingly adapted shape of an end section, not shown, of a flexible conductor. The receiving bag 25 points according to the receiving pocket 16 ( 3 ) a trapezoidal floor surface 26 and side surfaces 27 . 28 and 29 on. These are at an obtuse angle to the floor surface 26 , With a suitable dimensioning to the receiving pocket 25 belonging end section of a flexible conductor can be achieved that under the pressure of the soldering or welding electrodes provided in a known manner, all connection surfaces come into contact with each other and a high binding content is achieved everywhere.

Bezugszeichenliste

1
Niederspannungs-Leistungsschalter
2
Gehäuse
3
Schaltkontaktanordnung
4
Lichtbogenlöschkammer
5
feststehender Schaltkontakt
6
bewegbarer Schaltkontakt
7
Kontakthebel
8
Kontaktträger
9
biegsamer Leiter
10
unterer feststehender Stromleiter
11
oberer feststehender Stromleiter
12
Antriebsvorrichtung
13
Hebelgestänge
14
Lageröffnung im Kontakthebel 7
15
Zapfen für Kontaktkraftfeder
16
Aufnahmetasche
17
Verfestigter Endteil des biegsamen Leiters 9
18
Leiterseil
20
Pfeil (Zusammenfügen von Kontakthebel 7 und biegsamen
Leiter 9 )
21
Bodenfläche der Aufnahmetasche 16
22
Seitenfläche der Aufnahmetasche 16
23
Seitenfläche der Aufnahmetasche 16
24
Seitenfläche der Aufnahmetasche 16
25
Aufnahmetasche (Ausführung Figur 5)
26
Bodenfläche der Aufnahmetasche 25
27
Seitenwand der Aufnahmetasche 25
28
Seitenwand der Aufnahmetasche 25
29
Seitenwand der Aufnahmetasche 25
LIST OF REFERENCE NUMBERS
1
Low-voltage circuit breakers
2
casing
3
Switching contact arrangement
4
Arc chute
5
fixed switch contact
6
movable switch contact
7
contact lever
8th
contact support
9
flexible conductor
10
lower fixed conductor
11
upper fixed conductor
12
driving device
13
lever linkage
14
Bearing opening in the contact lever 7
15
Pin for contact force spring
16
receiving pocket
17
Solidified end part of the flexible conductor 9
18
conductor Strand
20
Arrow (assembling contact lever 7 and pliable
Head 9)
21
Bottom surface of the receiving pocket 16
22
Side surface of the pocket 16
23
Side surface of the pocket 16
24
Side surface of the pocket 16
25
Storage bag (version Figure 5)
26
Bottom surface of the receiving pocket 25
27
Side wall of the pocket 25
28
Side wall of the pocket 25
29
Side wall of the pocket 25

Claims (2)

Schaltkontaktanordnung (3) eines elektrischen Schaltgerätes mit einem Kontakthebel (7, 7k) und wenigstens einem mit dem Kontakthebel (7, 7k) durch Wärmeanwendung fest verbundenen biegsamen Leiter (9), wobei an einem Ende des Kontakthebels (7, 7k) eine Aufnahmetasche (16) für einen verfestigten Endabschnitt (17) des biegsamen Leiters (9) ausgebildet ist und die Aufnahmetasche (16) eine Bodenfläche (21) und drei etwa rechtwinklig zur Bodenfläche (21) stehende Seitenflächen (22, 23, 24) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Bodenfläche (21) eine etwa trapezförmig erweiterte und der Endabschnitt (17) eine der Bodenfläche (21) angepasste Gestalt aufweisen.Switch contact arrangement ( 3 ) of an electrical switching device with a contact lever ( 7 . 7k ) and at least one with the contact lever ( 7 . 7k ) flexible conductor firmly connected by the application of heat ( 9 ), at one end of the contact lever ( 7 . 7k ) a storage bag ( 16 ) for a solidified end section ( 17 ) of the flexible conductor ( 9 ) is designed and the receiving pocket ( 16 ) a floor area ( 21 ) and three approximately at right angles to the floor surface ( 21 ) standing side surfaces ( 22 . 23 . 24 ), characterized in that the bottom surface ( 21 ) an approximately trapezoidal shape and the end section ( 17 ) one of the floor area ( 21 ) have an adapted shape. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Seitenflächen (27, 28, 29) der Aufnahmetasche (25) unter einem stumpfen Winkel zur Bodenfläche (26) stehen.Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the side surfaces ( 27 . 28 . 29 ) the pocket ( 25 ) at an obtuse angle to the floor surface ( 26 ) stand.
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