DE2151903B2 - Kontaktvorrichtung für elektrische Schaltgeräte oder Trennvorrichtungea - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung fil elektrische Scbaltgeräte oder Trennvorrichtungen, bei dei eine Vielzahl von beweglichen Kontaktarmer nebenein ander in einem Kontaktarmträger gehaltert ist, wobei da Kontaktarmträger sowie die Kontaktarme scbwenkbai an dem zugehörigen Festkontaktstück angeordnet sind wobei ferner zur Erzeugung des Kontaktdruckes jeden Kontaktarm Federmittel zugeordnet sind.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art bestehet die Federmittel aus an Zwischenhebeln der Kontaktarme angreifenden Zugfedern. Nachteilig bei dieser bekannter Anordnung ist es, daß die Zugfedern und auoh die zugeordneten Hebel relativ viel Raum einnehmen, so daß die Anzahl der Kontaktarme, die nebeneinander in einem Kontaktarmträger vorgegebener Abmessungen angeord net werden können, verhältnismäßig klein ist Entsprechendes gilt für eine andere bekannte Anordnung, be welcher die einzelnen Kontaktarme jeweils durch Druck federn belastet werden. Nun ist es aber bei Kontaktvorrichtungen mit sehr hohem Stromdurchtritt erforderlich möglichst viele einzelne Kontaktarme zu verwenden, un die sogenannte Abzugskraft, die bei Stromdurchtritt bestrebt ist, die Kontakte voneinander zu trennen, durch die Verteilung des Stromdurchtrittes auf möglichst viele Kontakte zu verringern.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde eine Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art se auszubilden, daß sich in dem Kontaktarmträger möglichsi viele nebeneinander angeordnete Kontaktarme unterbringen lassen, diese somit wesentlich schmaler und gegebenenfalls auch dünner ausgebildet sein sollen als bei der bekannten Anordnungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgmäß dadurch gelöst daß jeder Kontaktarm in dem Kontaktarmträger durch eine Haltefeder gehalten ist, welche so geformt ist, daß sie einen Belastungsabschnitt, der an einer Längskante des Kontaktarmes angreift und zwei sich etwa senkrecht zu den Längskanten des Kontaktarmes erstreckende Schenkel aufweist, von denen jeweils einer auf einer Breitseite des Kontaktarmes liegt, und daß die Haltefeder aui einem Querglied des Kontaktarmträgers gehaltert ist, das sich quer zu den Kontaktarmen erstreckt und in der Nähe der anderen Längskante der Kontaktarme liegt

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die seitliche Raumausdehnung der Haltefeder relativ gering gehalten werden kann, da sich jeweils ein Schenkel der Haltefeder durch den Zwischenraum zwischen zwei Kontaktarmen hindurcherstreckt, so daß diese Schenkel die Kontaktarme relativ zueinander halten, wobei hierdurch die Höhenausdehnung der Haltefeder nicht wesentlich eingeschränkt ist, so daß trotz ihrer geringen räumlichen Ausdehnung in Seitenrichtung mit ihr ohne weiteres die erforderlichen Kräfte aufgebracht werden können. Gleichwohl können im Kontaktarmträger eine große Anzahl von Kontaktarmen parallel nebeneinander angeordnet werden.

Jede Haltefeder hat eine im wesentlichen rechteckige Form, wobei ihre kürzeren Seiten die Schenkel und eine ihrer längeren Seiten den Belastungsabschnitt bilden, während die andere längere Seite eine Ausbildung aiuweist, mit welcher die Haltefeder an dem Querglied gehaltert ist

Diese Ausbildung, weiche die Haltefede
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ZweckroSßigerweise ist die längere Seite jeder Haltefeder so gefrort, daß nur ein kurzer zentraler Abschnitt sich in Ewgriff mit der zugehörigen Kante des jeweiligen Kontaktarmes befindet

Jeder bewegliche Kontaktarm ist zweckmäßigerwejse als gepreßter Metallstreifen ausgebildet, wobei der jeweilige bewegliche Kontakt in der Nähe des einen Endes des Kontaktarmes befestigt ist Diese Befestigung kann vorzugsweise durch Hochgesehwindigkeits-Hartlöten erfolgen, welches ohne Enthärtung des Kontaktarmes bewirkt ι s werden kann.

Jeder bewegliche Kontaktarm kann mit einer Vförmigen Nut in der Nähe von seinem anderen Ende versehen sein, wobei er mit dieser Nut auf einer bogenförmigen Fläche in an sich bekannter Weise auflagerbar ist und daß diese Fläche an einem festen Gelenkkontaktblock, an welchem der Kontaktarmträger gelenkig angeordnet ist, vorgesehen ist

Das eine Ende von jedem beweglichen Islontaktarm kann zweckmäßigerweise so geformt sein, daß er eine Nase aufweist, unter welcher eine Lippe des Trägers eingreift, um die mögliche Bewegung der Kontaktanne unter der Belastung ihrer Haltefedern zu begrenzen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispieles eines Schalters in der Zeichnung näher erläutert

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine bevorzug'e Ausfünningsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters mit einer Kontaktanordnung.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Kontaktanordnung nach Fig. 1.

Fig. 3 ist der Schnitt nach der Linie 3-3 nach Fig. 2.

Fig. 4 ist der Schnitt nach der Linie 4-4 nach Fig. 2.

Die bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Schalters besteht aus einem dreipoligen Unterbrecher und weist ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 10 auf, welches aus einem elektrisch-isolierendem KunststofTmaterial hergestellt ist und dessen Inneres durch nicht dargestellte Trennwände aufgeteilt ist, um drei nicht dargestellt Kanäle zu bilden, deren jeder eine zügehörige Kontaktanordnung 11 aufnimmt. Ein nicht dargestellter Handbetätigungsmechanismus des Schalters hat einen drehbaren Hebel, der sich durch eine obere Abdekkung des Gehäuses 10 erstreckt und mit den Kontaktanordnungen 11 durch eine Gelenkhebelanordnung 12 verbunden ist, welche ein nicht dargestelltes Glied aufweist, daß durch eine nicht dargestellte drehbare Anschlagsstange getragen wird, die sich quer zu den drei Kanälen erstreckt Eine nicht dargestellte jeweilige Bimetall- und Elektromagnetanordnung, die mit jeder Kontaktanordnung verbunden ist, wirkt mit der Anschlagsstange zusammen, um diese zu drehen, falls ununterbrochene Überlastung, d. h. ein ununterbrochener Stromdurchtritt auftritt, der höher als der Nennstrom des Schalters ist oder falls Kurzschlußbedingungen mit Stromdurchtritten, die im wesentlichen über dem Nennstrom liegen, auftreten, um den Träger auszulösen und das Zusammenklappen der Gelenkanordnung 12 und damit das Ausschalten des Schalters zu gestatten.

Die Kontaktanordnungen 11 in jedem der drei Kanäle sind im wesentlichen identisch und es ist daher nur notwendig, eine von diesen im einzelnen zu beschreiben.

Eine derartige Kontaktanordnung 11 weist an einem Inde des Kanals einen ortsfesten Kontaktblock 13 auf, der einen ortsfesten Kontaktstreifen 14 hat, welcher an der Oberfläche des Kontaktblockes 13 befestigt ist, so daß er sich quer zum Kanal erstreckt Im anderen Ende des Kanales ist ein Gelenkkontaktblock 15 montiert, dessen dem ortsfesten Kontaktblock 13 zugewandtes Ende 16 Bobrungen 17 an jeder Seite hat, deren jede etwa 19 mm lang ist und sich quer zum Kanal erstreckt und dessen oberer Umriß eine im wesentlichen nalbzylindrische nufwärtsgericbtete Lagerfläche 18 bildet, welche so angeordnet ist, daß sich ihre Achse quer zum Kanal und im wesentlichen konzentrisch zu den Bohrungen 117 erstreckt

Die Bobrungen nehmen jeweils Gelenkstifte 19 auf, deren Enden 20 und 21 von dem Gelenkkontaktblock 15 aus vorstehen und der drehbaren Lagerung an dem Gelenkkontaktblock 15 eines im Querschnitt umgekehrt U-förmigen oder dem umgekehrten Kanalquerschnitt entsprechenden beweglichen Kontaktarmträgers 22 dienen, wobei die Enden 20 und 21 der Stifte 19 in Öffiiungen 23 und 24 in den jeweiligen Seitenwandungen 25 und 26 des Trägers 22 eingreifen.

Der Träger 22. der mit der G·' V-jnkanordnung 12 verbunden ist, dient der Halterung mehrerer parallel beweglicher Kontaktarme 27, welche in der in Fig. 1 geschlossen dargestellten Lage des Schalters sich von dem Gelenkkontaktblock 15 zu dem direkt oberhalb befindlichen ortsfeste! · Kontaktblock 13 erstrecken, so daß die beweglichen Kontakte 28, die durch jeden der Arme 27 getragen werden, in Eingriff mit dem festen Kontaktstreifen J4 des ortsfesten Kontaktblockes 13 kommen.

Es sind dreizehn bewegliche Kontaktarme 27 vorgesehen, deren mittlerer 27a (vergl. Fig. 4) langer als die übrigen ist und seinen eigenen beweglichen mit einer Bogenfläche versehenen Kontakt 29 hat, der relativ zu den anderen abgesetzt ist und in Absatzrichtung relativ zu dem Träger 22 durch eine unabhängige Schraubenfeder 30, die in den Träger 22 eingesetzt ist, belastet ist Jeder der beweglichen Kontaktarme 27 hat die Form eines metallenen Preßstreifens aus Kupfer, beispielsweise von. ungefähr 5 mm Dicke, hat eine im allgemeinen rechtwinklige Form und trägt den jeweiligen beweglichen Kontakt 28, der in der Nähe eines Endes des Armes 27, beispielsweise durch Hochgesehwindigkeits-Hartlöten befestigt ist In der Nähe seines anderen Endes hat jeder dieser Streifen eine V-förmige Nut 31, die dort von derselben Kante her eingeschnitten ist, wobei der Arm 27 mit der Nut 31 auf der Lagerfläche 18 des Gelenkkontaktblockes 15 aufgelagert ist und dort den elektrischen Kontakt mit der Lagerfläche bildet. Die Tatsache, daß die beweglichen Kontakte 28 an ihren jeweiligen Armen 27 durch Hochgesehwindigkeits-Hartlöten befestigt werden können, hat den Vorteil, daß diese Befestigungsart kein Ausglühen und Weichwerden des Armes 27 verursacht. Irgendeine Enthärtung des beweglichen Kontaktarmes 27 muß vermieden werden, da während der Betätigung des Schalters Stöße von beträchtlicher Kraft auftreten, welche die Zerstörung der Arme 27 verursachen könnten.

Etwa in der Längsmitte des Trägers 22 erstreckt sich ein Querglied 32 dieses Trägers quer zum Träger 22 zwischen den Seitenwandungen 25 und 26 des Trägers in einer Höhe unterhalb der Unterkanten der Kontaktarme 27, wobei diese Unterkanten diejenigen Kanten sind, in welchen die V-förmigen Nuten 31 angeordnet sind und an welchen die beweglichen Kontakte 28 befestigt sind. Die Arme 27 sind in dem Träger 22 durch jeweilige Haltefedern 33 gehaltert, welche mit den Oberkanten der jeweiligen Kontaktarme 27 in Eingriff stehen und an dem Querglied 32 angeordnet sind.

Jede dieser Haltefedern 33 (vergl. F i g. 3 und 4) ist aus einer Länge eines kräftigen Federdrahtes hergestellt, der zu einer im wesentlichen rechteckigen Form gebogen ist. Eine der längeren Seiten davon ist der Belastungsabschnitt 34, welcher leicht entlang seiner Länge gebogen ist und einen linearen Mittelabschnitt 35 hat, der gegen einen Teil der Oberkante des jeweiligen Kontaktarmes 27 stößt. Die zwei kürzeren Seiten der Feder bilden Führungsschenkel 36 und 37, welche sich quer zu dem jeweiligen Kontaktann 27 erstrecken, wobei sie an jeder Seite des Kontaktarmes ι ο 27 anliegen und die Verbindung mit der anderen langen Seite der Feder herstellen, die mit einer Ausbildung 39 zur Halterung der Feder 33 an dem Querglied 32 des Trägers 22 versehen ist Diese Ausbildung 39 ist an den Enden der Drahtlänge vorgesehen, wobei diese Enden gekrümmt sind, um einander entgegengerichtete Haken 40 und 41 zu bilden, welche zusammen ein Auge rund um das Querglied 32 bilden.

Jedes der Enden eines jeden Kontaktarmes 27 trägt eine Nase 42, welche an einer Lippe 43 des Trägers 22 angreift, um die Bewegung des Armes 27 unter dem Einfluß der Feder 33 zu begrenzen.

Der erfindungsgemäße Schalter arbeitet im übrigen in derselben Weise wie die bekannten vergleichbaren Schalterkonstruktionen. Bei der Stellung der Handhabe in der eingeschalteten Lage wird die Gelenkanordnung ausgestreckt, um die Träger 22 nach unten zu drücken, so daß die beweglichen Kontakte 28 alle in Eingriff mit dem festen Kontaktstreifen 14 kommen und in dieser Eingriffstellung durch ihre jeweiligen Haltefedern 33 belastet werden.

Die beweglichen Kontaktarme 27 in der Kontaktanordnung jedes Poles dienen der Aufteilung des durch den Pol durchtretenden Stromes mit dem vorteilhaften Ergebnis, daß die Abzugskraft - wie oben bereits beschrieben -reduziert wird, so daß die notwendige Kraft,um die beweg- liehen Kontakte 28 in adäquatem Andruck mit dem festen Kontaktstreifen 14 zu halten, wesentlich geringer als in dem Fall ist, in welchem jeder Pol eine kleinere Zahl von Kontaktannen 27 und entsprechenden beweglichen Kontakten 28 hat, so daß die Einzelteile de» Schalters geringere Abmessungen und Stärke als bei den bekannten Anordnungen haben können.

Wenn eine ununterbrochene Überlastung oder ein Kurzschlußstrom - wie oben erläutert - auftritt, wird die Gelenkanordnung 12 zusammengeklappt und die Arme 27 werden von den festen Kontakten 14 entfernt, um den Stromkreislauf durch den Schalter zu öffnen und die Handhabe wird in die ausgeschaltete Lage gebracht

Zusätzlich zu den bereits erläuterten Vorteilen und dem Vorteil, daß der Schalter aus Einzelteilen von geringeren Abmessungen und/oder Stärke konstruiert werden kamt, hat dii! erfindungsgemäße Konstruktion weitere Vorteile. So wird durch die Anordnung der Federn 33 mit jeweils einem Schenkel 36 und 37 entlang jeder Seite des entsprechenden Kontaktarmes 27 eine gute Festlegung der Kontaktarme 27 relativ zueinander erreicht, so daß sie Seite im Seite in Parallelanordnung in einer sehr einfachen und zweckmäßigen Weise liegen, die auch leicht herzustellen ist Des weiteren ist die Form der Kontaktarme 27 derart, daß sie leicht und relativ billig durch einfache Preßoperairionen im Vergleich mit dem teuren Guß- oder Extruderteilen, welche bisher üblicherweise für bewegliche Kontaktarme verwendet wurden, hergestellt werden können.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Schalters beschränkt, sondern kann auch für andere Bauteile Verwendlang finden. So kann beispielsweise die erfindungsgemäße Kontaktanordnung 11 in einer elektrischen Trennvorrichtung verwendet werden, wobei die Konstruktion in diesem Fall so ist, daß zwei einander gegenüberliegende Träger 22 vorgesehen sind, die mit ihren Kontaktarmen 27 einander gegenüberliegen, um dazwischen einen Spalt zur Aufnahme eines herausziehbaren Leiters zu bilden, der beispielsweise zu einem elektrischen Bauteil führt, wabei die Relativbewegung zwischen den Kontaktarmen 27 und dem Leiter die Herausziehung des Leiters zur Isolii srung des elektrischen Bauteiles ermöglicht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

2 ISl Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung für elektrische ScbaltgerSte oder Trennvorrichtungen, bei der eine Vielzahl von beweglichen Kontaktarmen nebeneinander in einem Kontaktarmträger gebaltert ist, wobei der KontaktarratrSger sowie die Kontaktarme schwenkbar an dem zugehörigen Festkontaktstück angeordnet sind, wobei ferner zur Erzeugung des Kontaktdruckes jedem Kontaktarm Federmittel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktarm (27) in demKontaktannträger (22) durch eine Haltefeder(33) gehalten ist, welche so geformt ist, daß sie einen Belastungsabschnitt (34), der an einer Längskante des Kontaktarmes (27) angreift, und zwei sich etwa senkrecht zu den Längskanten des Kontaktarmes (27) erstreckende Schenkel (36,37) aufweist, von denen jewefls einer auf einer Breitseite des Kontaktarmes (27) liegt, und daß die Haltefeder (33) auf einem Querglied (32) des Kontaktarmträgers (22) gehaltert ist, das sich quer zu den Kontaktarmen (27) erstreckt und in der Nähe der anderen Längskante der Kontaktarme (27) liegt

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haltefeder (33) im wesentlichen eine rechteckige Form hat, wobei ihre kürzeren Seiten die Schenkel (36,37) und eine ihrer längeren Seiten (34) den Belastungsabschnitt bilden, während die andere längere Seite eine Ausbildung (40,41) aufweist, mit welcher die Haltefeder (33) an dem Querglied (32) gehaltert ist

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese A.usb .'dung ein Auge ist, das durch einander entgegengesetzt gerichtete Haken (40,41) gebildet ist, welche an den beiden Enden einer einzigen Federdrahtlänge, die die Haltefeder (33) bildet, vorgesehen sind.

4. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längere Seite (34) jeder Haltefeder (33) so geformt ist, daß nur ein kurzer zentraler Eingriff mit der zugehörigen Kante des jeweiligen Kontaktarmes (27) befindet

5. Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Kontaktarm (27) als gepreßter Metallstreifen ausgebildet ist, wobei der jeweilige bewegliche Kontakt (28) in der Nähe des einen Endes des Kontaktarmes (27) befestigt ist.

6. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Kontakt (28) an dem beweglichen Kontaktarm (27) durch Hochgeschwindigkeits-Hartlöten befestigt ist

7. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Kontaktarm(27) mit einer V-förmigen Nut (31) in der Nähe von seinem anderen Ende versehen ist, wobei er mit dieser Nut (31) auf einer bogenförmigen Fläche (18) in an sich bekannter Weise auflagerbar ist, und daß diese Fläche an einem festen Gelenkkontaktblock (15), an welchem der Kontaktarmträger (22) gelenkig angeordnet ist, vorgesehen ist, vorgesehen ist

8. Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende von jedem beweglichen Kontaktarm (27) so geformt ist, daß es eine Nase (42) aufweist, unter welche eine Lippe (43) des Trägers (22) eingreift, um die mögliche Bewegung der Kontaktarme (27) unter der Belastung ihrer Haltefedera (33) zu be grenzen.