DE3114837C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Nachlaufkon­ takt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Nachlaufkontakte für elektrische Schalter sind bereits bekannt. Die Verbindung der zu trennenden Teile ist mittels eines Reib­ schlusses realisiert. Wenn die Kraft einer oder mehrerer Federn die Reibung zwischen den Kontaktflächen überwindet, trennen sich diese Kontaktflächen. Weil der Druck in den Kontaktflächen des Reibschlusses ziemlich hoch sein muß, braucht man auch hohe Kräfte, um diesen Reibschluß zu trennen. Der Reibschluß verursacht einen hohen Verschleiß und den Punkt der Kon­ takttrennung kann man nur ungenau einstellen.

Aus der US-PS 32 83 214 ist ein Nachlaufkontakt eines elektri­ schen Schalters bekannt. Dieser Nachlaufkontakt besteht aus einem Kontaktstift mit einem Kopf. Im eingeschalteten Zustand greifen speziell geformte, in radialer Richtung federnd ausge­ bildete Kontaktfinger in Vertiefungen hinter diesem Kopf ein. Auf diese Art wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Kon­ taktstift und Kontaktfingern erreicht, welche zusätzlich durch Reibungskräfte unterstützt wird. Beim Ausschalten wird eine auf die Kontaktfinger in axialer Richtung einwirkende vergleichs­ weise starke Feder hubabhängig gespannt. Die Kraft dieser Feder wird schließlich so groß, daß die Reibungskräfte überwunden werden, und daß die Kontaktfinger durch den Kopf des Kontakt­ stiftes radial nach außen gedrückt werden, so daß schließlich die formschlüssige Verbindung gelöst wird und die Kontaktfinger, angetrieben durch die auf sie einwirkende Feder, in bekannter Weise eine beschleunigte Ausschaltbewegung durch­ führen. Das Lösen der formschlüssigen Verbindung erfolgt in einem gewissen Streubereich des Hubes des Nachlaufkontaktes, da die Reibungsverhältnisse zwischen Kontaktfingern und Kontakt­ stift sich infolge Verschleißes ändern können, ebenso ist die Kraft der Feder alterungsbedingten Schwankungen unterworfen. Um diese Verbindung zu lösen ist zudem ein vergleichsweise starker und teurer Antrieb nötig, der zuerst die starke Feder spannen muß.

Aus der CH-PS 5 24 887 ist zudem ein Nachlaufkontakt bekannt, der hubabhängig durch eine Klinke freigegeben wird. Diese An­ ordnung ist jedoch vergleichsweise aufwendig gestaltet.

Ferner ist aus der DE-GM 19 07 075 ein Nachlaufkontakt bekannt, der mittels einer Klinkenanordnung elektrisch parallel zu einem Hauptkontakt geschaltet werden kann. Diese Klinkenanordnung be­ wegt hubabhängig eine federnde Kontaktzunge und hat keinen Ein­ fluß auf den mechanischen Bewegungsablauf des Nachlaufkontak­ tes.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Nachlaufkontakt eines elektrischen Schalters zu schaffen, der nur einen vergleichsweise schwachen Antrieb benötigt, der mit einfachen Mitteln hubabhängig ausgelöst werden kann und bei dem der Verschleiß wesentlich vermindert wird.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß der erfindungsgemäße Nachlaufkontakt allein durch einen Form­ schluß gehalten wird, so daß nur vernachlässigbare Ver­ schleißerscheinungen auftreten können. Dabei ist sichergestellt, daß stets beim gleichen Hub die Kontakttrennung erfolgt. Der Antrieb kann vergleichsweise schwach ausgebildet werden, da nur die tatsächlich für die Erreichung der nötigen Schaltgeschwindigkeiten nötige Energie aufgebracht werden muß.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen beschrieben. Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 zeigt eine konstruktiv einfache Möglichkeit, die Auslösehülse axial zu verschieben und sie in zwei verschiedenen Posi­ tionen zu fixieren, wobei die Auslösehülse in der einen Posi­ tion die Kontaktfinger nicht berührt, wohingegen sie in der an­ deren Position die Kontaktfinger vom Kontaktstift und damit deren formschlüssige Verbindung löst. Die Rückstellfeder gemäß Anspruch 3 kann beliebig stark gewählt werden, womit man die Trenngeschwindigkeit einstellen kann. Die Ausführungsform nach Anspruch 4 zeigt eine Möglichkeit, den beweglichen Kontaktstift in bezug auf einen festen Kontakt zu zentrieren. Die Weiterbil­ dung nach Anspruch 5 zeigt eine einfache konstruktive Möglichkeit, die für die Tätigkeit des Nachlaufkontaktes notwendigen Ab­ stützflächen zu erreichen. Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 zeigt eine einfache elektrische Verbindung der genannten Teile. Die Ansprüche 7 bis 9 enthalten drei weitere, konstruktiv einfa­ che Möglichkeiten die Verschieblichkeit und die Fixierung der Position der Auslösehülse zu erreichen, wobei die Zentrierung vereinfacht und die Reibung vermindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil einer beispielsweisen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nachlaufkontaktes, wobei oben die formgeschlossene Position und unten die Position im Moment des Auslösens gezeichnet sind,

Fig. 2 einen beispielsweisen, erfindungsgemäßen Nach­ laufkontakt in eingeschalteter Stellung,

Fig. 3 den Kontakt gemäß Fig. 2 in einer Zwischen­ stellung,

Fig. 4 den Kontakt gemäß Fig. 2 und 3 beim Lösen des Formschlusses,

Fig. 5 denselben Kontakt in ausgeschalteter Stellung,

Fig. 6 eine Variante der Fixierungsvorrichtung mit ei­ ner Blattfeder und

Fig. 7 eine weitere Variante mit Federdraht und einer Rolle.

In Fig. 1 sind im Schnitt zwei Kontaktfinger 1 mit ihren Erweiterungen 1′ dargestellt. Ein Kontaktstift 2 weist einen Kopf 3 auf, dessen rechts dargestellte, zu der Achse senkrechte Kontaktflächen den Kontaktflächen der Erweite­ rungen 1′ der Kontaktfinger 1 entsprechen. Eine im Schnitt gezeigte Auslösehülse 4 ist stirnseitig mit einer konischen Fläche 5 versehen. Im oberen Teil der Fig. 1 berührt die konische Fläche 5 den Kontaktfinger 1 nicht, im unteren Teil ist das Auslösen der Erweiterung 1′ des Kontaktfin­ gers 1 mit der Auslösehülse 4 gezeigt.

Die Fig. 2 bis 5 stellen denselben Nachlaufkontakt in verschiedenen Positionen dar.

Gleiche Teile sind in allen Zeichnungen mit denselben Bezugsziffern versehen. In den Fig. 2 bis 5 sind die Zeichnungen teilweise nur in oberen Teilen gezeichnet.

In Fig. 2 bis 5 ist ein Flansch 6 der Auslösehülse 4 ge­ zeichnet. Mit der Bezugsziffer 7 ist eine Verdickung des Kontaktstiftes 2 benannt, wobei sich in dieser Ver­ dickung 7 eine Bohrung 7′ befindet. Der Kontaktstift 2 ist mit einem Abstützkörper 8 versehen, der in der ein- oder ausgeschalteten Lage an einem festen Kontakt 9 an­ liegt. Mit diesem festen Kontakt 9 ist ein Führungsbolzen 10 verbunden, der in der Bohrung 7′ gleitbar gelagert und mit Stromabnehmern 16 versehen ist. Koaxial mit dem Kontaktstift 2 ist eine Auslösebahn 11 angeordnet, die einen abgestuften inneren Durchmesser aufweist. Zwischen einem Rand dieser Auslösebahn 11 und dem Flansch 6 der Auslösehülse 4 ist eine innere Spiralfeder 12 gelagert. Eine koaxiale Rückstellfeder 13 ist zwischen einer unbe­ weglichen Abstützung 14 und dem Abstützkörper 8 des Kon­ taktstiftes 2 angeordnet. Mit der Bezugsziffer 15 sind Kugeln bezeichnet, die sich in radialer Richtung zwischen dem Kontaktstift 2 und der Auslösebahn 11 und in axialer Richtung zwischen dem Flansch 6 der Auslösehülse 4 und der Verdickung 7 des Kontaktstiftes 2 befinden.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende:

Wie in Fig. 1 oben und in Fig. 2 dargestellt, ist der Kon­ taktstift 2 mit den Erweiterungen 1′ der Kontaktfinger 1 durch formschlüssige Verbindung in der eingeschalteten Stellung gehalten. Die Auslösehülse 4 berührt die Kontakt­ finger 1 nicht. Die Kugeln 15 befinden sich im radial er­ weiterten Bereich der Auslösebahn 11, so daß sie infolge des Druckes der inneren Spiralfeder 12 zusammengedrückt sind und in axialer Richtung nur den kleineren Abstand zwischen dem Flansch 6 der Auslösehülse 4 und der Ver­ dickung 7 des Kontaktstiftes 2 bestimmen. Wenn die Kon­ taktfinger 1 mit einem nicht dargestellten, an sich be­ kannten Mechanismus, z. B. mit einem Blaskolben, nach links gemäß Fig. 3 bewegt werden, bleibt der Kontakt er­ halten, die Rückstellfeder 13 wird jedoch teilweise ge­ spannt. Die Fig. 4 zeigt die Lage, in der die Kugeln 15 durch die Verengung der Auslösebahn 11 in Linie geordnet sind, so daß sie die Auslösehülse 4 nach links ver­ schieben und die Erweiterungen 1′ der Kontaktfinger 1 nach außen drücken. Somit wird der Formschluß zwischen den Kontaktfingern 1 und dem Kontaktstift 2 gelöst, wie das die Fig. 4 zeigt, und der Kontaktstift 2 schnellt unter Wirkung der Rückstellfeder 13 in die ausgeschaltete Stellung nach rechts. Diese Lage ist in der Fig. 5 ge­ zeichnet. Beim Einschalten überfahren die Kontaktfinger 1 den Kopf 3 des Kontaktstiftes 2 und stellen den in Fig. 2 gezeigten Formschluß wieder her. In der beispielsweisen Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind die Kugeln 15 aus dem in den Fig. 2 bis 5 gezeigten ersten Beispiel durch eine gebogene Blattfeder 17 ersetzt, die sowohl in axialer als auch in radialer Richtung auf Druck vorgespannt ist. Gemäß Fig. 7 sind zwei Federdrähte 18 verwendet, die seitlich die Achse einer Rolle 19 halten. Die Funktions­ weise der Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 7 entspricht derjenigen gemäß den Fig. 2 bis 5. Man kann für einen Nachlaufkontakt eine Fixiervorrichtung verwenden, die eine oder mehrere Gruppen von Kugeln 15 enthält, oder die mit einem oder mehreren Elementen gemäß Fig. 6 oder 7 versehen ist.

Der Erfindungsgegenstand ist für elektrische Schaltgeräte, wie Lasttrennschalter, Erdungsschalter, Trennschalter und Leistungsschalter geeignet.

Anstelle der im ersten Beispiel erwähnten Kugeln sind an­ dere, an sich bekannte Elemente verwendbar. Man kann z. B. eine Kurvenbahn oder Nocken verwenden, um an geeigneter Stelle eine Relativbewegung zwischen dem Kontaktstift 2 und der Auslösehülse 4 auszulösen, die zum erwähnten An­ heben der Kontaktfinger 1 führt.

Bezugszeichenliste

1  Kontaktfinger
1′  Erweiterung der Kontaktfinger 1
2  Kontaktstift
3  Kopf des Kontaktstiftes 2
4  stirnseitig konische Auslösehülse
5  konische Fläche der Auslösehülse 4
6  Flansch der Auslösehülse 4
7  Verdickung des Kontaktstiftes 2
7′  Bohrung in der Erweiterung 7
8  Abstützkörper des Kontaktstiftes 2
9  fester Kontakt
10  Führungsbolzen
11  Auslösebahn
12  innere Spiralfeder
13  Rückstellfeder
14  unbewegliche Abstützung der Rückstellfeder 13
15  Kugeln
16  Stromabnehmer
17  Blattfeder
18  Federdraht
19  Rolle

Claims (9)

1. Nachlaufkontakt eines elektrischen Schalters mit einem einen Kopf (3) aufweisenden Kontaktstift (2) und Kontakt­ fingern (1), welche Erweiterungen (1′) zur formschlüssigen Verbindung mit dem Kopf des Kontaktstifts (2) in der Einschaltstellung aufweisen, mit einem Antrieb für den Kontaktstift (2) oder die Kontaktfinger (1), dadurch gekennzeichnet,

• - daß koaxial zum Kontaktstift (2) eine mittels einer Vorrichtung bezüglich des Kontaktstifts (2) axial verschiebliche und in zwei Positionen fixierbare Auslösehülse (4) vorgesehen ist,
• - daß die dem Kopf (3) zugewandte Stirnseite der Auslöse­ hülse (4) konisch ausgebildet und in einer der Positionen zu den Kontaktfingern (1) beabstandet ist, und
• - daß durch Verschiebung der Auslösehülse (4) in Richtung Kopf (3) die Erweiterungen (1′) der Kontaktfinger (1) nach außen gedrückt und dadurch deren formschlüssige Verbin­ dung mit dem Kontaktstift (2) gelöst wird und der Antrieb den Kontaktstift (2) und die Kontakt­ finger (1) trennt.

2. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Vorrichtung zur Verschiebung und Fixierung der Auslösehülse (4) eine den Kontaktstift (2) konzentrisch umgebende Auslösebahn (11) aufweist,
• - daß die Auslösebahn (11) einen abgestuften inneren Durchmesser aufweist, und
• - daß Kugeln (15) eine Wirkverbindung zwischen der Auslö­ sebahn (11), dem Kontaktstift (2) und der Auslösehülse (4) herstellen.

3. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Antrieb eine Rückstell­ feder (13) ist, welche auf den Kontaktstift (2) einwirkt.

4. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Kontaktstift (2) mit einer Bohrung (7′) verse­ hen ist, in welcher ein mit einem festen Kontakt (9) ver­ bundener Führungsbolzen (10) gleitend gelagert ist.

5. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (2) mit einer Erweiterung (7) versehen ist, an der sich die Vorrichtung abstützt.

6. Nachlaufkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bohrung (7′) und/oder der Führungsbolzen (10) mit Stromabnehmern (16) versehen ist.

7. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Vorrichtung zur Verschiebung und Fixierung der Auslösehülse (4) eine den Kontaktstift (2) konzentrisch umgebende Auslösebahn (11) aufweist,
• - daß die Auslösebahn (11) einen abgestuften inneren Durchmesser aufweist, und
• - daß mindestens eine gebogene Blattfeder (17) eine Wirk­ verbindung zwischen der Auslösebahn (11), dem Kontaktstift (2) und der Auslösehülse (4) herstellt.

8. Nachlaufkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Vorrichtung zur Verschiebung und Fixierung der Auslösehülse (4) eine den Kontaktstift (2) konzentrisch umgebende Auslösebahn (11) aufweist,
• - daß die Auslösebahn (11) einen abgestuften inneren Durchmesser aufweist, und
• - daß mindestens ein gebogener Federdraht (18) eine Wirk­ verbindung zwischen der Auslösebahn (11), dem Kontaktstift (2) und der Auslösehülse (4) herstellt.

9. Nachlaufkontakt nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß mindestens eine Blattfeder (17) oder der mindestens eine Federdraht (18) mit wenigstens einer auf der Auslösebahn abrollenden Rolle (19) ver­ sehen ist.