DE3305017C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltgeräte mit Doppelunterbrechung, insbesondere elektromagnetische Schütze, deren bewegliche Schaltglieder in einer Traverse oder einem Stößel gehalten und geführt werden.

Als sogenannte Doppelunterbrechung werden Schalteinrichtungen mit zwei Festschaltgliedern und einem beweglichen Schaltglied (Schaltbrücke) je Strombahn in Niederspannungsschaltgeräten, insbesondere Schützen, am häufigsten angewendet.

Die Vorteile liegen vor allem in der Einfachheit der Herstellung und in der Montage dieser Schaltglieder. Nachteilig ist aber, daß relativ viel Schaltstückmaterial für die vier Schaltstücke einer Schalteinrichtung (Strombahn) aufwendet werden muß. Dieser erhöhte Aufwand kommt im wesentlichen aus dem Versatz, der beim Zusammentreffen eines Schaltstückpaares (einer Unterbrecherstelle) auftreten kann und daher konstruktiv berücksichtigt werden muß. Auf den Versatz wirken die Toleranzen ein, die sowohl bei der Fertigung der Schaltglieder selbst entstehen, aber auch beim Einbau in die Isolierteile (Gehäuse und Traverse bzw. Stößel) auftreten. Ein anderer Teil wird aber auch durch die Spielmaße bedingt, die zwischen den beweglichen Teilen wie bewegliches Schaltglied und Traverse sowie zwischen Traverse und Gehäuse bestehen müssen. Dieser Anteil ist erheblich und aus den Bedingungen der Fügetechnik, besonders bei automatischer Montage auch nicht einzuengen.

Es ist nach DE-OS 28 33 537 bereits ein elektrisches Schaltgerät mit Doppelunterbrechung bekannt, daß eine mit seitlichem Spiel an einer Gehäuseführung des Schaltgerätes längs verschiebbare Traverse aufweist, die mindestens eine gegenüber der Traverse längs verschiebbare Schaltbrücke mit Spiel quer zur Verschiebung der Traverse lagert, deren Kontaktstücke mit zugeordneten Kontaktstücken von Festschaltgliedern zusammenwirken.

Bekannt nach dem DE-GM 72 17 625 ist weiterhin eine Kontaktanordnung, deren Kontaktbrücken Vorsprünge 11 aufweisen, die in Nuten des Kontaktbrückenträgers gegen seitliche Verschiebung geführt sind.

Zum Spiel zwischen dem Kontaktbetätigungsglied 7 fehlt eine Lösung.

Eine weitere bekannte Lösung nach DE-GM 17 19 861 besteht in einer Kontaktanordnung und Traverse, in der eine von einer Kontaktdruckfeder 4 beaufschlagte Kontaktbrücke schräg zur Bewegungsrichtung der Traverse verschiebbar gelagert ist. Die Kontaktdruckfeder ist ebenfalls schräg zur Verschieberichtung der Traverse angeordnet. Diese Feder löst jedoch eine andere Aufgabe. Diese soll vielmehr eine reibende Gleitbewegung beim Auftreffen der Kontakte zur Erhöhung der Kontaktsicherheit bewirken.

Bei dem aus der US-PS 20 59 702 bekannten Schaltgerät ist die bewegliche Kontaktbrücke von einer Feder quer zu ihrer Verschieberichtung federnd beaufschlagt, so daß auch bei dieser Anordnung kein Spiel zwischen beweglicher Kontaktbrücke und dem beweglichen Kontaktbrückenhalter auftreten kann. Ziel ist dort jedoch eine Vibrationsfreiheit. Auf das Spiel zwischen Gehäuse und Traverse wird bei dieser Druckschrift nicht eingegangen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch geeignete Maßnahmen den Anteil von ungenügend genutztem Kontaktmaterial, der durch Fertigungstoleranzen und Spiel entsteht und den gegenseitigen seitlichen Versatz der zusammenwirkenden beweglichen und ortsfesten Kontaktstücke auf ein Minimum zu verringern.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß durch Anwendung von Kraft in Richtung des jeweiligen Spiels sowohl die Kontaktbrücke in einseitiger Anlage an der Traverse als auch die Traverse in einseitiger Anlage an der Gehäuseführung derart gehalten wird, daß das jeweilige Spiel lediglich an einer Seite der gegeneinander spielbehafteten Bauteile vorhanden ist, und daß die gegenseitigen Führungsflächen der gegeneinander bewegbaren Teile so angeordnet sind, daß die einander zugeordneten beweglichen und ortsfesten Kontaktstücke ohne Versatz zueinander in Anlage aneinander bringbar sind.

Dabei sind verschiedene Lösungswege denkbar. Wenn die Betriebslage eine liegende Traverse und senkrecht hängende bewegliche Schaltglieder bedingt (Wandmontage), ist es möglich, den Versatz in der Schalteinrichtung durch eine unsymmetrisch angeordnete, auf einer angehobenen Führung aufliegenden Traverse zu kompensieren.

Eine weitere Lösungsvariante besteht darin, die Gehäuseteile unterschiedlich zu gestalten oder aber auch für die festen und/oder beweglichen Schaltglieder eine unsymmetrische Einbaulage vorzusehen.

Um wahlweise Einbaulagen (Wand- und Tischmontage) zu ermöglichen, erfolgt das einseitige Anlegen der Traverse durch den Einsatz einer Flachformfeder zwischen Gehäuse und Traverse und das erzwungene Anliegen der beweglichen Kontaktdruckfeder. Dadurch liegt jeweils eine Seite der Traverse an einer Führungswand des Gehäuses an und eine Seite des beweglichen Schaltgliedes an der Führungsfläche der Traverse unabhängig von der Einbaulage an.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Darstellung eines Schaltsystems mit Angabe der bisher üblichen symmetrischen Verteilung der Spielmaße,

Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. 1 mit einem rechts abgebrochenem beweglichen Schaltglied,

Fig. 3 und Fig. 4 den Versatz der Schaltstücke zueinander,

Fig. 5 das Kontaktsystem für eine Gebrauchslage (Wandmontage),

Fig. 6 das Kontaktsystem für mehrere Gebrauchslagen.

Bisher wurde in den Konstruktionen das Spiel S ₁ zwischen Traverse 1 und Gehäuse 2 und das Spiel S ₂ zwischen beweglichen Schaltglied 3 und Traverse 1, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, symmetrisch verteilt.

In dieser angenommenen Lage würden die Mitten der Schaltstücke beider Schaltglieder fluchten. Tatsächlich tritt aber Versatz durch Toleranzen und Spielverlagerung ein.

Im praktischen Fall können Grenzlagen, verursacht durch hier nicht näher dargestellte Toleranzen T und einseitige Verlagerung der Spielmaße abhängig von der jeweiligen Gebrauchslage, eintreten.

In Fig. 3 und 4 ist eine solche Grenzlage mit Mittenversatz der Schaltstücke um T + ¹/₂ (S ₁ + S ₂) dargestellt. Diesem Versatz und damit einem Überdeckungsverlust wurde mitunter durch Vergrößerung nur eines Schaltstückes entgegenwirkt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, bringt auch das eine unausgenutzte Fläche des einen Schaltstückes 4 (quer schraffierte Fläche) und einen erhöhten Aufwand an Schaltstückmaterial. Der aus zwei Anteilen, den Toleranzen und der Spielverlagerung verursachte Versatz ist meistens jedoch so groß, daß es unmöglich wird, einen Überdeckungsverlust durch Vergrößerung eines Schaltstückes zu vermeiden. Im praktischen Falle wird überwiegend der in Fig. 4 dargesellte Zustand eintreten, bei dem der Versatz eine Flächenverschiebung über die Ränder der zueinander gehörenden Schaltstücke hinaus bewirkt, womit keine vollständige Überdeckung gewährleistet ist und der Überdeckungsverlust 5 (kreuzschraffierte Fläche) eintritt. Der durch Spiel S ₁ + S ₂ hervorgerufene Anteil kann aber durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen beseitigt werden. Der einfachste Fall ergibt sich, wenn vorausgesetzt werden kann, daß das Gerät vorwiegend nur in einer Gebrauchslage (Wandmontage) zur Anwendung kommt und zwar so, daß durch senkrechte Strombahnführung die Schwerkraft auf die beweglichen Teile einwirkt. In Fig. 5 ist dieser Fall dargestellt.

Die beweglichen Teile werden dabei immer nach unten gezogen. Die beweglichen Schaltglieder 6 laufen auf der oben liegenden Führungsbahn 7 der Traverse 8. Die Traverse 8 wird aber um dieses Spielmaß S ₂ zum Ausgleich angehoben. Die Traverse 8 erhält eine gut definierte Führungsbahn 9 an der Unterseite, wobei das Spiel S ₁ einseitig nach oben gelegt wird. Der gesamte Führungsschacht für die Traverse 8 liegt mit seiner Mitte damit um ¹/₂ S ₁ + S ₂ auch unsymmetrisch zur Mitte zwischen den beiden Festschaltgliedern 10. Wenn auch mit anderen Gebrauchslagen gerechnet werden muß, kann eine Anordnung gemäß Fig. 6 gewählt werden.

Vorzugsweise werden hierbei die sowieso vorhandenen Federn für Kontaktkraft und Rückstellung ausgenutzt. In der Anordnung bewegliches Schaltglied 11 und Kontaktfeder 13 wird durch geringe Schrägstellung der Feder 13 eine Kraftkomponente zur Verschiebung und damit zur einseitigen Anlage des beweglichen Schaltgliedes 11 an die Führungsbahn 12 an der Traverse 14 genutzt. Gleiches kann für die einseitige Anlage der Traverse 14 an die Führungsbahn 15 durch geringe Schrägstellung der hier nicht dargestellten Rückstellfeder in Anlenkung auf die Traverse 14 erzwungen werden.

Die ständige Anlage der Traverse an die Führungsbahn 15 kann aber auch durch zusätzliche Federkräfte erzeugt werden.

Fig. 6 zeigt das Beispiel mit einer Flachformfeder 16, die seitlich im Führungsschacht der Traverse 14 untergebracht und im Gehäuse 17 gelagert ist.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wächst der Überdeckungsverlust bei geringer Steigerung des Versatzes sehr stark an, wenn beide Flächen der Schaltstücke sich einmal über die Ränder hinaus verschoben haben.

Es kann daher, auch bei Kompensation nur des Anteils durch Spielverlagerung am Gesamtversatz eine wesentlich verbesserte Materialausnutzung bzw. eine Steigerung der Schaltstück- Lebensdauer bei NS-Schaltgeräten mit Doppelunterbrechung erzielt werden. Im Falle, daß die Schaltstück-Lebensdauer nicht gesteigert zu werden braucht, wird es durch die beschriebenen Maßnahmen möglich, die Schaltstücke kleiner auszulegen und dadurch wertvolles Schaltstückmaterial einzusparen.

Claims (4)

1. Schaltsystemanordnung für elektrische Schaltgeräte mit Doppelunterbrechung, daß eine mit seitlichem Spiel an einer Gehäuseführung des Schaltgerätes längsverschiebbare Traverse aufweist, die mindestens eine gegenüber der Traverse längsverschiebbare Schaltbrücke mit Spiel quer zur Verschieberichtung der Traverse lagert, deren Kontaktstücke mit zugeordneten Kontaktstücken von Festschaltgliedern zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anwendung von Kraft in Richtung des jeweiligen Spiels sowohl die Kontaktbrücke in einseitiger Anlage an der Traverse als auch die Traverse in einseitiger Anlage an der Gehäuseführung derart gehalten wird, daß das jeweilige Spiel lediglich an einer Seite der gegeneinander spielbehafteten Bauteile vorhanden ist, und daß die gegenseitigen Führungsflächen der gegeneinander bewegbaren Teile so angeordnet sind, daß die einander zugeordneten beweglichen und ortsfesten Kontaktstücke ohne Versatz zueinander in Anlage aneinander bringbar sind.

2. Schaltsystemanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (8) und/oder die beweglichen Schaltglieder und/oder die der Führung der Traverse dienenden Gehäuseteile derart unsymmetrisch ausgebildet sind, daß bei einseitiger Anlage durch Krafteinwirkung sich die Flächen der Kontaktstücke optimal decken.

3. Schaltsystemanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung einer Kraft zwischen Traverse und Gehäuse eine Flachformfeder (16) zwischen Gehäuse (17) und Traverse (14) eingesetzt ist.

4. Schaltsystemanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur einseitigen Anlage der beweglichen Schaltglieder an der Traverse bzw. zur Anlage der Traverse im Gehäuse die Kontaktdruckfeder (13) bzw. die Rückstellfeder der Traverse schräggestellt sind.