DE3539788A1 - Kontaktanordnung mit kontakthebel voneinander trennenden zwischenlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Teil und einem bewegbaren Teil, wobei der bewegbare Teil wenigstens einen Abbrennkontakthebel und wenigstens zwei Hauptkontakthebel aufweist, die zusammen mit die Kontakt­ hebel trennenden Zwischenlagen an einen schwenkbar ge­ lagerten Halter relativ zu dem Halter schwenkbar ange­ bracht sind und der Halter durch ein Koppelorgan mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist.

Eine Kontaktanordnung dieser Art ist beispielsweise durch die US-A-34 02 274 bekannt geworden. Die Zwischenlagen be­ wirken hierbei eine Trennung der Kontakthebel in solchem Maß, daß die Strompfade der benachbarten Kontakthebel von einander getrennt werden. Dies ist erwünscht, um Wirbel­ ströme innerhalb der Kontaktanordnung zu vermeiden.

Den Vorteilen der Zwischenlagen zwischen den Kontakthebeln steht eine unerwünschte Vergrößerung der Stützweite des Lagerbolzen entgegen, wodurch bei einem gegebenen Querschnitt die Durchbiegung vergrößert wird. Eine solche Durchbiegung bringt um so größere Probleme mit sich, je breiter die Kon­ taktanordnung ist, d. h. je größer die Anzahl erforderlicher Kontakthebel ist. Eine Durchbiegung des Lagerbolzens wirkt sich nämlich ebenfalls im Sinne einer ungleichen Verteilung der Kontaktkräfte aus mit dem Ergebnis einer starken ört­ lichen Erhitzung.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine unerwünschte Durchbiegung des Lagerbolzens der Kontakt­ hebel mit möglichst geringem Aufwand an zusätzlichem Material zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die Zwischen­ lagen als Stützglieder ausgebildet sind, die zwischem dem Lagerbolzen und einem den Halter mit dem Koppelorgan ge­ lenkig verbindenden Kupplungsbolzen angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Kupplungsbolzen als ohnehin benötigtes Teil zur Abstützung des Lagerbolzens der Kontakthebel her­ angezogen werden, ohne daß es erforderlich ist, den Quer­ schnitt des Lagerbolzens zu vergrößern.

Zu der erwünschten Vergleichmäßigung der Kontaktkräfte an den einzelnen Kontakthebeln kann noch dadurch beigetragen werden, daß jedes Stützglied einen die eigentliche Stütz­ wirkung ausübenden Stützhebel und ein relativ zu dem Stützhebel bewegbares Distanzstück aufweist. Diese Anord­ nung erlaubt es nämlich, die Kontakthebel auf einem ver­ hältnismäßig großen Teil der einander zugewandten Flächen abzustützen, ohne hierdurch störende Reibungskräfte zu verursachen. Diese werden durch die Beweglichkeit der Distanzstücke erheblich verringert.

Die Beweglichkeit der Distanzstücke kann auf überraschend einfache Weise dadurch erzielt werden, daß jeder Stützhebel einen den Lagerbolzen mit einem mehr als 180° aufweisenden Kreisbogen konzentrisch umgebenden Teil und das Distanz­ stück einen den konzentrischen Teil des Stützhebel über­ greifende Ausnehmung besitzt. Die erwünschte Begrenzung der Bewegbarkeit des Distanzstückes kann hierbei durch eine ge­ eignete Bemessung des Öffnungswinkels der Ausnehmung des Distanzstückes erreicht werden.

Als Werkstoff zur Herstellung der Stützhebel und der Dis­ tanzstücke eignet sich beispielsweise unmagnetischer Stahl. Dieses Material besitzen neben einer hohen mechanischen Festigkeit die Eigenschaft einer relativ niedrigen elek­ trischen Leitfähigkeit, wodurch die Bildung einer quer zu der vorgesehenen Richung des Stromes innerhalb der Kontaktan­ ordnung verlaufenden Strombahn weitgehend unterbunden wird. Ferner können die Stützhebel und die Distanzstücke aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt werden, z. B. aus Stahlblech und aus Messing. Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Kontaktan­ ordnung eines Niederspannungs-Leistungsschalters.

In der Fig. 2 ist die Kontaktanordnung gemäß der Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigt.

Die Fig. 3 ist eine Ansicht des bewegbaren Teiles der Kon­ taktanordnung nach den Fig. 1 und 2.

Die Fig. 4 zeigt ein Stützglied und ein Distanzstück.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Kontaktanordnung 1 weist einen feststehenden Teil 2 und einen bewegbaren Teil 3 auf. Als Träger der feststehenden Teile dient ein Isolier­ block 4, der einen etwa winkelförmigen Querschnitt besitzt. An der Oberseite des Isolierblockes 4 ist ein zugleich als obere Anschlußschiene dienender Hauptkontaktkörper 5 mit Schaltstückauflagen 6 befestigt. In leitender Verbindung mit dem Hauptkontaktkörper 5 steht ein feststehender Ab­ brennkontaktkörper 7 mit einer Schaltstückauflage 10 sowie mit einem Lichtbogenhorn 11. An der Unterseite des Isolier­ blockes 4 ist eine gegabelt ausgebildete Anschlußschiene 12 befestigt, mit der leitend ein biegsames Stromband 13 ver­ bunden ist.

Das biegsame Stromband 13 bildet eine bewegbare elektrische Verbindung zwischen dem feststehenden Teil 2 und dem beweg­ baren Teil 3 der Kontaktanordnung 1. Der bewegbare Teil 3 weist einen mittleren Abbrennkontakthebel 15 mit einem Ab­ brennkontaktkörper 16 sowie eine Schaltstückauflage 17 und ein Lichtbogenhorn 20 auf. Beidseitig des Abbrennkontakt­ hebels 15 befinden sich Hauptkontakthebel 21 und 22, die gleichfalls mit Schaltstückauflagen 23 versehen sind. Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, sind insgesamt fünf biegsame Strombänder 13 vorhanden, und zwar jeweils zwei für jeden der Hauptkontakthebel 21 und ein Stromband für den Abbrenn­ kontakthebel 15.

Die Schwenkachse des bewegbaren Teiles 3 der Kontaktanord­ nung 1 wird durch einen Gelenkbolzen 24 gebildet, dessen Enden in seitliche Schenkel 25 eines Lagerbügels 26 eingrei­ fen, der an dem Isolierblock 4 befestigt ist. Der Gelenkbol­ zen 24 durchsetzt ferner durch Bolzen 30, 31 und 32 verbun­ dene Seitenwände 33 eines Halters 34, der die Kontakthebel aufnimmt. Diese sitzen auf einem gemeinsamen, als Schwenk­ lager dienenden Lagerbolzen 35, dessen Enden in den Seiten­ wänden 33 des Halters 34 abgestützt sind. Zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf den bewegbaren Teil der Kontakt­ anordnung 1 dienen isolierende Koppelorgane 36, die in der Fig. 3 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit fortgelassen sind. Die Koppelorgane 36 greifen gelenkig an einem Kupp­ lungsbolzen 37 an, dessen Enden gleichfalls in den Seitenwänden 33 des Halters 34 abgestützt sind.

In die dargestellte Einschaltstellung gelangt der bewegbare Teil 3 der Kontaktanordnung 1 durch eine Bewegung der Koppel­ organe 36 in Richtung des Pfeiles 40 in den Fig. 1 und 2. Dabei wird durch Spannung zwischen den Schenkeln der U-för­ mig gebogenen Strombänder 13 angeordneter Druckfedern 41 die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Schaltstückauflagen 6 und 23 sowie 10 und 17 erzeugt. Zum Ausschalten werden die Koppelorgane 36 durch Entklinkung eines nicht dargestellten geeigneten Schaltschlosses freigegeben, wodurch der bewegba­ re Teil 3 der Kontaktanordnung 1 in seine Ausschaltstellung gelangt.

Wesentlich für einen verlustarmen Stromübergang zwischen den einander gegenüberstehenden feststehenden und bewegbaren Kontaktteilen ist eine gleichmäßige Verteilung der Kontakt­ kräfte auf die einzelnen Kontaktstellen.

Hierzu sind zwischen dem Abbrennkontakhebel 15 und den beid­ seitig angrenzenden Hauptkontakthebeln 21 Stützhebel 45 ange­ ordnet, die in der Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet und in der Fig. 4 in vergrößertem Maßstab gesondert dargestellt sind. Die Stützhebel 45 besitzen Lageröffnungen 46 und 47 für den Durchtritt des Gelenkbolzens 35 und des Kupplungs­ bolzens 37. Auf diese Weise wird der Kupplungsbolzen 37 zur Abstützung des Gelenkbolzens 35 herangezogen. Ferner befin­ det sich zwischen dem Abbrennkontakthebel 15 und den Haupt­ kontakthebeln 21 Distanzstücke 50, die einen wesentlichen Teil der einander zugewandten Seiten der Kontakthebel be­ decken. Damit ist eine Verkantung der Kontakthebel unter dem Einfluß von Stromkräften verhindert. Dennoch können sich die Kontakthebel weitgehend unabhängig voneinander bewegen, wie dies für die gleichmäßige Verteilung der Kontaktkräfte er­ wünscht ist, weil die Distanzstücke 50 zwischen dem Abbrenn­ kontakthebel 15 und den Hautpkontakthebeln 21 bewegbar sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stützhebel 45 in der ins­ besondere aus der Fig. 4 zu entnehmenden Weise als Schwenk­ lager der Distanzstücke 50 benutzt werden. Jeder Stützhebel 45 ist hierzu konzentrisch zu seiner für den Gelenkbolzen 35 vorgesehen Lageröffnung 46 mit einem kreisbogenförmigen Teil 48 versehen, wobei sich der Kreisbogen über mehr als 180° erstreckt. Die Distanzstücke 50 weisen eine dieser Kreisbogenform angepaßte Ausnehmung 51 auf, deren durch einen in Fig. 4 eingetragenen Bogenpfeil 52 bezeichnete Öffnung so bemessen ist, daß der Stützhebel 45 und das Distanzstück 50 eine begrenzte Schwenkung gegeneinander ausführen können, die nur wenige Winkelgrade zu betragen braucht. Andererseits können beide Teile nicht voneinander getrennt werden, solange sie beide in derselben Ebene liegen.

Wie bereits erwähnt, eignet sich als Werkstoff zur Herstel­ lung sowohl des Stützhebels 45 als auch des Distanzstückes 50 ein unmagnetischer Stahl, der aufgrund seiner Legierungsbe­ standteile zugleich eine relativ niedrige elektrische Leit­ fähigkeit aufweist. Es können auch unterschiedliche Werkstof­ fe eingesetzt werden, z. B. unmagnetischer Stahl für die Stützhebel 45 und Messing oder Isolierstoff für die Distanzstücke 50.

Claims (3)

1. Kontaktanordnung (1) für einen Niederspannungs-Leistungs­ schalter mit einem feststehenden Teil (2) und einem beweg­ baren Teil (3), wobei der bewegbare Teil (3) wenigstens einen Abbrennkontakthebel (15) und wenigstens zwei Haupt­ kontakthebel (21, 22) aufweist, die zusammen mit die Kontakt­ hebel (15, 21) trennenden Zwischenlagen (45, 50) an einem schwenkbar gelagerten Halter (34) relativ zu dem Halter (34) um einen Gelenkbolzen (35) schwenkbar angebracht sind und der Halter (34) durch ein Koppelorgan (36) mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen als Stützglieder (4) ausgebildet sind, die zwischen den Lager­ bolzen (35) und einem den Halter (34) mit dem Koppelorgan (36) gelenkig verbindenden Kupplungsbolzen angeordnet sind.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützglied (44) einen die eigentliche Stützwirkung ausübenden Stützhebel (45) und ein relativ zu dem Stützhebel (45) bewegbares Distanzstück (50) aufweist.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel (45) einen den Gelenkbolzen (35) mit einem mehr als 180° aufweisenden Kreisbogen konzentrisch umgebenden Teil (48) und das Dis­ tanzstück (50) eine den konzentrischen Teil (44) des Stütz­ hebels übergreifende Ausnehmung (51) besitzt.