DE4026425C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktfedersatz für hohe elek­ trische Ströme mit zwei langgestreckten, mit ihrem jeweiligen Hauptteil annähernd parallel angeordneten Kontaktfedern, wel­ che jeweils mit einem Ende befestigt und mit ihren dem Befe­ stigungsende entgegengesetzten freien Enden zum Zwecke der Kontaktgabe relativ zueinander bewegbar sind.

Ein derartiger Kontaktfedersatz ist beispielsweise aus dem DE-GM 19 15 991 bekannt. Die Funktion dieses Aufbaus beim Schalten hoher Ströme wird nachfolgend grundsätzlich anhand der Fig. 3 erläutert. Eine feststehende Kontaktfeder 21 und eine bewegliche Kontaktfeder 22 sind jeweils einseitig in ei­ nem Träger 23 eingespannt. In der Nähe ihrer freien Enden tra­ gen sie Kontaktstücke 24 und 25, welche in einer Schaltstel­ lung einander berühren und damit Kontakt geben. Die bewegliche Kontaktfeder 22 wird dabei von einem Betätigungsorgan 26 gegen die feststehende Kontaktfeder 21 gedrückt (in Richtung des Pfeiles 27), wodurch die Kontaktkraft erzeugt wird. Die Kon­ taktkraft könnte auch durch entsprechende Vorspannung der be­ weglichen Kontaktfeder 22 erzeugt werden, was dann einen Ruhe­ kontakt ergäbe. Zum Öffnen des Kontaktes müßte dann ein Betä­ tigungsorgan entgegen dem Pfeil 27 wirken.

Fließt bei geschlossenem Kontakt gemäß Darstellung in Fig. 3 ein hoher Strom i über die beiden Kontaktfedern 21 und 22, so ergibt sich durch die beiden entgegengesetzten Stromflüsse in den Kontaktfedern eine elektrodynamische Kraft, welche durch die Pfeile 8 angedeutet ist. Diese elektrodynamische Kraft versucht die beiden Kontaktfedern auseinanderzudrücken. Reicht die über das Betätigungsorgan 26 oder durch eine Vorspannung aufgebrachte Kontaktkraft nicht aus, so können die elektrody­ namischen Kräfte zu einer Kontaktöffnung führen. Solange die Magnetsysteme für Hochstromrelais entsprechend groß ausgelegt waren, wurden auf jeden Fall immer genügend hohe Kontaktkräfte erzeugt, so daß die erwähnten elektrodynamischen Öffnungskräf­ te nicht zur Wirkung kamen. Durch die allgemeine Miniaturisie­ rung auch der Relais für hohe Schaltleistung bei gleichzeiti­ ger Verringerung der Steuerleistung können unter Umständen mit dem volumenmäßig verringerten Magnetsystem die notwendigen Kontaktkräfte zum Führen hoher Impulsströme nicht mehr erzeugt werden. Wie erwähnt, werden durch die elektrodynamischen Kräf­ te die parallelen Kontaktfedern auseinandergedrückt, so daß während des Stromimpulses ein Kontaktöffnen auftritt. Dieses hat einen leistungsstarken Lichtbogen zur Folge, der zum Ver­ schweißen der Kontakte führen kann. Solche Impulsströme können z. B. Kurzschlußströme von 1000 A sein, während das Relais selbst nur für einen Dauerstrom von beispielsweise 6 A ausge­ legt ist.

Um dieses Problem zu beherrschen, mußten also bisher erheblich größere Relais eingesetzt werden, als für den zu führenden Dauerstrom notwendig gewesen wäre. Eine andere Möglichkeit be­ stand nur darin, ein Verschweißen der Kontakte bei Kurzschluß in Kauf zu nehmen.

Für Leistungsschalter ist es aus der DE-AS 10 85 595 grund­ sätzlich bereits bekannt, eine Kontaktdruckverstärkung bei ho­ hen Strömen dadurch vorzunehmen, daß zwei parallele, von ent­ gegengesetzt gerichteten Strömen durchflossene Zuführungen zu Schaltstücken eine Schleife bilden, so daß die abstoßenden Kräfte in Schließstellung des Schalters den Kontaktdruck erhö­ hen. In diesen Fällen handelt es sich allerdings um eigene Stromzuführungselemente und relativ große Schaltstücke, deren Form auf Kontaktfedersätze von Kleinrelais nicht ohne weiteres übertragbar ist.

Aus der DE-OS 16 65 958 ist weiterhin eine hochbelastbare Kon­ taktanordnung für Relais bekannt, bei der eine bügelförmige Stromzuführung einer mit dem Anker verbundenen Mittelkontakt­ feder das freie Ende eines starren Gegenkontaktelementes um­ greift. Eine Kontaktkraftverstärkung wird dabei weder ange­ strebt noch erreicht, vielmehr geht es dort lediglich um eine Trennung der elektrischen Stromzuführung und der Kontaktfeder hinsichtlich ihrer elektrischen bzw. mechanischen Eigenschaf­ ten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kontaktfedersatz der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, der das oben erörterte Pro­ blem löst, bei dem also auch beim Auftreten sehr hoher Ströme kein Kontaktöffnen aufgrund der elektrodynamischen Kräfte mög­ lich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der kontaktgebende Abschnitt der ersten Kontaktfeder an einem bü­ gelförmig vom Hauptteil abgebogenen, die zweite Kontaktfeder umgreifenden Abschnitt vorgesehen ist, derart, daß der kon­ taktgebende Abschnitt der zweiten Kontaktfeder zwischen dem Hauptteil und dem kontaktgebenden Abschnitt der ersten Kon­ taktfeder liegt.

Bei der Erfindung wird also von den parallelen Kontaktfedern durch eine entsprechende bügelförmige Gestaltung eines kon­ taktgebenden Abschnittes die Kontaktstelle zwischen beiden Kontaktfedern sozusagen nach außen gedreht, so daß sie nicht mehr zwischen den Hauptteilen der beiden Kontaktfedern liegt, sondern an der Außenseite des einen Kontaktgliedes. Die Schaltbewegung und die Richtung der Kontaktkraft werden damit umgedreht, so daß die elektrodynamischen Kräfte zwischen den Hauptteilen der beiden Kontaktfedern der Kontaktkraft nicht mehr entgegenwirken, sondern diese sogar noch verstärken.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Kontaktfedersatz schematisch in Seitenansicht,

Fig. 2 einen etwas abgewandelten Kontaktfedersatz in perspek­ tivischer Darstellung und

Fig. 3 einen Kontaktfedersatz in Seitenansicht nach dem Stand der Technik, wie bereits oben beschrieben.

Der in Fig. 1 beschriebene Kontaktfedersatz besitzt eine fest­ stehende Kontaktfeder 1 und eine bewegliche Kontaktfeder 2, welche beide mit ihrem einen Ende in einem Träger 3 verankert sind. Das freie Ende 2a der beweglichen Kontaktfeder ist U-för­ mig um das freie Ende 1a der feststehenden Kontaktfeder herum­ gebogen, so daß der kontaktgebende Abschnitt 2b mit seinem Kon­ taktstück 5 der Außenseite der feststehenden Kontaktfeder mit ihrem Kontaktstück 4 gegenübersteht.

Der in Fig. 1 gezeigte geschlossene Zustand des Kontaktes wird durch ein Betätigungsorgan 6 erzeugt, welches in Richtung des Pfeiles 7 bewegt wird und damit die Kontaktkraft erzeugt. Wird nun ein sehr hoher Impulsstrom i durch den geschlossenen Kon­ takt geschickt, werden elektrodynamische Kräfte 8 wirksam, wel­ che die Hauptteile der Kontaktfedern 1 und 2 auseinanderzudrüc­ ken versuchen. Da die Kontaktgabe jedoch zwischen der Außensei­ te der feststehenden Kontaktfeder 1 und dem abgebogenen Ab­ schnitt 2b erfolgt, so wirken die elektrodynamischen Kräfte in Richtung der Kontaktkraft und verstärken diese.

Das in Fig. 1 gezeigte Prinzip der Umkehrung der Kontaktkraft­ richtung läßt sich auch für abgewandelte Kontaktfedersätze, auch für Öffnerkontakte, sinngemäß anwenden.

So könnte der Kontaktfedersatz nach Fig. 1 als Öffner betrieben werden, wenn die Kontaktfeder 2 in Richtung des Pfeiles 7 vor­ gespannt wäre. Durch ein Betätigungsorgan 6′ könnte der Kontakt dann in Richtung des Pfeiles 7′ geöffnet werden.

In Fig. 2 ist ein weiteres Beispiel für einen Öffnerkontakt gezeigt. Hier ist eine feststehende Kontaktfeder 11 mit einer beweglichen Kontaktfeder 12 so angeordnet, daß ein bügelförmig abgebogener Abschnitt 11a einen kontaktgebenden Abschnitt 11b an der Außenseite der beweglichen Kontaktfeder 12 trägt. Die Kontaktstücke 14 und 15 sind bei dem gezeigten Beispiel mitein­ ander in Kontaktberührung, da es sich um einen Öffnerkontakt handelt, also eine Vorspannung in Richtung des Pfeiles 17 den Kontakt im Ruhezustand geschlossen hält. Mit einem Betätigungs­ organ 16 kann dieser Kontakt bei Betätigung geöffnet werden. Auch in diesem Fall wirkt ein Stromimpuls mit den daraus resul­ tierenden elektrodynamischen Kräften im Sinne eines Schließens des Kontaktes, so daß auch hierbei ein Prellen bzw. ein Licht­ bogen vermieden wird.

Claims (3)

1. Kontaktfedersatz für hohe elektrische Ströme mit zwei lang­ gestreckten, mit ihrem jeweiligen Hauptteil annähernd parallel angeordneten Kontaktfedern (1, 2; 11, 12), welche jeweils mit einem Ende befestigt und mit ihren dem Befestigungsende entge­ gengesetzten freien Enden zum Zwecke der Kontaktgabe relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kontaktgebende Abschnitt (2b; 11b) der ersten Kontaktfeder an einem bügelförmig vom Haupt­ teil abgebogenen, die zweite Kontaktfeder (1; 12) umgreifenden Abschnitt (2a; 11a) vorgesehen ist, derart, daß der kontaktge­ bende Abschnitt (1a; 12a) der zweiten Kontaktfeder zwischen dem Hauptteil (2; 11) und dem kontaktgebenden Abschnitt (2b; 11b) der ersten Kontaktfeder liegt.

2. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der bügelförmig abgebogene Abschnitt (2a) der ersten Kontaktfeder (2) das freie Ende (1a) der zweiten Kontaktfeder (1) umgreift.

3. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der bügelförmig abgebogene Abschnitt (11a) der ersten Kontaktfeder (11) den kontaktgeben­ den Abschnitt (12a) der zweiten Kontaktfeder (12) seitlich um­ greift.