DE4203803A1 - Schaltschuetz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltschütz mit einer Kon­ taktanordnung, deren bewegliche Kontakte an einer Schaltbrücke angeordnet sind, die über einen Federbügel, der eine Kontakt­ feder und die Schaltbrücke umgibt, form- und kraftschlüssig mit einem Antrieb verbunden ist und der ein Dämpfungskörper aus einem Drahtgeflecht zugeordnet ist.

Das Einsatzgebiet von Schaltschützen in Niederspannungsschalt­ anlagen ist das ferngesteuerte häufige Ein- und Ausschalten elektrischer Verbraucher. Als wichtiges Qualitätsmerkmal sol­ cher Schaltschütze gilt ihre elektrische Lebensdauer. Solche Schaltschütze schalten im allgemeinen den Nennstrom der Ver­ braucher bis zu etwa 1 oder auch 2 Millionen Schaltspiele. Neben der Funktionssicherheit und der hohen elektrischen Le­ bensdauer ist für den Hersteller solcher Schaltschütze die Wirtschaftlichkeit seines Produktes und damit der notwendige Materialeinsatz von Bedeutung. Neben der Schützmechanik sind die Edelmetall-Schaltstücke, die im allgemeinen aus Silber­ werkstoffen bestehen, ein wichtiger Kostenfaktor. Es wird des­ halb angestrebt, durch konstruktive Maßnahmen die Belastung der Kontakte so gering wie möglich zu halten und damit Kon­ taktmaterial einsparen zu können. Beim Schalten elektrischer Verbraucher tritt eine Belastung der Kontakte sowohl beim Ein­ schalt- wie auch beim Ausschaltvorgang auf. Wesentlich für den Einschaltabbrand sind Prellvorgänge an den Kontakten. Die an der Schaltbrücke angeordneten beweglichen Kontakte heben dabei nach der ersten Kontaktgabe kurzzeitig wieder von den festen Kontakten ab und ziehen dabei Lichtbögen, die das Kontaktmate­ rial an den Kontaktauflageflächen abbrennen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ausfüh­ rungsform des Schaltschützes anzugeben, bei der die Zeitdauer des Prellvorganges begrenzt und damit die Lichtbogenbelastung und der Abbrand der Kontakte entsprechend vermindert wird.

Es ist bekannt, daß das Einschaltprellen der Schützkontakte von mehreren mechanischen Größen, beispielsweise der Masse, Schließgeschwindigkeit, Kontaktkraft, mechanischer Steifig­ keit sowie der Reibung beeinflußt wird. Kurze Prellzeiten bei der Kontaktberührung erhält man mit einer ausreichenden Kontaktkraft. In einer bekannten Ausführungsform eines Schalt­ schützes mit einer Kontaktanordnung, deren bewegliche Kontakte an einer Schaltbrücke angeordnet sind, deren Bewegung beim Ein- und Ausschalten von einem Antrieb über einen Federbügel übertragen wird, der eine Kontaktfeder und die Schaltbrücke umgibt, ist zwischen der Schaltbrücke und dem Federbügel eine Blattfeder vorgesehen. Diese Blattfeder wirkt zwar als Stoß­ dämpfer beim Schaltvorgang, sie hat jedoch praktisch keine Wirkung auf die Zeitdauer des Prellvorganges. Außerdem ist bei diesem Schütz nachteilig die erhöhte Ausfallrate durch Bruch der Blattfeder (Erk und Schmelzle: Grundlagen der Schaltgerä­ tetechnik, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New York (1974), Seite 269, Bild 10.18).

In einem weiteren bekannten Schaltschütz mit an einer Kontakt­ brücke gegen schraubenförmige Kontaktfedern relativ bewegbar angeordneten beweglichen Kontakten und mit einer an der Füh­ rung der Kontakte in der Schaltbrücke wirksamen Dämpfungsan­ ordnung ist als Dämpfungskörper ein Drahtgeflecht vorgesehen. Dieser komprimierbare Dämpfungskörper ist im Kontaktträger innerhalb der Windungen der Kontaktfeder angeordnet. In dieser Ausführungsform muß somit die größere Kontaktkraft beim Ein­ schalten des Schaltschützes vom Antrieb überwunden werden. Eine Erhöhung der Kontaktkraft mit einer entsprechenden Lei­ stungsanpassung des Antriebs, beispielsweise eines Magnetan­ triebs, bedeutet jedoch einen verhältnismäßig großen Aufwand (DE-AS 23 15 456).

Die Lösung der genannten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung im kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1. Beim Einschalten wird die Kontaktfeder zusammengedrückt. Der Dämpfungskörper hat keinen Einfluß auf die Kontaktkraft der Kontaktfeder, da es lediglich als Kopplungsglied dient, das die Kontaktkraft auf die Schaltbrücke überträgt. In einer besonders vorteilhaf­ ten Ausführungsform kann der Dämpfungskörper als Drahtkissen gestaltet sein, das in das obere Ende des Federbügels einge­ paßt ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel eines Schalt­ schützes gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.

In der dargestellten Ausführungsform enthält ein Schaltschütz eine Kontaktanordnung 2 mit zwei festen Kontakten 4 und 6 so­ wie zwei beweglichen Kontakten 5 und 7, die über eine Schalt­ brücke 8 miteinander verbunden sind. Für die Bewegung der Schaltbrücke 8 ist ein Magnetantrieb 10 vorgesehen, der im we­ sentlichen aus einem ruhenden Magnetjoch 11, einer Magnetspule 12 und einem beweglichen Magnetanker 13 besteht. Die Bewegung des Magnetankers 13 wird durch eine form- und kraftschlüssige Verbindung auf die Schaltbrücke 8 übertragen. Zu diesem Zweck ist am Magnetanker 13 ein Brückenträger 15 befestigt, der über einen Federbügel 16 mit der Kontaktbrücke 8 kraftschlüssig verbunden ist. Der Federbügel 16 enthält eine Kontaktfeder 17, deren Federkraft als Kontaktkraft für die beweglichen Kontakte 5 und 7 dient und die zwischen dem unteren Ende des Federbü­ gels 16 und einem Gegenlager 18 eingespannt ist. Die Kontakt­ brücke 8 ist zwischen der Stirnfläche des Kontaktträgers 15 und dem Federbügel 16 derart eingespannt, daß seine Enden mit den beweglichen Kontakten 5 und 7 eine geringe Schwenkbewegung ausführen können. Mit einem Steuerimpuls auf die Magnetspule 12, beispielsweise durch einen Schaltbefehl einer Fernsteue­ rung, wird der Magnetanker 13 und damit die Kontaktbrücke 8 angezogen und die Kontakte 4 und 5 sowie 6 und 7 werden ge­ schlossen. Gemäß der Erfindung ist nun zwischen der oberen Flachseite der Kontaktbrücke 8 und der inneren Oberfläche am oberen Ende des Federbügels 16 ein Dämpfungskörper 20 aus ei­ nem Drahtgeflecht, insbesondere einem Drahtgeflecht aus rost­ freiem Stahl, angeordnet, das sich hemmend auf die Bewegung der Kontaktbrücke 8 auswirkt und vorzugsweise aus einem Draht­ kissen bestehen kann.

Die Wirkung dieses Dämpfungskörpers 20 beim Einschaltvorgang kommt nun dadurch zustande, daß beim Berührungsstoß der Kon­ taktbrücke 8 auf die Festkontakte 4 und 6 aufgrund elasti­ scher/plastischer Verformung der Kontakte 4 bis 7 etwa 0,5 µs lang ein elektrischer-mechanischer Kontakt besteht. Während dieser Zeit bewegt sich der Federbügel 16 in Schließrichtung nach unten weiter und preßt den Dämpfungskörper 20 zusammen. Durch die Trägheitsbewegung des Federbügels 16 wird somit wäh­ rend eines kurzen Zeitbereiches von beispielsweise etwa 0,5 bis 1 ms eine Zusatzkontaktkraft über den Dämpfungskörper 20 auf die Schaltbrücke 8 übertragen. Der technische Effekt die­ ses Dämpfungskörpers 20 besteht nun darin, daß der Federbügel 16 nach dem stärksten Zusammendrücken des Dämpfungskörpers 20 in Öffnungsrichtung praktisch nicht beschleunigt wird und deshalb ein ständiger Kraftkontakt zwischen dem Federbügel 16, dem Dämpfungskörper 20 und der Schaltbrücke 8 besteht.

Ein weiterer Vorteil ist in der guten mechanischen Beständig­ keit eines Drahtdämpfungskissens gesehen, das bis zu etwa 2 000 000 Schaltspielen seine dämpfende Wirkung behält.

Claims (2)

1. Schaltschütz mit beweglichen Kontakten, die an einer Schaltbrücke angeordnet sind, die über einen Federbügel, der eine Kontaktfeder und die Schaltbrücke umgibt, form- und kraftschlüssig mit einem Antrieb verbunden ist, und mit einem Dämpfungskörper aus einem Drahtgeflecht zur Hemmung der Bewe­ gung der Schaltbrücke, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dämpfungskörper (20) zwischen dem Federbügel (16) und der Schaltbrücke (8) angeordnet ist.

2. Schaltschütz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Drahtkissen gestalteten Dämpfungskörper (20).