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.
Es ist bekannt, daß das Einschaltprellen der Schützkon
takte von mehreren mechanischen Größen, beispielsweise der
Masse, Schließgeschwindigkeit, Kontaktkraft, mechanischer
Steifigkeit sowie der Reibung beeinflußt wird. Kurze
Prellzeiten bei der Kontaktberührung erhält man mit einer
ausreichenden Kontaktkraft. In einer bekannten Ausfüh
rungsform eines Schaltschützes 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 vorge
sehen. Diese Blattfeder wirkt zwar als Stoßdämpfer 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 Schaltge
rätetechnik, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New York
(1974), Seite 269, Bild 10.18).
Aus der DE 23 15 456 B2 ist ein Schaltschütz bekannt mit
an einer Kontaktbrücke gegen schraubenförmige Kontakt
federn relativ bewegbar angeordneten Kontaktstücken und
mit einer an der Führung der Kontaktstücke in der Schalt
brücke wirksamen Dämpfungsanordnung, wobei als Dämpfungs
körper ein Drahtgeflecht vorgesehen ist. Dieser kompri
mierbare Dämpfungskörper ist im Kontaktträger innerhalb
der Windungen der Kontaktfeder angeordnet. Als Kontakt
kraft wirkt hier die Summe aus den Kräften der Kontakt
feder und des Dämpfungskörpers. In dieser Ausführungsform
muß somit die größere Kontaktkraft beim Einschalten des
Schaltschützes vom Antrieb überwunden werden. Eine Erhö
hung der Kontaktkraft mit einer entsprechenden Leistungs
anpassung des Antriebs,
beispielsweise eines Magnetantriebs, bedeutet jedoch einen
verhältnismäßig großen Aufwand.
Weiterhin ist aus der DE-PS 10 15 100 eine Dämpfungsvor
richtung für Schaltgeräte bekannt, bei der zwischen
Federbügel und Kontaktbrücke zwei Magnete miteinander
zugewandten gleichnamigen Polen angeordnet ist. Dadurch
wird eine positionsabhängige Kraft erzeugt, die mit ge
ringer werdendem Abstand ansteigt. Schließlich ist aus
der DE-AS 10 52 510 eine Dämpfungsanordnung zur Verhütung
von Kontaktprellungen bei elektrischen Schaltgeräten be
kannt, bei der innerhalb der Kontaktkraftfeder ein
Dämpfungskörper aus elastischem Material angeordnet ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Ausführungsform des Schaltschützes anzugeben, bei der
die Zeitdauer des Prellvorganges begrenzt und damit die
Lichtbogenbelastung und der Abbrand der Kontakte entspre
chend vermindert wird.
Die Lösung der genannten Aufgabe besteht gemäß der Erfin
dung im kennzeichnenden Merkmal des einzigen Patentan
spruchs. Beim Einschalten wird die Kontaktfeder zusammen
gedrückt. Das Drahtkissen hat als Dämpfungskörper keinen
Einfluß auf die Kontaktkraft der Kontaktfeder, da es
lediglich als Kopplungsglied dient, das die Kontaktkraft
auf die Schaltbrücke überträgt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die
Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel
eines Schaltschützes gemäß der Erfindung schematisch
veranschaulicht ist.
In der dargestellten Ausführungsform enthält ein Schalt
schütz eine Kontaktanordnung 2 mit zwei festen Kontakten 4
und 6 sowie zwei beweglichen Kontakten 5 und 7, die über
eine Schaltbrücke 8 miteinander verbunden sind. Für die
Bewegung der Schaltbrücke 8 ist ein Magnetantrieb 10 vor
gesehen, der im wesentlichen 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 Schalt
brücke 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 Feder
bügels 16 und einem Gegenlager 18 eingespannt ist. Die
Kontaktbrücke 8 ist zwischen der Stirnfläche des Kontakt
trägers 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.