EP0478541B1 - Hilfsschalter für ein elektromagnetisches schaltgerät - Google Patents

Hilfsschalter für ein elektromagnetisches schaltgerät Download PDF

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EP0478541B1
EP0478541B1 EP89907142A EP89907142A EP0478541B1 EP 0478541 B1 EP0478541 B1 EP 0478541B1 EP 89907142 A EP89907142 A EP 89907142A EP 89907142 A EP89907142 A EP 89907142A EP 0478541 B1 EP0478541 B1 EP 0478541B1
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EP
European Patent Office
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contact bridge
housing
auxiliary switch
compression springs
bridge carrier
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EP89907142A
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Jakob Bolz
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Eaton Industries GmbH
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Kloeckner Moeller GmbH
Matsushita Electric Works Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements
    • H01H50/541Auxiliary contact devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/02Non-polarised relays
    • H01H51/04Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity

Definitions

  • the invention relates to an auxiliary switch for an electromagnetic switching device which contains in a multi-part housing equipped with fixed contacts a position-secured by means of a compression spring and movable when the drive is excited / not excited against the spring force provided with bridge contacts.
  • Auxiliary switches with positively driven auxiliary contacts which can be designed as make and / or break contacts, for mounting on electromagnetic contactors are known.
  • the compression spring which holds the contact bridge carrier against the tensile force of the magnet, is subsequently arranged in the axis of movement of the contact bridge carrier and accommodated in a corresponding space formed by the housing parts enclosing the contact bridge carrier.
  • the invention has for its object to develop the known auxiliary switch in such a way that the balance of forces of the electromagnetic switching device and thus the response values of the basic device are changed only slightly by the attachment of an additional auxiliary switch.
  • the arrangement according to the invention of two inclined compression springs causes a lower counterforce with increasing stroke, i.e. when the spring axes approach the perpendicular to the stroke movement axes.
  • the object of the invention is thus achieved.
  • This arrangement of two compression springs also allows the overall length of the auxiliary switch to be reduced without restricting the spring travel.
  • the principle of the negative spring characteristic for the restoring force is to be carried out in such a way that the spring axes of the compression springs in the holding state (when the magnet is excited) run almost perpendicular to the axis of movement of the contact bridge carrier.
  • a simplified assembly of the auxiliary switch is possible according to a further proposal of the invention in that in the housing parts on the side facing the contact bridge carrier recesses have a push-through opening to the top of the housing, through which the compression springs can be inserted when the housing is mounted. This means that the compression springs are only inserted with the housing parts after the contact bridge support has been installed.
  • the housing parts of the auxiliary switch can be positively connected to one another, for example, by means of locking lugs protruding along the dividing joint on the housing walls of a housing part and assigned locking grooves on the second housing part.
  • the recess for the storage and support of the compression spring in each housing part between the Contact switching chambers of the housing parts is provided centrally as a chamber directed into the interior of the housing.
  • Figure 1 shows an auxiliary switch with four make contacts in an isometric view of the two housing parts A, B, the contact bridge support 10 and the compression springs 2, 3.
  • the contact bridge support 10 is equipped with the bridge contacts 101 as make and / or break contacts in a known manner and has in Region of one end on the upper side 103 of the protruding switching plunger 102.
  • the bearing block 104 which has blind holes 105 and 107 directed towards the two sides and which are separated by the partition 106, is integrally formed on the top of the contact bridge carrier 10.
  • the partition 106 at the foot of the blind holes forms the bearing surface for the compression springs 2, 3 and is preferably arranged slightly inclined to the longitudinal axis 1 of the contact bridge support 10, so that the spring axes 201, 301 in in the switched-on state and also in the switched-off state in a concave position with respect to the plane 108 running perpendicular to the movement axis 1 of the contact bridge support 10 through the spring center point on the contact bridge support.
  • the housing halves A, B have the switching chambers 35, 45 on their outer side, an intermediate chamber 46 and 36 comprising the recesses 43, 33 for receiving the compression springs 2, 3 being provided in the center between two switching chambers 45.
  • the fixed contacts 4 are provided on the side facing the housing interior. Above the fixed contacts 4, the receiving space for supporting the one end of the compression springs 2, 3 in the form of the recesses 43 and 33 in the housing parts is formed approximately centrally in the housing.
  • the recesses 33, 43 form a space widening towards the contact bridge support 10, the rear wall on which the compression springs 2 and 3 are supported does not run parallel to the movement axis 1 of the contact bridge support, but at a small angle ⁇ of approximately 10 to 20 degrees is inclined from the axis of movement 1.
  • the bearing surfaces in the blind holes 105, 107 of the contact bridge support for the compression springs are also arranged parallel to this rear wall. It is hereby achieved according to the invention that in the excited state of the drive of the contactor, see FIG. 3, the spring force of the compression springs against the drive of the contactor approaches zero in the tightened state, but has no dead center passage, rather the spring axes are always smaller at an angle ⁇ 90 degrees to the axis of movement 1 of the contact bridge support 10 remain.
  • the spring force of the compression springs 2, 3 is greatest in the “switch-off direction” of the contact bridge carrier 10.
  • the component of the compression springs acting in the direction of the axis of movement 1 of the contact bridge support 10 is meant.
  • the back pressure force of the compression springs 2, 3 is lowest in the activated stage of the contactor.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hilfsschalter für ein elektromagnetisches Schaltgerät mit zwei außerhalb der Bewegungsachse (1) des Kontaktbrückenträgers (10) angeordneten Druckfedern (2, 3), die nach Art eines zweiarmigen Kniehebelgelenkes jeweils mit einem Ende in je einem an einander gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbrückenträgers (10) ausgebildeten Sacklöchern oder dergleichen und mit dem anderen Ende in je einer in den Gehäuseteilen (A, B) vorgesehenen Ausnehmungen gelagert sind und eine negative Rückstellfederkraftkennlinie gegen die Zugkraft des Antriebes aufweisen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsschalter für ein elektromagnetisches Schaltgerät, der in einem mehrteiligen mit Festkontakten ausgerüsteten Gehäuse einen mittels einer Druckfeder lagegesicherten und bei Erregung/Nichterregung des Antriebes gegen die Federkraft beweglichen mit Brückenkontakten versehenen Kontaktbrückenträger enthält.
  • Hilfsschalter mit zwangsgeführten Hilfskontakten, die als Schließer- und/oder Öffnerkontakte ausgeführt sein können, zum Anbau an elektromagnetische Schütze sind bekannt. Üblicherweise ist die Druckfeder, die den Kontaktbrückenträger entgegen der Zugkraft des Magneten hält, in der Bewegungsachse des Kontaktbrückenträgers an diesen anschließend angeordnet und in einem entsprechenden von den den Kontaktbrückenträger umschließenden Gehäuseteilen gebildeten Raum untergebracht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Hilfsschalter in der Weise weiterzubilden, daß die Kräftebilanz des elektromagnetischen Schaltgerätes und damit die Ansprechwerte des Grundgerätes durch den Anbau eines zusätzlichen Hilfsschalters nur unwesentlich verändert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Hilfsschalter in der Weise gelöst, daß zwei außerhalb der Bewegungsachse des Kontaktbrückenträgers angeordnete Druckfedern nach Art eines zweiarmigen Kniehebelgelenkes jeweils mit einem Ende in je einem an einander gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbrückenträgers ausgebildeten Sacklöchern oder dergleichen und mit dem anderen Ende in je einer in den Gehäuseteilen vorgesehenen Ausnehmungen gelagert sind und eine negative Rückstellfederkraftkennlinie gegen die Zugkraft des Antriebes aufweisen.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung von zwei schrägliegenden gegeneinander wirkenden Druckfedern, insbesondere Schraubenfedern, bewirkt mit zunehmendem Hubweg eine geringere Gegenkraft, d.h. wenn die Federachsen sich der Senkrechten zu den Hub-Bewegungsachsen nähern. Damit wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst. Auch ermöglicht diese Anordnung zweier Druckfedern die Baulänge des Hilfsschalters zu reduzieren, ohne den Federweg einzuschränken.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Prinzip der negativen Federkennlinie für die Rückstellkraft so auszuführen, daß die Federachsen der Druckfedern im Haltezustand (bei Erregung des Magneten) nahezu senkrecht zur Bewegungsachse des Kontaktbrückenträgers verlaufen.
  • Eine vereinfachte Montage des Hilfsschalters ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch möglich, daß in den Gehäuseteile auf der dem Kontaktbrückenträger zugewandten Seite ausgebildeten Ausnehmungen eine Durchstecköffnung zur Gehäuseoberseite aufweisen, durch welche die Druckfedern bei montiertem Gehäuse einführbar sind. Dieses bedeutet, daß die Druckfedern erst nach der Montage des Kontaktbrückenträgers mit den Gehäuseteilen eingelegt werden. Die Gehäuseteile des Hilfsschalters sind beispielsweise mittels entlang der Teilungsfuge an den Gehäusewänden eines Gehäuseteiles vorstehende Rastnasen und zugeordneter Rastnuten am zweiten Gehäuseteil miteinander formschlüssig verbindbar. In einer bevorzugten Ausbildung der Gehäuseteile des Hilfsschalters ist vorgesehen, daß die Ausnehmung für die Lagerung und Abstützung der Druckfeder in jedem Gehäuseteil zwischen den Kontaktschaltkammern der Gehäuseteile mittig als eine in das Gehäuseinnere gerichtete Kammer vorgesehen ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß das Prinzip der negativen Federkennlinie mittels zweier C-förmiger Drahtfedern bzw. der Einsatz von zwei schrägliegenden gegeneinander wirkenden Federn, die mit zunehmendem Weg eine geringere Gegenkraft bewirken, für die Ankerrückführung von elektromagnetischen Schaltgeräten bekannt ist, wozu nur beispielsweise auf die Patentanmeldung K 10523 vom 29.04.1951, die DE-OS 33 40 904, DE-AS 23 50 914, DE-OS 28 48 287 und EP-OS 00 91 082 verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen
  • Figur 1
    eine isometrische Darstellung eines Hilfsschalters
    Figur 2
    einen horizontalen Schnitt durch den Hilfsschalter in Ausschaltstellung
    Figur 3
    einen horizontalen Querschnitt durch den Hilfsschalter in Einschaltstellung.
  • Figur 1 zeigt einen Hilfsschalter mit vier Schließerkontakten in isometrischer Darstellung der beiden Gehäuseteile A, B, dem Kontaktbrückenträger 10 und den Druckfedern 2, 3. Der Kontaktbrückenträger 10 ist mit den Brückenkontakten 101 als Schließer- und/oder Öffnerkontakte in bekannter Weise bestückt und weist im Bereich eines Endes auf der Oberseite 103 den vorstehenden Schaltstößel 102 auf. Mittig auf der Oberseite des Kontaktbrückenträgers 10 ist der Lagerbock 104 angeformt, der nach den beiden Seiten gerichtete Sacklöcher 105 bzw. 107 aufweist, die durch die Scheidewand 106 getrennt sind. Die Scheidewand 106 am Fuße der Sacklöcher bildet die Auflagerfläche für die Druckfedern 2, 3 und ist vorzugsweise leicht gegen die Längsachse 1 des Kontaktbrückenträgers 10 geneigt angeordnet, so daß sich die Federachsen 201, 301 im eingeschalteten Zustand und auch im ausgeschalteten Zustand in einer konkaven Stellung befinden, bezogen auf die senkrecht zu der Bewegungsachse 1 des Kontaktbrückenträgers 10 durch den Federmittelpunkt am Kontaktbrückenträger verlaufende Ebene 108.
  • Die Gehäusehälften A, B weisen auf ihrer Außenseite die Schaltkammern 35,45 auf, wobei mittig zwischen je zwei Schaltkammern 45 eine die Ausnehmungen 43, 33 für die Aufnahme der Druckfedern 2, 3 umfassende Zwischenkammer 46 bzw. 36 vorgesehen ist. Auf der dem Gehäuseinneren zugewandten Seite sind die Festkontakte 4 vorgesehen. Oberhalb der Festkontakte 4 ist etwa mittig in dem Gehäuse der Aufnahmeraum für die Abstützung des einen Endes der Druckfedern 2, 3 in Gestalt der Ausnehmungen 43 bzw. 33 in den Gehäuseteilen ausgebildet. Die Ausnehmungen 33, 43 bilden einen sich zum Kontaktbrückenträger 10 hin erweiternden Raum, dessen Rückwand, an der die Druckfedern 2 bzw. 3 sich abstützen, nicht parallel zur Bewegungsachse 1 des Kontaktbrückenträgers verläuft, sondern unter einem kleinen Winkel α von etwa 10 bis 20 Grad aus der Bewegungsachse 1 geneigt angeordnet ist. Zu dieser Rückwand parallel sind auch die Auflagerflächen in den Sacklöchern 105, 107 des Kontaktbrückenträgers für die Druckfedern angeordnet. Hierdurch wird gemäß der Erfindung erreicht, daß im erregten Zustand des Antriebes des Schützes, siehe Figur 3, im angezogenen Zustand die Federkraft der Druckfedern gegen den Antrieb des Schützes gegen Null geht, jedoch keinen Totpunktdurchgang aufweist, vielmehr die Federachsen stets unter einem Winkel β kleiner 90 Grad zur Bewegungsachse 1 des Kontaktbrückenträgers 10 verbleiben.
  • Im entregten Zustand des Antriebes des Schützes gemäß Figur 2 hingegen ist Federkraft der Druckfedern 2, 3 in "Ausschaltrichtung" des Kontaktbrückenträgers 10 am größten. Wenn hier von Federkraft der Druckfedern 2, 3 die Rede ist, so ist jeweils die in Richtung der Bewegungsachse 1 des Kontaktbrückenträgers 10 wirkende Komponente der Druckfedern gemeint. Die Rückdruckkraft der Druckfedern 2, 3 ist im angezogenen Stadium des Schützes am geringsten.

Claims (4)

  1. Hilfsschalter für ein elektromagnetisches Schaltgerät, der in einem mehrteiligen mit Festkontakten (4) ausgerüsteten Gehäuse (A,B) einen mittels einer Druckfeder lagegesicherten und bei Erregung/Nichterregung des Antriebes gegen die Federkraft beweglichen mit Brückenkontakten versehenen Kontaktbrückenträger (10) enthalt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei außerhalb der Bewegungsachse (1) des Kontaktbrückenträgers (10) angeordnete Druckfedern (2,3) nach Art eines zweiarmigen Kniehebelgelenkes jeweils mit einem Ende in je einem an einander gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbrückenträgers (10) ausgebildeten Sacklöchern (105, 107) oder dergleichen und mit dem anderen Ende in je einer in den Gehäuseteilen (A, B) vorgesehenen Ausnehmungen (33, 43) gelagert sind und eine negative Rückstellfederkraftkennlinie gegen die Zugkraft des Antriebes aufweisen.
  2. Hilfsschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche der Druckfedern (2,3) am Kontaktbrückenträger (10) so angeordnet ist, daß die Federachsen (201, 301) der Druckfedern (2,3) im Haltezustand (bei Erregung des Magneten) nahezu senkrecht zur Bewegungsachse (1) des Kontaktbrückenträgers (10) verlaufen.
  3. Hilfsschalter nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die in den Gehäuseteilen (A,B) auf der dem Kontaktbrückenträger (10) zugeordneten Seite ausgebildeten Ausnehmungen (33, 43) eine Durchstecköffnung (34, 44) zur Gehäuseoberseite aufweisen, durch welche die Druckfedern (2,3) bei montiertem Gehäuse (A,B,10) einführbar sind.
  4. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontaktbrückenträger (10) umschließenden Gehäuseteile (A,B) mittels entlang der Teilungsfuge an den Gehäusewänden eines Gehäuseteiles (B) vorstehenden Rastnasen (41, 42) und zugeordneter Rastnuten am zweiten Gehäuseteil (A) miteinander formschlüssig verbindbar sind.
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