EP1252639B1 - Contactor arrangement - Google Patents

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EP1252639B1
EP1252639B1 EP00971256A EP00971256A EP1252639B1 EP 1252639 B1 EP1252639 B1 EP 1252639B1 EP 00971256 A EP00971256 A EP 00971256A EP 00971256 A EP00971256 A EP 00971256A EP 1252639 B1 EP1252639 B1 EP 1252639B1
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contactor
contactors
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contactor arrangement
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Siemens AG
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    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schützanordnung mit zwei Schützen und einem Sperrelement,

  • wobei die Schütze Führungen für Kontaktträger aufweisen,
  • wobei das Sperrelement bei Betätigung eines der Schütze von der Führung des betätigten Schützes aus einer Zwischenstellung in eine Sperrposition ausgelenkt wird, in der ein Betätigen des unbetätigten Schützes gesperrt ist,
  • wobei bei einem Betätigungsversuch des unbetätigten Schützes die Führung des unbetätigten Schützes in einem Betätigungsbereich auf das Sperrelement einwirkt,
  • wobei die Führungen direkt auf das Sperrelement einwirken.
The present invention relates to a contactor arrangement with two contactors and a blocking element,
  • the contactors have guides for contact carriers,
  • wherein the blocking element is deflected upon actuation of one of the contactors of the guide of the operated contactor from an intermediate position into a blocking position in which an actuation of the unactuated contactor is locked,
  • wherein, in an actuation attempt of the unactuated contactor, the guide of the unactuated contactor acts on the blocking element in an actuation area,
  • wherein the guides act directly on the blocking element.

Derartige Schützanordnungen sind z. B. aus der DE 195 48 480 C1 oder der DE 24 40 361 A1 bekannt.Such contactor arrangements are z. B. from DE 195 48 480 C1 or DE 24 40 361 A1.

Aus der EP 0 313 954 A1 ist eine Schützanordnung mit zwei Schützen und einem Sperrelement bekannt, bei der die Schütze Führungen für Kontaktträger aufweisen, das Sperrelement bei Betätigung eines der Schütze von der Führung des betätigten Schützes aus einer Zwischenstellung in eine Sperrposition ausgelenkt wird, in der ein Betätigen des unbetätigten Schützes gesperrt ist, und bei einem Betätigungsversuch des unbetätigten Schützes die Führung des unbetätigten Schützes auf das Sperrelement in einem Betätigungsbereich einwirkt. Die Führungen wirken dabei über Zapfen auf das Sperrelement ein.From EP 0 313 954 A1 a contactor arrangement with two contactors and a blocking element is known, in which the contactors have guides for contact carriers, the blocking element is deflected upon actuation of one of the contactors of the guide of the operated contactor from an intermediate position to a blocking position, in the actuation of the unactuated contactor is locked, and in an attempt to actuate the unactuated contactor, the leadership of the unactuated contactor acts on the blocking element in an operating area. The guides act on pins on the locking element.

Elektrische Lasten werden oftmals auf verschiedene Arten an ein Versorgungsnetz angeschlossen. Beispiel für derartige Anschlußarten sind der wahlweise Anschluß einer Last in Stern- oder Dreieckschaltung an ein Drehstromnetz oder eine Wendeschaltung, bei der entweder eine Gleichspannung umgepolt wird oder ein Drehstromnetz einmal linksdrehend und einmal rechtsdrehend an eine Last angeschlossen wird.Electrical loads are often connected to a supply network in a variety of ways. Example of such types of connection are the optional connection of a load in star or delta connection to a three-phase system or a reversing circuit, in which either a DC voltage is reversed or a three-phase network once left-handed and once right-handed connected to a load.

Der Anschluß der elektrischen Last an das Versorgungsnetz erfolgt in der Regel über Schütze. Würden beide Schütze gleichzeitig betätigt, hätte dies einen Phasenkurzschluß zur Folge. Ein derartiges gleichzeitiges Betätigen beider Schütze muss daher verhindert werden. Dies wird im Stand der Technik mit den erwähnten Schützanordnungen erreicht.The connection of the electrical load to the supply network is usually via contactors. If both contactors operated simultaneously, this would result in a phase short circuit. Such a simultaneous actuation of both contactors must therefore be prevented. This is achieved in the prior art with the contactor arrangements mentioned.

Bei wiederholten Betätigungsversuchen des unbetätigten Schützes treten in den Sperrelementen des eingangs genannten Standes der Technik im Laufe der Zeit Ermüdungserscheinungen auf. Schließlich brechen sie, so dass sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen können.In repeated attempts to actuate the unactuated contactor occur in the locking elements of the above-mentioned prior art over time on fatigue. Finally, they break so that they can no longer fulfill their function.

Bei der Schützanordnung gemäß der EP 0 313 954 A1 erfolgt die Ankopplung des Sperrelements an die Bewegung der Kontaktträger über Zapfen, die seitlich in die Führung der Kontaktträger eingeführt werden. Die Bewegung der Kontaktträger wird somit über die Zapfen auf das Sperrelement übertragen. Befindet sich das Sperrelement in Sperrstellung, so wird die Bewegung des Kontaktträgers über den Zapfen gesperrt. Das Betätigen des unbetätigten Schützes wird somit ebenfalls gesperrt. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass aufgrund der hohen auftretenden Kräfte die Zapfen abbrechen. Bei dieser Schützanordnung stellen also die Zapfen die Schwachstelle dar.In the case of the contactor arrangement according to EP 0 313 954 A1, the coupling of the blocking element to the movement of the contact carriers takes place via pins, which are introduced laterally into the guide of the contact carriers. The movement of the contact carrier is thus transmitted via the pins on the blocking element. The locking element is in the blocking position, the movement of the contact carrier is blocked via the pin. The actuation of the unactuated contactor is thus also disabled. In practice, it has been found that the pins break off due to the high forces that occur. In this contactor arrangement so the pins represent the weak point.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schützanordnung zu schaffen, bei der die Führungen direkt auf das Sperrelement einwirken und dennoch im Sperrelement keine Ermüdungserscheinungen auftreten.The object of the present invention is to provide a contactor arrangement in which the guides act directly on the blocking element and yet no fatigue phenomena occur in the blocking element.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass aufgrund des Betätigungsversuchs im Sperrelement im wesentlichen nur Druckkräfte auftreten.The object is achieved in that essentially only compressive forces occur due to the actuation attempt in the blocking element.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Ermüden der Sperrelemente bzw. der Zapfen auf Zug- und/oder Biegebeanspruchungen zurückzuführen ist. Bei im wesentlichen reiner Druckbeanspruchung hingegen tritt praktisch keine Materialermüdung auf.The invention is based on the finding that the fatigue of the locking elements or the pins on tensile and / or bending stresses is due. At substantially pure compressive stress, however, virtually no material fatigue occurs.

Die Realisierung einer im wesentlichen reinen Druckbeanspruchung ist besonders einfach, da das Sperrelement bei dem Betätigungsversuch unterhalb des Betätigungsbereichs an mindestens einen Anschlag angedrückt wird, so dass das Sperrelement sich bei dem Betätigungsversuch an dem mindestens einen Anschlag abstützt.The realization of a substantially pure compressive stress is particularly simple, since the blocking element is pressed in the actuation attempt below the actuation range to at least one stop, so that the blocking element is supported in the actuation attempt on the at least one stop.

Wenn bei dem Betätigungsversuch auch in der Führung des unbetätigten Schützes im wesentlichen nur Druckkräfte auftreten, tritt auch in der Führung des unbetätigten Schützes praktisch keine Materialermüdung auf.If in the actuation attempt in the leadership of the unactuated contactor essentially only pressure forces occur in the leadership of the unactuated contactor practically no material fatigue.

Die Schützanordnung ist konstruktiv besonders einfach, wenn die Schütze mit Seitenflächen einander zugewandt sind, das Sperrelement in einer Sperrelementaufnahme angeordnet ist und die Sperrelementaufnahme zwischen den Schützen angeordnet ist.The contactor arrangement is structurally particularly simple if the contactors are facing each other with side surfaces, the blocking element is arranged in a blocking element receptacle and the blocking element receptacle is arranged between the contactors.

Ein Auftreten von im wesentlichen nur Druckkräften in der Führung des unbetätigten Schützes ist konstruktiv besonders einfach zu realisieren, wenn das Sperrelement in einer Schwenkebene verschwenkbar ist, die senkrecht zu den Seitenflächen verläuft.An occurrence of essentially only compressive forces in the guide of the unactuated contactor is structurally particularly easy to implement if the blocking element is pivotable in a pivot plane which is perpendicular to the side surfaces.

Der mechanische Aufbau wird noch einfacher, wenn die Führungen in einer Betätigungsrichtung auf das Sperrelement einwirken und die Betätigungsrichtung parallel zu den Seitenflächen verläuft.The mechanical structure is even easier when the guides act in an actuating direction on the locking element and the actuating direction is parallel to the side surfaces.

Wenn die Sperrelementaufnahme zumindest teilweise in den Schützen versenkt angeordnet ist, benötigt die Schützanordnung einen geringen Platzbedarf. Der Platzbedarf ist minimal, wenn die Seitenflächen aneinander angrenzen.If the blocking element receptacle is at least partially sunk into the contactors, the contactor arrangement requires a small footprint. The space requirement is minimal if the side surfaces adjoin one another.

Wenn die Schütze je eine Frontseite und eine der Frontseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die Rückseiten und die Sperrelementaufnahme bündig miteinander abschließen, ergibt sich zwangsweise eine definierte Positionierung des Sperrelements. Justierungen sind nicht mehr erforderlich.If the contactors each have a front side and a rear side opposite the rear side and the back sides and the blocking element receptacle are flush with one another, a defined positioning of the blocking element results forcibly. Adjustments are no longer required.

Wenn das Sperrelement als Wendeherz ausgebildet ist, arbeitet das Sperrelement besonders zuverlässig.If the blocking element is designed as a turning heart, the blocking element works particularly reliable.

Prinzipiell können die Schütze beliebig ausgebildet sein. Im Regelfall aber sind über die Kontaktträger jeweils mindestens drei Lastkontakte betätigbar.In principle, the contactors can be designed as desired. As a rule, however, at least three load contacts can be actuated via the contact carriers.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung

FIG 1
eine Schützanordnung,
FIG 2
ein Detail von FIG 1 im Schnitt und
FIG 3
ein Sperrelement in einer Sperrelementaufnahme im Schnitt.
Further advantages and details emerge from the following description of an embodiment. This show in a schematic representation
FIG. 1
a contactor arrangement,
FIG. 2
a detail of Figure 1 in section and
FIG. 3
a blocking element in a blocking element receiving in section.

FIG 1 zeigt zwei Schütze 1. Eines der Schütze 1 ist dabei detailliert dargestellt, das andere Schütz 1 nur schematisch angedeutet. Die Schütze 1 sind mit Seitenflächen 2 einander zugewandt. Zwischen den Schützen ist eine Sperrelementaufnahme 3 angeordnet.1 shows two contactors 1. One of the contactors 1 is shown in detail, the other contactor 1 indicated only schematically. The shooter 1 are facing each other with side surfaces 2. Between the shooters a blocking element holder 3 is arranged.

Es ist möglich, die Schütze 1 voneinander beabstandet anzuordnen. Bevorzugt aber grenzen die Seitenflächen 2 aneinander an. Insbesondere in diesem Fall ist die Sperrelementaufnahme 3 vollständig oder teilweise in den Schützen 1 versenkt angeordnet.It is possible to arrange the contactors 1 spaced from each other. Preferably, however, the side surfaces 2 adjoin one another. In particular, in this case, the blocking element holder 3 is completely or partially sunk in the shooter 1.

Die Schütze 1 weisen je eine Frontseite 4 und eine der Frontseite 4 gegenüberliegende Rückseite 5 auf. Die Rückseiten 5 und die Sperrelementaufnahme 3 schliessen bündig miteinander ab.The contactors 1 each have a front side 4 and a front side 4 opposite back 5. The backsides 5 and the blocking element receiving 3 are flush with each other.

Die Sperrelementaufnahme 3 weist eine lichte Aufnahmenbreite B auf. In der Sperrelementaufnahme 3 ist ein Sperrelement 6 angeordnet. Es weist eine Sperrelementbreite b auf, die geringfügig kleiner als die lichte Aufnahmenbreite B ist.The blocking element holder 3 has a clear receiving width B. In the blocking element holder 3, a blocking element 6 is arranged. It has a blocking element width b, which is slightly smaller than the light receiving width B.

Wie aus den FIG 2 und 3 ersichtlich ist, ist das Sperrelement in der Sperrelementaufnahme 3 in einer Schwenkebene 7 verschwenkbar gehalten. Die Aufnahmenbreite B erstreckt sich senkrecht zu dieser Schwenkebene 7. Die Seitenflächen 2 und die Schwenkebene 7 stehen senkrecht aufeinander.As is apparent from FIGS. 2 and 3, the blocking element is held pivotably in the blocking element receptacle 3 in a pivoting plane 7. The receiving width B extends perpendicular to this pivoting plane 7. The side surfaces 2 and the pivoting plane 7 are perpendicular to each other.

Die Schütze 1 weisen Führungen 8 für Kontaktträger auf. Mittels der Kontaktträger ist jeweils mindestens ein Lastkontakt betätigbar. Vorzugsweise sind über die Kontaktträger sogar jeweils mindestens drei Lastkontakte betätigbar. Dadurch ist ein Drehstromnetz an eine Last anschaltbar.The contactors 1 have guides 8 for contact carrier. By means of the contact carrier in each case at least one load contact can be actuated. Preferably, in each case at least three load contacts can be actuated via the contact carrier. As a result, a three-phase system can be connected to a load.

Das Sperrelement 6 ist gemäß den FIG 2 und 3 als sogenanntes Wendeherz 6 ausgebildet. Es weist eine Herzspitze 9 und Betätigungsbereiche 10 auf. Wenn beide Schütze 1 unbetätigt sind, wird das Wendeherz 6 von einer Rückstellfeder 11 in einer Zwischenstellung gehalten, die in FIG 2 und 3 dargestellt ist. Beispielhaft sei nachfolgend angenommen, dass nunmehr zuerst das linke der beiden Schütze 1 betätigt wird und sodann versucht wird, auch das rechte der beiden Schütze 1 zu betätigen.The blocking element 6 is formed according to FIGS 2 and 3 as so-called turning heart 6. It has a heart top 9 and operating areas 10. If both contactors 1 are inoperative, the turning heart 6 is held by a return spring 11 in an intermediate position, which is shown in Figures 2 and 3. By way of example, it is assumed below that now first the left of the two contactors 1 is actuated and then it is attempted to actuate the right of the two contactors 1.

Durch das Betätigen des linken Schützes 1 wird dessen Führung 8 in einer Betätigungsrichtung x verschoben. Die Betätigungsrichtung x verläuft parallel zu den Seitenflächen 2 und parallel zur Schwenkebene 7. Durch das Betätigen der linken Führung 8 wird die Herzspitze 9 des Sperrelements 6 in eine Aufnahmekammer 12 ausgelenkt, welche im wesentlichen unterhalb der Führung 8 des rechten Schützes 1 angeordnet ist. In dieser Lage befindet sich das Sperrelement 6 in einer Sperrposition, in der ein Betätigen des rechten Schützes 1 gesperrt ist. Die Führung 8 wirkt dabei in dem Betätigungsbereich 10, der innerhalb der Sperrelementbreite b und damit insbesondere auch der Aufnahmenbreite B liegt, direkt auf das Sperrelement 6 ein.By pressing the left contactor 1 whose guide 8 is moved in an operating direction x. The actuation direction x is parallel to the side surfaces 2 and parallel to the pivot plane 7. By pressing the left guide 8, the apex 9 of the locking element 6 is deflected into a receiving chamber 12, which is arranged substantially below the guide 8 of the right contactor 1. In this position is the locking element 6 in a locked position in which an actuation of the right contactor 1 is locked. In this case, the guide 8 acts directly on the blocking element 6 in the actuating region 10, which lies within the blocking element width b and thus in particular also the receiving width B.

Wenn nun versucht wird, auch das rechte Schütz 1 zu betätigen, wird dessen Führung 8 ebenfalls in der Betätigungsrichtung x ausgelenkt. Die Führung 8 des rechten Schützes 1 wirkt dabei in dem korrespondierenden Betätigungsbereich 10, der ebenfalls innerhalb der Sperrelementbreite b und damit auch der Aufnahmenbreite B liegt, direkt auf das Sperrelement 6 ein. Dadurch wird das Sperrelement 6 im Bereich der Aufnahmekammer 12 sowie in einem Mittelbereich 13 gegen die Sperrelementaufnahme 3 gedrückt. Es stützt sich also im Bereich der Aufnahmekammer 12 und des Mittelbereichs 13 an der Sperrelementaufnahme 3 ab. Dadurch wird ein weiteres Verschieben der rechten Führung 8 und damit ein Betätigen des rechten Schützes 1 gesperrt. Die Unterseite der Aufnahmekammer 12 und der Mittelbereich 13 stellen also unterhalb des Betätigungsbereichs 10 angeordnete Anschläge 12, 13 dar.If an attempt is now also made to actuate the right contactor 1, its guide 8 is likewise deflected in the actuating direction x. The guide 8 of the right contactor 1 acts in the corresponding actuating region 10, which is also within the blocking element width b and thus also the receiving width B, directly on the blocking element 6 a. As a result, the blocking element 6 is pressed against the blocking element receptacle 3 in the region of the receiving chamber 12 and in a middle region 13. It is thus supported in the region of the receiving chamber 12 and the central region 13 on the blocking element holder 3. As a result, a further displacement of the right guide 8 and thus an actuation of the right contactor 1 is blocked. The underside of the receiving chamber 12 and the central region 13 thus represent stops 12, 13 arranged below the actuating region 10.

Die Führung 8 des rechten Schützes 1 übt bei dem Betätigungsversuch auf das Sperrelement 6 in der Betätigungsrichtung x eine Betätigungskraft F aus. Aufgrund der Einwirkung innerhalb der Aufnahmenbreite B wird die Betätigungskraft F aber direkt, das heißt insbesondere ohne Umlenkung und damit ohne das Auftreten von Scherkräften, auf die Sperrelementaufnahme 3 übertragen. Es treten also - und zwar sowohl in den Führungen 8 als auch im Sperrelement 6 - im wesentlichen nur Druckkräfte, aber keine Zug- und Scherkräfte auf.The guide 8 of the right contactor 1 exerts an actuating force F in the actuation attempt on the blocking element 6 in the actuating direction x. Due to the action within the receiving width B, the actuating force F but directly, ie in particular without deflection and thus without the occurrence of shear forces transmitted to the blocking element receiving 3. So there are - and in both the guides 8 and in the blocking element 6 - essentially only compressive forces, but no tensile and shear forces.

Die Schütze 1 können, wie bereits erwähnt, beliebig ausgestaltet sein. Insbesondere ist sowohl eine Ausbildung als Luftschütze als auch eine Ausbildung als Vakuumschütze möglich. Auch eine Kombination eines Luftschützes mit einem Vakuumschütz ist möglich.The shooter 1 can, as already mentioned, be designed arbitrarily. In particular, both training as air contactors and training as vacuum contactors is possible. A combination of an air contactor with a vacuum contactor is also possible.

Claims (10)

  1. Contactor arrangement having two contactors (1) and a blocking element (6),
    - with the contactors (1) having guides (8) for contact supports,
    - with the blocking element (6) being deflected from an intermediate position to a blocking position by the guide (8) of the operated contactor (1) when one of the contactors (1) is operated, which blocking position prevents operation of the unoperated contactor (1),
    - with the guide (8) of the unoperated contactor (1) acting in an operating region (10) on the blocking element (6) if an attempt is made to operate the unoperated contactor (1), and
    - with the guides (8) acting directly on the blocking element (6),
    characterized in that, when an attempt is made to operate it, the blocking element (6) is pressed underneath the operating region (10) against at least one stop (12, 13), such that the blocking element (6) is supported on the at least one stop (12, 13) during the operating attempt, so that essentially only compression forces occur in the blocking element (6) as a result of the attempt to operate it.
  2. Contactor arrangement according to Claim 1,
    characterized in that, when an attempt is made to operate it, essentially only compression forces also occur in the guide (8) of the unoperated contactor (1).
  3. Contactor arrangement according to Claim 1 or 2,
    characterized in that the side surfaces (2) of the contactors (1) face one another, in that the blocking element (6) is arranged in a blocking element holder (3), and in that the blocking element holder (3) is arranged between the contactors (1).
  4. Contactor arrangement according to Claim 3,
    characterized in that the blocking element (6) can pivot in a pivoting plane (7) which runs at right angles to the side surfaces (2).
  5. Contactor arrangement according to Claim 3 or 4,
    characterized in that the guides (8) act on the blocking element (6) in an operating direction (x), and in that the operating direction (x) runs parallel to the side surfaces (2).
  6. Contactor arrangement according to Claim 3, 4 or 5,
    characterized in that the blocking element holder (3) is arranged at least partially recessed in the contactors (1).
  7. Contactor arrangement according to Claim 6,
    characterized in that the side surfaces (2) are adjacent to one another.
  8. Contactor arrangement according to one of Claims 3 to 7,
    characterized in that the contactors (1) each have one front face (4) and one rear face (5), which is opposite the front face (4), and in that the rear faces (5) and the blocking element holder (3) end flush with one another.
  9. Contactor arrangement according to one of the above claims,
    characterized in that the blocking element (6) is in the form of a rotating cardioid (6).
  10. Contactor arrangement according to one of the above claims,
    characterized in that at least three load contacts can respectively be operated via the contact supports.
EP00971256A 1999-09-27 2000-09-21 Contactor arrangement Expired - Lifetime EP1252639B1 (en)

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DE19946207 1999-09-27
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EP1252639A1 EP1252639A1 (en) 2002-10-30
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JP (1) JP2003510778A (en)
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DE (1) DE50013280D1 (en)
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