EP3067909B1 - Kontaktschiebereinheit für eine schalteinheit - Google Patents

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EP3067909B1
EP3067909B1 EP15158551.0A EP15158551A EP3067909B1 EP 3067909 B1 EP3067909 B1 EP 3067909B1 EP 15158551 A EP15158551 A EP 15158551A EP 3067909 B1 EP3067909 B1 EP 3067909B1
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EP
European Patent Office
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contact
contact piece
load spring
movable contact
piece
Prior art date
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EP15158551.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3067909A1 (de
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Martin Steinbauer
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to CN201580077592.XA priority patent/CN107408465B/zh
Priority to PCT/EP2015/075426 priority patent/WO2016142007A1/de
Priority to BR112017019245-4A priority patent/BR112017019245B1/pt
Priority to US15/556,550 priority patent/US10483051B2/en
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2008—Facilitate mounting or replacing contact bridge and pressure spring on carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/04—Contacts
    • H01H73/045—Bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a contact slide unit for a switching unit comprising a contact slide with a guided therein movable contact piece, which is acted upon by a side of a contact load spring.
  • Switching units serve, among other things, the safe switching off in the event of a short circuit and thus protect consumers and systems. Furthermore, electrical or mechanical switching units are suitable for the operational manual switching of consumers as well as for the safe separation of a system from the power network during maintenance work or changes to the system. Electrical switching units are often operated electromagnetically.
  • switching units are high-quality electrical switching devices with integrated protection for motors, lines, transformers and generators. They are used at workstations with a lower switching frequency. Such switching units are suitable in addition to the short circuit protection for overload protection.
  • Circuit breakers have two separate release mechanisms for overload and short-circuit protection. Both triggers are connected in series.
  • the protection at Short circuit takes over a timely almost instantaneous acting electromagnetic release.
  • the electromagnetic release unlocks without delay a circuit breaker of the circuit breaker.
  • a switching armature disconnects the contactor before the short-circuit current can reach its maximum value.
  • Circuit breakers with high switching capacity cause high short circuits, which in turn cause large magnetic forces between the moving contact and the fixed contact.
  • These two forces cause the movable contact piece is impulsively spun against its resulting spring force in the event of a short circuit and rebounds against the impact dome in the lower part.
  • Known contact slides of these switching units often have two guide systems, an inner and an outer guide system.
  • the outer guide system is used when the switching operation, that is, the switching on or off, via a switching mechanism of the switching unit. This does not create a bridge twister.
  • the inner guide system is used in the event of a short circuit, when the switching operation via a switching armature, often a plunger, the switching unit takes place. That is, when switching off due to a short circuit, the movable contact piece along the inner guide system leads the contact slide ahead, bounces on impact surfaces in the so-called lower part of the switching unit and flies back along the inner guide system. In this case, it flies against the switching armature or the plunger of the switching unit. It may happen that the movable contact piece and the plunger meet outside their center lines, so that this can lead to a rotation of the movable contact piece about its longitudinal axis.
  • the DE 100 61 394 A1 describes a contact slide unit for a switching unit with a contact slide with a guided therein movable contact piece, which is acted upon by a side of a contact load spring, wherein the movable contact piece is mounted in a winding gap between two turns of the contact load spring.
  • the document SU 955 244 discloses a contact slide unit according to the preamble of claim 1. Accordingly, the object of the present invention is to provide a contact slide unit for a switching unit create, which is designed such that bridge rotors of the contact piece are avoided, and to provide a method for mounting this contact slide unit.
  • this object is achieved by a contact slide unit having a contact slide with a guided therein movable contact piece, which is acted upon by a side of a contact load spring.
  • the invention is inter alia characterized in that the movable contact piece is mounted in a winding gap between two turns of the contact load spring.
  • the contact load spring preferably has an enlarged winding gap, in which the movable contact piece is mounted. This results in a positive mounting of the movable contact piece in the contact load spring. In conjunction with the integrated in the contact slide guide surfaces cause the applied turns of the contact load spring above and below the movable contact piece protection against rotation.
  • Another advantage of this concept according to the invention is that you do not have to deviate from the original assembly process of the switching unit, in particular the circuit breaker. Only before assembling the bridge with the contact slide must it be inserted into the contact load spring. The main changes consist in a slight change in the contact slide, a correction of the punched bridge geometry and an adjustment of the contact load spring geometry.
  • the turns of the contact load spring are guided above the movable contact piece by a contour in the contact slide.
  • the integrated into the contact slide guides are used to record the turns of the contact load spring, which are arranged above the movable contact piece, ie on the side of the contact pads. Due to the positive mounting of the movable contact piece in the contact load spring and by the contour which engages in the turns of the contact load spring above the movable contact piece, an anti-rotation is achieved.
  • An inventive continuation of this concept may consist in that the contour is arranged conically tapered in the contact slide.
  • the conical tapering of the contour ensures that the windings are securely received and guided above the movable contact piece of the contact load spring.
  • the turns of the contact load spring are formed above the movable contact piece with narrowing diameter.
  • the tapered diameter tapered turns of the contact load spring above the movable contact piece surrounded in this way with some play the preferably tapered leadership of the contact slide.
  • a technical continuation of the inventive concept may consist in that between the last turn on the underside of the movable contact piece and the first turn on the upper side of the movable contact piece, a spacer is formed in the contact load spring.
  • the spacer allows the formation of a slightly larger winding gap in the contact load spring so that the movable contact can be easily positioned between the last turn on the bottom of the movable contact and the first turn on the top of the movable contact.
  • the spacer has the height of the longitudinal edge of the movable contact piece.
  • the formation of the spacer in the height of the longitudinal edge of the movable contact piece allows easy insertion of the movable contact piece in the contact spring and causes the movable contact piece between the last turn on the bottom and the first turn at the top stores almost free of stress.
  • another concept may be that the movable contact piece has opposite projections.
  • These protrusions have heretofore been semi-concentric and are formed in the present invention in the form of a quarter-concentric protrusion.
  • the spacer may thus be positioned in such a way.
  • the contact slide according to the invention is used in a circuit breaker application.
  • the contact slide unit according to the invention for a switching unit has a contact slide with a movable contact piece guided therein.
  • the contact slide is preferably U-shaped with a central region having four side edges, a top and a bottom, and two oppositely disposed side guide.
  • the side guides open into the middle region and have at the opposite end portions preferably small feet, which serve as a support surface for the movable contact piece.
  • a preferably conically tapering contour is arranged on the inside, starting from the top side in the direction of the movable contact piece.
  • the movable contact piece has on the upper side laterally next to the contact slide in each case a contact pad.
  • the underside of the movable contact piece rests on a contact load spring.
  • the last turn of the contact load spring below the movable contact piece passes into a spacer, which preferably has the height of the movable contact piece.
  • the spacer merges into the first turn of the contact load spring on top of the movable contact piece.
  • the movable contact piece is mounted or clamped in a winding gap in the contact load spring.
  • the windings above the movable contact piece with a narrowing Diameter be formed. In the turns above the movable contact piece engages the preferably conical contour, so that the windings are fixed and guided.
  • the contact slide unit according to the invention is characterized in that the movable contact piece occupies a positive position in the contact load spring and is securely held in the horizontal position even after switching operations. Even with an off-center introduction of Stromenge mechanism and current loop forces acting on a short circuit on the movable contact piece and this hurl against the impact in the lower part, the movable contact piece is effectively guided by the contact load spring. A tilting or even tilting of the movable contact piece is thus no longer possible and a secure contact between Festschalt Swiss and movable contact piece is guaranteed even after a short circuit.
  • Fig. 1 shows a contact slide unit according to the invention with a contact slide 1 and guided therein a movable contact piece 2.
  • the contact slide 1 is preferably U-shaped with a central region 3, the four side edges, a top and a bottom and two oppositely arranged side guides 4.
  • the side guides 4 open into the central region 3.
  • a preferably conically tapering contour 5 is arranged on the inside, starting from the upper side in the direction of the movable contact piece 2.
  • the movable contact piece 2 has on the upper side 6, laterally next to the contact slide 1 in each case a contact pad 7.
  • the bottom 8 of the movable contact piece 2 superimposed on a contact load spring 9.
  • the last turn of the contact load spring 9 below the movable contact piece 2 is in a spacer 10, which preferably has the height of the movable contact piece 2.
  • the spacer 10 merges into the first turn of the contact load spring 9 on the upper side 6 of the movable contact piece 2.
  • the movable contact piece 2 is mounted or clamped in a winding gap of the contact load spring 9.
  • the windings may be formed above the movable contact piece 2 with a narrowing diameter. In the turn above the movable contact piece 2 engages the preferably conical contour 5, so that the turns are fixed and guided.
  • Fig. 2 the geometry of the movable contact piece 2 is shown.
  • the movable contact piece 2 is preferably web-shaped with an upper side 6, on which in each of the two end regions 11, 12 a contact pad 7 is arranged.
  • the end portions 11, 12 of the movable contact piece 2 are preferably made slightly bent downwards.
  • projections 15, 16 are arranged, which are preferably carried out quarter-concentric.
  • the projections 15, 16 are preferably rotated by 180 ° to each other, arranged at opposite longitudinal edges 13, 14.
  • FIG. 3 an assembly of a movable contact piece 2 and a contact load spring 9 is shown. This assembled assembly of the movable contact piece 2 and the contact load spring 9 is used as a complete component in the contact slide 1.
  • the contact load spring 9 is shown.
  • the contact load spring 9 is composed essentially of two structural units.
  • the first structural unit comprises the lower part 17 of the contact load spring 9, which has numerous turns of preferably equal diameter and thus forms a cylindrical body.
  • the second structural unit of the contact load spring 9 comprises the upper part 18.
  • the upper part 18 has only a few turns, which preferably have a narrowing diameter.
  • the lower part 17 is connected to the upper part 18 of the contact load spring 9 via a spacer 10.
  • the spacer 10 allows the preferably enlarged winding gap of the contact load spring 9, so that the movable contact piece 2 can be inserted and clamped in this winding gap.
  • the contact slide unit according to the invention is characterized in that a possibility has been found by a simple change in geometry of the contact load spring, to position the movable contact piece against rotation. There are no additional parts needed for this. Also, the assembly operations can be performed as before.

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  • Breakers (AREA)
  • Slide Switches (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit aufweisend einen Kontaktschieber mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück, welches von einer Seite von einer Kontaktlastfeder beaufschlagt ist.
  • Schalteinheiten, insbesondere Leistungsschalter, dienen unter Anderem dem sicheren Abschalten bei einem Kurzschluss und schützen dadurch Verbraucher und Anlagen. Ferner eignen sich elektrische oder mechanische Schalteinheiten für das betriebsmäßige manuelle Schalten von Verbrauchern sowie zur sicheren Trennung einer Anlage vom Stromnetz bei Wartungsarbeiten oder Änderungen an der Anlage. Elektrische Schalteinheiten werden häufig elektromagnetisch betrieben.
  • Das heißt, derartige Schalteinheiten sind technisch hochwertige elektrische Schaltgeräte mit integriertem Schutz für Motoren, Leitungen, Transformatoren und Generatoren. Ihren Einsatz finden sie an Funktionsstellen mit geringerer Schalthäufigkeit. Derartige Schalteinheiten sind neben dem Kurzschlussschutz auch für den Überlastschutz geeignet.
  • Im Fall eines Kurzschlusses schaltet eine elektrische Schalteinheit eine elektrische Anlage sicher ab. Somit bietet diese Sicherungsschutz vor Überlastung. Jeder Leiter, durch den Strom fließt, erwärmt sich mehr oder weniger stark. Die Erwärmung hängt dabei vom Verhältnis der Stromstärke zum Stromleiterquerschnitt ab, der so genannten Stromdichte. Die Stromdichte darf nicht zu groß werden, da sonst durch zu hohe Erwärmung der Leiterisolation ein Verschmoren und möglicherweise ein Brand ausgelöst werden kann.
  • Leistungsschalter weisen zwei voneinander getrennt wirkende Auslösemechanismen für den Überlast- und Kurzschlussschutz auf. Beide Auslöser sind in Reihe geschaltet. Den Schutz beim Kurzschluss übernimmt ein zeitlich nahezu unverzögert wirkender elektromagnetischer Auslöser. Bei einem Kurzschluss entklinkt der elektromagnetische Auslöser unverzögert ein Schaltschloss des Leistungsschalters. Ein Schaltanker trennt das Schaltstück, ehe der Kurzschlussstrom seinen Höchstwert erreichen kann.
  • Bei Leistungsschaltern mit einem hohen Schaltvermögen (ICU bis 100 KA bei einem Nennstrom von IN=100A) treten hohe Kurzschlüsse auf, wodurch wiederum große magnetische Kräfte zwischen dem beweglichen Schaltstück und dem Festschaltstück entstehen. Zum Einen sind dies Stromschleifenkräfte zwischen den Feststellstücken und den beweglichen Schaltstücken und zum anderen die weitaus größeren Stromengekräfte zwischen den Silberkontakten. Diese beiden Kräfte bewirken, dass das bewegliche Schaltstück im Kurzschlussfall impulsartig gegen ihre resultierende Federkraft aufgeschleudert wird und gegen die Aufschlagdome im Unterteil prallt.
  • Außerdem kommt es vor, dass die bereits genannten Stromengekräfte zwischen den Silberkontakten nicht zentral in der Mitte der Kontakte wirken, sondern dezentral weiter am Rand der Kontakte. Zusätzlich zu der öffnenden Kraft in Richtung der Aufschlagdome des Unterteils erfährt das bewegliche Schaltstück daher ein Drehmoment, das zu einer Drehung des beweglichen Schaltstücks um die Längsachse führen kann. Auch das Auftreffen auf die Aufpralldome kann bei ungünstiger Lage des beweglichen Schaltstücks bewirken, dass wiederum ein unerwünschtes Drehmoment eingeleitet wird.
  • Unter Extrembelastung kann es vereinzelt vorkommen, dass das bewegliche Schaltstück seine konstruktionsbedingten Freiheitsgrade ausnutzt, und dass es sich durch die eingeleiteten Drehmomente entweder im Kontaktschieber verkeilt oder sich so weit verdreht, dass ein reguläres Kontaktieren zwischen den Kontakten des beweglichen Schaltstücks und des Festschaltstücks nicht mehr möglich ist. In jedem Fall ist eine zuverlässige Funktion des Leistungsschalters nicht mehr gewährleistet.
  • Bekannte Kontaktschieber dieser Schalteinheiten weisen häufig zwei Führungssysteme, ein inneres und ein äußeres Führungssystem auf. Das äußere Führungssystem kommt dann zum Einsatz, wenn der Schaltvorgang, das heißt, das Ein- oder Ausschalten, über ein Schaltschloss der Schalteinheit erfolgt. Hierbei entsteht kein Brückendreher.
  • Das innere Führungssystem kommt im Kurzschlussfall zum Einsatz, wenn der Schaltvorgang über einen Schaltanker, häufig einen Stößel, der Schalteinheit erfolgt. Das heißt, beim Abschalten auf Grund eines Kurzschlusses eilt das bewegliche Schaltstück entlang des inneren Führungssystems dem Kontaktschieber voraus, prallt an Aufschlagflächen im so genannten Unterteil der Schalteinheit ab und fliegt wieder entlang dem inneren Führungssystem zurück. Hierbei fliegt es dem Schaltanker beziehungsweise dem Stößel der Schalteinheit entgegen. Dabei kann es passieren, dass sich das bewegliche Schaltstück und der Stößel außerhalb ihrer Mittellinien treffen, so dass dies zu einem Verdrehen des beweglichen Schaltstückes um seine Längsachse führen kann.
  • Wenn das bewegliche Schaltstück im gedrehten Zustand verharrt, treffen bei einem nächsten Einschalten der Schalteinheit nicht mehr die Kontakte, insbesondere Silberkontakte des beweglichen Schaltstücks auf die festen Kontakte der Schalteinheit, so dass es zu Ausfallerscheinungen kommt. Das heißt, ein in einer verdrehten Position verharrendes Schaltstück ist nachteilig, da die Schalteinheit dann nicht mehr einsatzfähig ist. Ein nichtfunktionierendes Schaltstück und eine nichtfunktionierende Schalteinheit sind nachteilig für die elektrischen Verbraucher und die Anlage, in der die Schalteinheit eingebaut ist.
  • Die DE 100 61 394 A1 beschreibt eine Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit mit einem Kontaktschieber mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück, welches von einer Seite von einer Kontaktlastfeder beaufschlagt ist, wobei das bewegliche Kontaktstück in einem Windungsspalt zwischen zwei Windungen der Kontaktlastfeder gelagert ist. Das Dokument SU 955 244 offenbart eine Kontaktschiebereinheit gemäß dem Präambel des Anspruchs 1. Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit zu schaffen, die derart ausgebildet ist, dass Brückendreher des Schaltstücks vermieden werden, sowie ein Verfahren zur Montage dieser Kontaktschiebereinheit anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kontaktschiebereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kontaktschiebereinheit gelöst, die einen Kontaktschieber mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück aufweist, welches von einer Seite von einer Kontaktlastfeder beaufschlagt ist. Die Erfindung zeichnet sich inter alia dadurch aus, dass das bewegliche Kontaktstück in einem Windungsspalt zwischen zwei Windungen der Kontaktlastfeder gelagert ist.
  • Die Kontaktlastfeder weist vorzugsweise einen vergrößerten Windungsspalt auf, in welchem das bewegliche Kontaktstück gelagert ist. Dadurch entsteht eine formschlüssige Lagerung des beweglichen Kontaktstückes in der Kontaktlastfeder. In Verbindung mit den in den Kontaktschieber integrierten Führungsflächen bewirken die angelegten Windungen der Kontaktlastfeder oberhalb und unterhalb des beweglichen Kontaktstückes einen Schutz gegen Verdrehungen.
  • Ein weiterer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Konzepts besteht darin, dass man vom ursprünglichen Montagevorgang der Schalteinheit, insbesondere des Leistungsschalters nicht abweichen muss. Lediglich vor dem Zusammenfügen der Brücke mit dem Kontaktschieber muss diese in die Kontaktlastfeder eingelegt werden. Die wesentlichen Änderungen bestehen in einer geringfügigen Änderung am Kontaktschieber, einer Korrektur der gestanzten Brückengeometrie und einer Anpassung der Kontaktlastfedergeometrie.
  • Für den Fall, dass die Brücke durch die Stromengekräfte und Stromschleifenkräfte nach unten aufgeschleudert wird, wird sie nun durch ihre formschlüssige Lage in der Kontaktlastfeder sicher in ihrer Position gehalten, auch wenn durch außermittige Krafteinleitung ein Drehmoment auf die Brücke wirkt. Somit ist ein Verkippen oder Verkanten der Brücke im Kontaktschieber nicht mehr möglich.
  • In der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Windungen der Kontaktlastfeder oberhalb des beweglichen Kontaktstückes durch eine Kontur im Kontaktschieber geführt sind. Die in den Kontaktschieber integrierten Führungen dienen dazu, die Windungen der Kontaktlastfeder, die oberhalb des beweglichen Schaltstücks, also auf der Seite der Kontaktpads angeordnet sind, aufzunehmen. Durch die formschlüssige Lagerung des beweglichen Kontaktstückes in der Kontaktlastfeder und durch die Kontur, die in die Windungen der Kontaktlastfeder oberhalb des beweglichen Kontaktstückes greift, wird eine Verdrehsicherung erzielt.
  • Eine erfindungsgemäße Weiterführung dieses Konzepts kann darin bestehen, dass die Kontur im Kontaktschieber konisch zulaufend angeordnet ist. Das konische Zulaufen der Kontur gewährleistet so, dass die Windungen oberhalb des beweglichen Kontaktstückes der Kontaktlastfeder sicher aufgenommen und geführt werden.
  • In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die Windungen der Kontaktlastfeder oberhalb des beweglichen Kontaktstücks mit sich verengendem Durchmesser ausgebildet sind. Die mit verengendem Durchmesser zulaufenden Windungen der Kontaktlastfeder oberhalb des beweglichen Kontaktstückes umgeben auf diese Weise mit etwas Spiel die vorzugsweise konisch zulaufende Führung des Kontaktschiebers.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine technische Weiterführung des erfindungsgemäßen Konzepts darin bestehen, dass zwischen der letzten Windung an der Unterseite des beweglichen Kontaktstücks und der ersten Windung an der Oberseite des beweglichen Kontaktstücks ein Abstandshalter in der Kontaktlastfeder ausgebildet ist. Der Abstandshalter ermöglicht die Ausbildung eines etwas vergrößerten Windungsspalts in der Kontaktlastfeder, so dass das bewegliche Schaltstück auf einfache Art und Weise zwischen der letzen Windung an der Unterseite des beweglichen Kontaktstücks und der ersten Windung an der Oberseite des beweglichen Kontaktstücks positioniert werden kann.
  • In einer weiteren speziellen Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass der Abstandshalter die Höhe der Längskante des beweglichen Kontaktstückes aufweist. Die Ausbildung des Abstandshalters in der Höhe der Längskante des beweglichen Kontaktstückes ermöglicht ein leichtes Einführen des beweglichen Kontaktstückes in die Kontaktfeder und führt dazu, dass das bewegliche Kontaktstück zwischen der letzten Windung an der Unterseite und der ersten Windung an der Oberseite nahezu spannungsfrei lagert.
  • In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass das bewegliche Kontaktstück sich gegenüberliegende Vorsprünge aufweist. Diese Vorsprünge waren bisher halbkonzentrisch ausgeführt und sind in der vorliegenden Erfindung in Form eines viertelkonzentrischen Vorsprungs ausgebildet. In der dadurch gewonnenen Ausnehmung am beweglichen Kontaktstück kann so vorzugsweise der Abstandshalter positioniert sein.
  • Es kann erfindungsgemäß außerdem vorgesehen sein, dass der erfindungsgemäße Kontaktschieber in einem Leistungsschalter Anwendung findet.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird außerdem durch ein Verfahren zur Montage einer Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit gelöst, aufweisend einen Kontaktschieber mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück, welches von einer Seite von einer Kontaktlastfeder beaufschlagt wird inter alia mit den Schritten:
    • Einlegen des beweglichen Kontaktstücks in einen Windungsspalt der Kontaktlastfeder;
    • Zusammenfügen der Baueinheit aus dem derzeitigen beweglichen Kontaktstück mit der Kontaktlastfeder in den Kontaktschieber.
  • Die erfindungsgemäße Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit weist einen Kontaktschieber mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück auf. Der Kontaktschieber ist vorzugsweise U-förmig ausgebildet mit einem Mittelbereich, der vier Seitenkanten, eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, und zwei gegenüberliegend zueinander angeordneten Seitenführung. Die Seitenführungen münden in den Mittelbereich und weisen an den dazu gegenüberliegenden Endbereichen vorzugsweise kleine Füßchen auf, die als Auflagefläche für das bewegliche Kontaktstück dienen. Im Mittelbereich des Kontaktschiebers ist innenseitig, ausgehend von der Oberseite in Richtung des beweglichen Kontaktstücks eine vorzugsweise konisch zulaufende Kontur angeordnet.
  • Das bewegliche Kontaktstück weist auf der Oberseite seitlich neben dem Kontaktschieber jeweils ein Kontaktpad auf. Die Unterseite des beweglichen Kontaktstücks lagert auf einer Kontaktlastfeder. Die letzte Windung der Kontaktlastfeder unterhalb des beweglichen Kontaktstücks geht in einen Abstandshalter über, der vorzugsweise die Höhe des beweglichen Kontaktstücks aufweist. Der Abstandshalter geht in die erste Windung der Kontaktlastfeder auf der Oberseite des beweglichen Kontaktstücks über. Dadurch ist das bewegliche Kontaktstück in einem Windungspalt in der Kontaktlastfeder gelagert beziehungsweise geklemmt. Vorzugsweise können die Windungen oberhalb des beweglichen Kontaktstücks mit einem sich verengenden Durchmesser ausgebildet sein. In die Windungen oberhalb des beweglichen Kontaktstücks greift die vorzugsweise konisch ausgebildete Kontur, so dass die Windungen fixiert sind und geführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Kontaktschiebereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass das bewegliche Kontaktstück eine formschlüssige Lage in der Kontaktlastfeder einnimmt und auch nach Schaltvorgängen sicher in der waagerechten Position gehalten wird. Auch bei einer außermittigen Einleitung der Stromengekräfte und Stromschleifenkräfte, die im Kurzschlussfall auf das bewegliche Kontaktstück wirken und dieses gegen die Aufprallung im Unterteil schleudern, wird das bewegliche Kontaktstück effektiv durch die Kontaktlastfeder geführt. Ein Verkippen oder gar Verkanten des beweglichen Kontaktstücks ist somit nicht mehr möglich und eine sichere Kontaktierung zwischen Festschaltstück und beweglichen Kontaktstück ist auch nach einem Kurzschluss gewährleistet.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt schematisch:
    • Fig. 1 in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Kontaktschiebereinheit mit einem Kontaktschieber und einem beweglichen Schaltstück sowie einer Kontaktlastfeder;
    • Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung ein bewegliches Kontaktstück;
    • Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung eine Baueinheit aus einem beweglichen Kontaktstück und einer Kontaktlastfeder;
    • Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung eine Kontaktlastfeder.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kontaktschiebereinheit mit einem Kontaktschieber 1 und einem darin geführten beweglichen Kontaktstück 2. Der Kontaktschieber 1 ist vorzugsweise U-förmig ausgebildet mit einem Mittelbereich 3, der vier Seitenkanten, eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und zwei gegenüberliegend zueinander angeordneten Seitenführungen 4. Die Seitenführungen 4 münden in den Mittelbereich 3. Im Mittelbereich 3 des Kontaktschiebes 1 ist innenseitig ausgehend von der Oberseite in Richtung des beweglichen Kontaktstücks 2 eine vorzugsweise konisch zulaufende Kontur 5 angeordnet.
  • Das bewegliche Kontaktstück 2 weist auf der Oberseite 6, seitlich neben dem Kontaktschieber 1 jeweils ein Kontaktpad 7 auf. Die Unterseite 8 des beweglichen Kontaktstückes 2 lagert auf einer Kontaktlastfeder 9. Die letzte Windung der Kontaktlastfeder 9 unterhalb des beweglichen Kontaktstückes 2 geht in einen Abstandshalter 10 über, der vorzugsweise die Höhe des beweglichen Kontaktstückes 2 aufweist. Der Abstandshalter 10 geht in die erste Windung der Kontaktlastfeder 9 auf der Oberseite 6 des beweglichen Kontaktstückes 2 über. Demgemäß ist das bewegliche Kontaktstück 2 in einem Windungsspalt der Kontaktlastfeder 9 gelagert beziehungsweise geklemmt. Vorzugsweise können die Windungen oberhalb des beweglichen Kontaktstücks 2 mit einem sich verengenden Durchmesser ausgebildet sein. In die Windung oberhalb des beweglichen Kontaktstücks 2 greift die vorzugsweise konisch ausgebildete Kontur 5, so dass die Windungen fixiert sind und geführt werden.
  • In Fig. 2 ist die Geometrie des beweglichen Kontaktstückes 2 dargestellt. Das bewegliche Kontaktstück 2 ist vorzugsweise stegförmig ausgebildet mit einer Oberseite 6, auf welcher in den zwei Endbereichen 11, 12 jeweils ein Kontaktpad 7 angeordnet ist. Die Endbereiche 11, 12 des beweglichen Kontaktstücks 2 sind vorzugsweise leicht nach unten gebogen ausgeführt. An den Längskanten 13, 14 des beweglichen Kontaktstücks 2 sind Vorsprünge 15, 16 angeordnet, die vorzugsweise viertelkonzentrisch ausgeführt sind. Die Vorsprünge 15, 16 sind vorzugsweise um 180° gedreht zueinander, an sich gegenüberliegenden Längskanten 13, 14 angeordnet.
  • In Fig. 3 ist eine Baueinheit aus einem beweglichen Kontaktstück 2 und einer Kontaktlastfeder 9 dargestellt. Diese zusammengefügte Baueinheit aus dem beweglichen Kontaktstück 2 und der Kontaktlastfeder 9 wird als Komplettbauteil in den Kontaktschieber 1 eingesetzt.
  • In Fig. 4 ist die Kontaktlastfeder 9 dargestellt. Die Kontaktlastfeder 9 ist im Wesentlichen aus zwei Struktureinheiten zusammengesetzt. Die erste Struktureinheit umfasst den unteren Teil 17 der Kontaktlastfeder 9, welcher zahlreiche Windungen mit vorzugsweise gleichem Durchmesser aufweist und somit einen zylindrischen Körper formt. Die zweite Struktureinheit der Kontaktlastfeder 9 umfasst den oberen Teil 18. Der obere Teil 18 weist nur wenige Windungen auf, die vorzugsweise einen sich verengenden Durchmesser aufweisen. Der untere Teil 17 ist mit dem oberen Teil 18 der Kontaktlastfeder 9 über einen Abstandshalter 10 verbunden. Der Abstandshalter 10 ermöglicht den vorzugsweise vergrößerten Windungsspalt der Kontaktlastfeder 9, so dass das bewegliche Kontaktstück 2 in diesen Windungsspalt eingeführt und geklemmt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Kontaktschiebereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine einfache Geometrieänderung an der Kontaktlastfeder eine Möglichkeit gefunden wurde, das bewegliche Kontaktstück verdrehsicher zu positionieren. Es werden hierfür keine zusätzlichen Teile benötigt. Auch können die Montagevorgänge wie bisher durchlaufen werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kontaktschieber
    2
    bewegliches Kontaktstück
    3
    Mittelbereich
    4
    Seitenführung
    5
    Kontur
    6
    Oberseite
    7
    Kontaktpad
    8
    Unterseite
    9
    Kontaktlastfeder
    10
    Abstandshalter
    11
    Endbereich
    12
    Endbereich
    13
    Längskante
    14
    Längskante
    15
    Vorsprung
    16
    Vorsprung
    17
    unterer Teil
    18
    oberer Teil

Claims (8)

  1. Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit, aufweisend einen Kontaktschieber (1) mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück (2), welches von seiner Unterseite von einer Kontaktlastfeder (9) beaufschlagt ist, wobei das Kontaktstück als Brücke ausgebildet ist, wobei das bewegliche Kontaktstück (2) in einem Windungsspalt zwischen zwei Windungen der Kontaktlastfeder (9) gelagert ist, so dass Windungen der Kontaktlastfeder (4) oberhalb und unterhalb des beweglichen Kontaktstücks (2) angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Kontaktlastfeder (9) oberhalb des beweglichen Kontaktstücks (2) durch eine Kontur (5) im Kontaktschieber (1) geführt sind.
  2. Kontaktschiebereinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (5) im Kontaktschieber (1) konisch zulaufend ausgebildet ist.
  3. Kontaktschiebereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Kontaktlastfeder (9) oberhalb des beweglichen Kontaktstücks (2) mit sich verengendem Durchmesser ausgebildet sind.
  4. Kontaktschiebereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der letzten Windung an der Unterseite (8) des beweglichen Kontaktstücks (2) und der ersten Windung an der Oberseite (6) des beweglichen Kontaktstücks (2) ein Abstandshalter (10) in der Kontaktlastfeder (9) ausgebildet ist.
  5. Kontaktschiebereinheit nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (10) die Höhe der Längskante (13,14) des beweglichen Kontaktstücks (2) aufweist.
  6. Kontaktschiebereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Kontaktstück (2) sich gegenüberliegende Vorsprünge (15,16) aufweist.
  7. Leistungsschalter mit einer Kontaktschiebereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Verfahren zur Montage einer Kontaktschiebereinheit für eine Schalteinheit, aufweisend einen Kontaktschieber (1) mit einem darin geführten beweglichen Kontaktstück (2), welches von seiner Unterseite von einer Kontaktlastfeder (9) beaufschlagt, wobei das Kontaktstück als Brücke ausgebildet ist, mit den Schritten:
    - Einlegen des beweglichen Kontaktstückes (2) in einen Windungsspalt der Kontaktlastfeder (9), so dass Windungen der Kontaktlastfeder (9) oberhalb und unterhalb des beweglichen Kontaktstücks (2) angelegt sind;
    - Zusammenfügen der Baueinheit aus dem beweglichen Kontaktstück (2) und der Kontaktlastfeder (9) in den Kontaktschieber (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Kontaktlastfeder (9) oberhalb des beweglichen Kontaktstücks (2) durch eine Kontur (5) im Kontaktschieber (1) geführt sind.
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