EP3625813B1 - Kontaktanpressanordnung - Google Patents

Kontaktanpressanordnung Download PDF

Info

Publication number
EP3625813B1
EP3625813B1 EP18734462.7A EP18734462A EP3625813B1 EP 3625813 B1 EP3625813 B1 EP 3625813B1 EP 18734462 A EP18734462 A EP 18734462A EP 3625813 B1 EP3625813 B1 EP 3625813B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stop
spring element
contact
switching
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18734462.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3625813A1 (de
Inventor
Anne Schmidt
Ai Guang ZHAO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3625813A1 publication Critical patent/EP3625813A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3625813B1 publication Critical patent/EP3625813B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/502—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position the action of the contact pressure spring becoming active only after engagement of the contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/48—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using lost-motion device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6667—Details concerning lever type driving rod arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/01—Spiral spring

Definitions

  • the invention relates to a contact pressure arrangement for a switching contact piece of an electrical switching device, having a first stop and a second stop, between which a spring element extends, the first stop being movable relative to the second stop, the second stop forming an abutment for the first stop and at least one of the stops provides a pivot bearing for the spring element.
  • Such a contact pressure arrangement is, for example, from the utility model CN 2386525 Y known.
  • the contact pressure arrangement there is provided for a switching contact piece of an electrical switching device.
  • a spring element extends between a first stop and a second stop. The first stop can be moved relative to the second stop, with the second stop forming an abutment for the first stop. Provision is also made to provide a stop with a rotary bearing.
  • the known contact pressure arrangement uses a complex axial ball bearing as a pivot bearing.
  • the known construction enables elements of the contact pressure arrangement to rotate smoothly relative to one another.
  • this ease of movement is caused by increased masses and an increased installation space compared to conventional contact pressing arrangements.
  • the disclosure document DE 10 2013 221 910 A1 an electrical switch can be removed.
  • the electrical switch has a fixed and a movable contact.
  • a contact pressure spring is described, which is arranged within a spring housing, the spring on a pot bottom of the pot-shaped Spring housing and a cover part of the spring housing is supported.
  • the European patent application EP 3 089 188 A1 a switching device with a housing can be removed.
  • a movable and a fixed contact are arranged in the housing.
  • An associated drive unit has a spring which is arranged between a drive-side receptacle and a contact-side receptacle. From the patent U.S. 8,30 9,872 B2 discloses an insulating drive rod having a contact pressing arrangement.
  • a spring element extends between a first stop and a second stop.
  • a spring plate is arranged between the spring element and the respective stop.
  • the object is achieved with a contact pressure arrangement of the type mentioned at the outset in that the pivot bearing can be moved together with the first stop and the abutment has a damping element for the first stop.
  • An electrical switching device has a switching contact piece which can be moved relative to another switching contact piece.
  • a current path can be established or disconnected by a relative movement of the switching contact pieces to one another.
  • a contact pressure arrangement is used, which secures the switching contact pieces in a position relative to one another.
  • the relative position to be secured can be a switched-on state of the electrical switching device.
  • the switching contact pieces touch each other and a current path is closed via the switching contact pieces.
  • the contact pressing arrangement causes a force to act on the switching contact pieces that can be moved relative to one another, so that the position of the switching contact pieces relative to one another is secured.
  • the contact pressing arrangement can preferably brace the switching contact pieces against one another and move them towards one another or press them against one another.
  • the contact pressing arrangement is, for example, part of a kinematic chain which enables the transmission of a movement for generating a relative movement of the switching contact pieces of the switching device to one another.
  • a spring element of the contact pressing arrangement is arranged between a first and a second stop, the stops being movable relative to one another.
  • a relative movement of the stops can be used to tension or apply force to the spring element, so that the energy thus introduced into the spring element is available to cause contact pressure on the switching contact pieces of the switching device, for example when the kinematic chain is at rest.
  • the spring element is tensioned, for example, by the stops approaching or moving away from one another.
  • the contact pressure arrangement itself as a moving part (transmission element) of the kinematic chain.
  • the contact pressing arrangement of a transmission of a movement, z. B. serve a linear movement.
  • the contact pressure arrangement can act as a so-called dead time element, which z. B. causes a delayed transmission of a movement within the kinematic chain due to an elastic deformability of the spring element.
  • the spring element can also have such a rigidity that only when an overstroke occurs, ie after the switching contact pieces of the switching device have come into contact with one another, further movement within the kinematic chain is no longer transmitted to the switching contact pieces. This also protects the kinematic chain from damage.
  • the contact pressing arrangement can advantageously be designed in such a way that the spring element acts only on one side. i.e. Particularly in the case of a translatory transmission of a movement by means of the contact pressure arrangement, an effective function of the spring element can occur during a movement in a first direction, with a direct transmission (rigid coupling) of the Movement can take place by means of the contact pressing arrangement.
  • Rotational forces can occur within the kinematic chain as a result of external forces (e.g. during a movement, assembly, etc.). This is disadvantageous since, for example, connecting elements such as bolts, cotter pins, etc., can shear off or be bent as a result. For example, screw connections can also be loosened over time by such torsional loads.
  • the pivot bearing can thus serve as a freewheel, for example to protect the spring element from transverse forces introduced from the outside. As a result, the spring effect of the spring element can be retained.
  • other forces can also be absorbed in the contact pressing arrangement, so that not only the spring element but also, for example, other elements such as screw connections, bolts, splints of the kinematic chain are protected.
  • a stop with the pivot bearing makes it possible to freewheel or release forces directly in the area of the spring element. through a common By moving the stop and the rotary bearing, rotary movements on the spring element can be decoupled, regardless of the loading state of the spring element.
  • By moving the first stop together with the pivot bearing the use of multiple pivot bearings can be dispensed with.
  • the installation space of a contact pressure arrangement according to the invention is thus reduced.
  • the mass of the contact pressure arrangement and thus the moving mass in the kinematic chain is reduced by dispensing with a further rotary bearing. Due to the movement of the pivot bearing together with the first stop, a rotary movement can be intercepted directly on the spring element or reduced in the pivot bearing. The spring element is thus protected from external forces.
  • the pivot bearing can advantageously be integrated into the first stop, so that no additional installation space is required to accommodate the pivot bearing on the first stop.
  • the pivot bearing can thus move, in particular relative to the second stop, it being possible for the first stop to have the pivot bearing.
  • the spring element can serve to secure the pivot bearing.
  • the first stop is guided by the second stop.
  • the second stop can serve to guide the first stop. This makes it possible to use the second stop as a reference base for a relative movement of the first stop and for a relative movement of the rotary bearing.
  • the second stop in the manner of a housing, z. B. as a hollow cylindrical housing, which in particular surrounds the spring element.
  • the second stop can act as a spring housing.
  • the first stop can be supported on the second stop or on the housing and can be guided by the second stop. This enables a defined linear relative movement between the first and second stops. Canting and tipping is avoided. For example, the first stop dive into the second stop.
  • the second stop is designed in the manner of a cylinder and the first stop in the manner of a piston, so that the first stop can dip into the second stop.
  • the spring element can be tensioned or released by a relative movement of the first and second stop.
  • the stops are axially movable relative to each other.
  • An axial mobility of the stops enables a linear movement in a simple manner in order to cause a tensioning or relaxation of a spring element.
  • the movement path of the relative movement of the first and second stops can be aligned coaxially, in particular congruently, with a movement which the contact pressing arrangement performs as part of an integration into a kinematic chain. This makes it possible in a simple manner to use the contact pressure arrangement on the one hand to transmit a movement and on the other hand to use the contact pressure arrangement to press a switching contact piece against a mating contact of an electrical switching device.
  • At least one of the stops can be formed and aligned coaxially to the movement axis.
  • the first stop has a rotatable disk, which is supported on the second stop.
  • a rotatable disk offers the possibility of providing a relative movement of the rotatable disk to other assemblies of the first stop, for example with respect to a support element.
  • a rotatable disk can, for example, be designed as a complete circular disk. However, it can also be provided that only a ring shape is used to rotate the disk to train. In addition, the disc can also be designed only in sections, so that, for example, only sectors of a circular disc are used.
  • the rotatable disc can be supported on the second stop with body sections on the casing side.
  • a sliding arrangement can advantageously be arranged there in order to reduce the frictional resistance between the rotatable disk and the second stop.
  • material in a bush-like manner for example, polytetrafluoroethylene strips or copper bushings can serve as sliding elements.
  • Force can be introduced from the spring element on the front side of the pane, so that the axis of movement of the first stop relative to the second stop and the introduction of force from the spring element are aligned essentially parallel to one another.
  • the spring element can preferably act directly or indirectly on the end face of the rotatable disk or be attached to the rotatable disk.
  • a further advantageous embodiment can provide that the rotatable disk is connected to a support element of the first stop via a loose fit.
  • a support element of the first stop serves to position the rotatable disk.
  • the rotatable disc can be placed on the support element or attached to the support element, so that a rotary movement of the rotatable disc relative to the support element is made possible.
  • the support element and the rotatable disk can be connected to one another via a clearance fit.
  • the loose fit can be secured by the force of the spring element, so that a removal or loosening of the rotatable disk and the support element is prevented by the spring element.
  • the spring element serves to secure the loose fit.
  • the clearance can cause an axial and radial guidance of the rotatable disk.
  • a further advantageous embodiment can provide that the first stop has a guide mandrel which is at least partially encompassed by the spring element.
  • the use of a guide mandrel on the first stop makes it possible to enable the spring element to be steered or guided beyond the function of the stop.
  • the spring element can, for example, at least partially encompass the guide mandrel, so that the spring element is secured on the guide mandrel and thus on the first stop. This makes it more difficult for the spring element to loosen or tilt.
  • the guide mandrel can ensure that the spring element rests securely on the rotatable disk.
  • the guide mandrel can be formed, for example, at least from parts of the rotatable disk. In particular when using a rotatable disk which has an annular shape, the central area of the disk can be used to form the guide mandrel.
  • the guide mandrel can, for. B. be formed from parts of the rotatable disk. However, the guide mandrel can also be formed at least partially from the support element.
  • the guide mandrel is guided by the second stop.
  • the guide mandrel directs and guides the spring element.
  • the position of the guide pin is secured by guiding the guide pin on the second stop.
  • the relative movement of the first stop and the second stop with respect to one another is also stabilized via the guide mandrel.
  • the spring element can be mounted or guided in an improved manner so that unwanted buckling or buckling of the spring element is made more difficult.
  • the first stop can be guided on the second stop by the support element and/or by the rotatable disk and/or on the guide mandrel.
  • a further advantageous embodiment can provide that the first stop and the second stop are guided in a telescoping manner.
  • the first stop and the second stop can be moved relative to one another. This movement can preferably be a linear relative movement.
  • the spring element extends between the stops.
  • telescoping stops By using telescoping stops, the relative movement of the first and second stops can be transmitted in an improved form.
  • telescoping i. H. a tilting of the stops in relation to one another is additionally prevented by the first and second stops collapsing into one another.
  • the first and the second stop are guided in a telescoping manner relative to one another at a number of points.
  • the second stop can surround the first stop in the manner of a housing, with the spring element being arranged inside the second stop.
  • the spring element in turn, can be covered by the first or second stop on the inner and outer casing side and finally guided.
  • a spring element with a compression stage can be constructed in a mechanically simple manner.
  • the spring element can be designed in the manner of a helical spring, with a force acting on the spring element when the first stop and the second stop approach one another and compression of the spring element causes charging or energy to be introduced into the spring element.
  • the abutment has a damping element for the first stop.
  • Movement of the first stop is limited by an abutment.
  • the abutment can preferably be made available by the second stop, with the use of a damping element on the abutment dampening a hard coupling of forces or impulses from the first stop into the second stop.
  • the damping element can be designed as an energy absorption element.
  • the damping element can be designed as a cup spring. Disc springs have a small stroke with high spring rates.
  • the abutment makes it possible to apply a prestress to the spring element. In this way, in particular, the loose fit can be secured.
  • a further object of the invention is to specify an electrical switching device which has a first and a second switching contact piece, the switching contact pieces being movable relative to one another.
  • the electrical contacting of the switching contact pieces should be mechanically and electrically stable. It is therefore the object of the invention to specify a shifting device which can carry out reliable shifting operations.
  • the object is achieved in an electrical switching device with a first switching contact piece and a second switching contact piece, which can be moved relative to one another, in that a kinematic chain, which is used to move the switching contact pieces relative to one another, has a contact pressure arrangement according to one of the above statements.
  • An electrical switching device is a device by means of which a current path can be interrupted or established.
  • relatively movable switching contact pieces are used, wherein at least one of the switching contact pieces is coupled to a kinematic chain to a To be able to cause relative movement between the switching contacts.
  • a relative movement is generated via the kinematic chain, it being possible for the contact pressing arrangement to be designed as part of the kinematic chain.
  • the contact pressure arrangement can thus on the one hand achieve sufficient contact pressure force of the switching contact pieces relative to one another, and on the other hand the contact pressure arrangement with a spring element arranged therein protects against mechanical overload, for example as a result of the switching contact pieces colliding bluntly.
  • the switching contact pieces can, for example, be arranged opposite one another at the ends and butt-butt against one another with their end faces in order to make contact.
  • the contact pressure arrangement secures the abutting switching contact pieces in a switched-on position of the electrical switching device.
  • a contact gap can advantageously be arranged between the switching contact pieces within a vacuum interrupter.
  • the presence of free charge carriers which would allow an electric current to be transmitted via the contact gap in the switched-off state, is ruled out.
  • the interior of the vacuum interrupter is hermetically sealed from the environment of the vacuum interrupter. A relative movement of the switching contact pieces to one another is generally transmitted through a wall of the vacuum interrupter.
  • the figure 1 shows an electrical switching device which has a vacuum interrupter 1.
  • the vacuum interrupter 1 has an electrically insulating main body.
  • the electrically insulating main body is designed as a hollow cylinder and is aligned rotationally symmetrically with respect to a main axis 2 .
  • the main body of the vacuum interrupter 1 is sealed off in a fluid-tight manner by electrically conductive sealing caps, so that a vacuum is hermetically enclosed inside the vacuum interrupter 1 .
  • the electrical switching device also has a first switching contact piece 3 and a second switching contact piece 4 .
  • the two switching contact pieces 3, 4 are constructed in the same way. They each have a contact stem and a contacting area.
  • the switching contact pieces 3, 4 are arranged opposite one another at the ends and are essentially aligned coaxially to the main axis 2, with the contacting regions of the switching contact pieces 3, 4 facing each other.
  • the first switching contact piece 3 is aligned in a stationary manner relative to the vacuum interrupter 1 .
  • the second switching contact piece 4 is aligned to be movable relative to the first switching contact piece 3 .
  • the contact stem of the first switching contact piece 3 is at a fixed angle in the associated end face Sealing cap of vacuum interrupter 1 inserted.
  • the second switching contact piece 4 or its stem passes through the other electrically conductive sealing cap of the vacuum interrupter 1.
  • a reversibly deformable, vacuum-tight bond between a front sealing cap and the second switching contact piece 4 is formed by means of a bellows 6.
  • the second switching contact piece 4 can be moved along the main axis 2 , it being possible to move relative to the vacuum interrupter 1 and relative to the first switching contact piece 3 .
  • the first switching contact piece 3 is connected to a phase conductor 7 at a fixed angle, so that the vacuum interrupter 1 is mechanically supported on the phase conductor 7 via the first switching contact piece 3 .
  • an electrically conductive connection is provided between the first switching contact piece 3 and the phase conductor 7 via the contacting with the phase conductor 7 .
  • the second switching contact piece 4 is electrically conductively connected to a further phase conductor 8 via a suitable connection.
  • a flexible electrically conductive connection between the second switching contact piece 4 and the additional phase conductor 8 is shown in the figure as an example. It can also be provided that other suitable contacts, such as sliding contacts, sliding contacts or the like, are used in order to electrically connect the movable second switching contact piece 4 to the other phase conductor 8 and in doing so not significantly impair the mobility of the second switching contact piece 4. Electrical contacting of the second switching contact piece 4 as well as the first switching contact piece 3 advantageously takes place outside of the vacuum interrupter 1 . An electrically conductive connection between the phase conductor 7 and the further phase conductor 8 can be produced or separated via the two switching contact pieces 3, 4.
  • a drive device 9 In order to be able to bring about a movement of the second switching contact piece 4, a drive device 9 is provided.
  • the drive device 9 can deliver a drive movement to to bring about a movement of the second switching contact piece 4 .
  • a kinematic chain 10 is used in order to transmit the movement in a suitable form, if necessary to transform it or to influence it.
  • the kinematic chain 10 extends from the drive device 9 to the second switching contact piece 4.
  • the kinematic chain 10 has various transmission elements.
  • a stationarily mounted two-armed deflection lever 11 is provided, which is connected to the drive device 10 with a first lever arm via a connecting rod 12 .
  • the deflection lever 11 is coupled to a connecting rod 13 with a second lever arm.
  • the push rod 13 has an electrically insulating section, so that the deflection lever 11 and the other elements of the kinematic chain 10 lying in the direction of the drive device 9 are electrically insulated from the second switching contact piece 4 .
  • the push rod 13 has, for example, a tube which is made of electrically insulating material, for example glass fiber reinforced plastic.
  • the push rod 13 is connected to a contact pressure arrangement 14 by its end facing away from the deflection lever 11 .
  • the contact pressure arrangement 14 is used to transmit a linear movement that can be coupled from the push rod 13 to the contact pressure arrangement 14 .
  • the contact pressing arrangement 14 is in turn connected to the second switching contact piece 4 so that a movement coupled in by the connecting rod 13 can be transmitted to the second switching contact piece 4 via the contact pressing arrangement 14 .
  • the contact pressing arrangement 14 has a first stop 15 and a second stop 16 .
  • the first stop 15 is connected to the push rod 13 .
  • a spring element 17 is arranged between the first stop 15 and the second stop 16 .
  • the spring element 17 is used to transmit a movement which emanates from the first stop 15 .
  • the first stop 15 is guided by the second stop 16 .
  • the first stop 15 is in the manner of a piston within a cylinder-like opening of the second stop 16 out.
  • the spring element 17 is guided under prestress between the two stops 15, 16, with the second stop 16 providing an abutment 18 for the first stop 15.
  • the abutment 18 enables the spring element 17 to be prestressed between the two stops 15 , 16 .
  • the first stop 15 can be moved relative to the second stop 16 , such a movement taking place under tension or relaxation of the spring element 17 .
  • a more detailed structure of the contact pressure arrangement 14 is exemplified in FIG figure 3 shown.
  • a drive force is transmitted from the drive device 9 to the kinematic chain 10 .
  • the connecting rod 12 controls the deflection lever 11 , whereupon this transfers a movement to the push rod 13 . Due to a rotatable coupling, overstrokes due to the rotary movements of the deflection lever on the connecting rod 12 or push rod 13 are compensated.
  • a movement is applied to the (preloaded) spring element 17 via the first stop 15 , as a result of which this moves the first stop 16 .
  • the second switching contact piece 4 is connected at a fixed angle to the first stop 16 , so that a movement is also transmitted to the second switching contact piece 4 .
  • the contacting area of the second switching contact piece 4 approaches the contacting area of the first switching contact piece 3 .
  • the switching path 5 is reduced in its extension along the main axis 2 . Movement of the second switching contact piece 4 as well as the contact pressure arrangement 14 essentially takes place in the direction of the main axis 2.
  • a current path between the phase conductor 7 and the further phase conductor 8 is closed.
  • an overtravel is carried out by the drive device 9 causes.
  • the second stop 16 Due to the rigid striking of the second switching contact piece 4 against the first switching contact piece 3, the second stop 16 is prevented from moving any further. By driving the drive device 9 further, the first stop 15 is driven further. Due to the fixing of the second stop 16, the spring element 17 is tensioned. After the spring element 17 has been sufficiently tensioned, the drive device 9 is switched off, as a result of which the position of the push rod 13 is fixed. The push rod 13 thus continues to press the first stop 15 with the interposition of the tensioned spring element 17 against the second stop 16 and thus the two switching contact pieces 3, 4 are pressed against one another. In the switched-on state, the contact pressure arrangement 14 ensures the relative position of the two switching contact pieces 3, 4 with respect to one another.
  • the switched-on state of the electrical switching device is in the figure 2 shown. In comparison to figure 1 it can be seen that the first stop 15 has moved away from the abutment 18, with the spring element 17 experiencing tension.
  • the contact pressing arrangement 14 has the second stop 16 .
  • the second stop 16 is designed in the manner of a cylinder, in which the first stop 16 is guided in an axially displaceable manner. A relative movement of the first and second stop 15, 16 takes place essentially along the main axis 2.
  • an abutment 18 for the first stop 15 is designed in such a way that an annular disk with the interposition of a plate spring 19 (damping element) forms a cylinder opening in the second stop 16 constricted.
  • the elastic design of the abutment 18 dampens the impact of the first stop 15 against the abutment 18 .
  • another consumption element can also be provided.
  • the first stop 15 is equipped with a support element 20 .
  • the support element 20 protrudes into the interior of the second stop, and on the other hand, the support element 20 protrudes through the cylinder opening of the second stop 16 and out of the second stop 16 .
  • the push rod 13 can be coupled directly or indirectly to the support element 20 via a rotary joint by means of a thread or a lug.
  • the support element 20 is designed essentially in the form of a bolt, with the bolt axis extending essentially coaxially with the main axis 2 .
  • the support element 20 is equipped with a collar 21 which extends radially around an outer surface of the bolt of the support element 20 .
  • the position of the collar 21 is chosen in such a way that it is encompassed by the second stop 16 .
  • this collar 21 can be used to strike the abutment 18, so that a release of the first stop 15 from the second stop 16 driven by the spring element 17 is prevented.
  • the support element 20 has a rotatable disk 22 on the end face.
  • the rotatable disk 22 is used for resting the spring element 17 on the first stop 15.
  • the rotatable disk 22 is rotatably mounted on the support element 20 relative to the main axis 2.
  • the rotatable disk 22 is designed in such a way that it covers the end face of the collar 21, which faces the spring element 17, and also covers the collar 21 on the casing side. Together with the surface with which the collar 21 comes into contact with the abutment, an aligned termination of the disk 22 is provided, so that both the collar 21 and the rotatable disk 22 come into contact with the abutment 18 .
  • the rotatable disc 22 On the shell side, the rotatable disc 22 is supported on the inside on a hollow cylinder recess of the second stop 16 and is guided in an axially movable manner.
  • a slide ring 23 is arranged on the circumference of the rotatable disk on the shell side.
  • the rotatable disk 22 is used for the contact of the spring element 17 , which presses the rotatable disk 22 against the abutment 18 by means of a pre-compression relative to the second stop 16 .
  • a loose fit is formed between the rotatable disk 22 and the support element 20 , as a result of which the rotatable disk 22 can be guided in a rotatable manner on the support element 20 in a cost-effective manner.
  • the rotatable disk 22 is equipped with a guide mandrel 24 centrally.
  • the guide mandrel 24 extends centrally within the cylinder recess of the second stop 16.
  • a part of the support element 20 also extends within the guide mandrel 24, as a result of which the guide mandrel 24 extends both through the rotatable disk 22 and through the support element 20 at least is formed in sections.
  • the spring element 17 is located in an annular gap between the outer lateral surface of the guide mandrel 24 and the inner lateral surface of the cylindrical recess of the second stop 16.
  • the spring element 17 is in the present case in the form of a helical spring, which is a so-called helical spring with pressure stage, i.e. a tension of the spring element 17 takes place with the windings approaching.
  • the guide mandrel 24 is provided with a frontal recess into which the second stop 16 protrudes with a section.
  • the first stop 15 and the second stop 16 are telescopically connected to one another, with a relative movement of the first stop 15 to the second stop 16 causing the stops 15, 16 to dip into one another.
  • a further sliding bush 25 is introduced into the recess of the guide mandrel 24 on the inner surface side.
  • a threaded rod 26 is arranged on the second stop 16 coaxially with the alignment of the support element 20 of the first stop 15 , by means of which the contact pressure arrangement 14 is connected at a fixed angle to the second switching contact piece 4 via the second stop 16 .
  • the pre-compression of the spring element 17 is selected in such a way that the spring element 17 presses the first stop 15 against the abutment 18, with the second stop 16 being the basis for the abutment 18 due to the mounting of the abutment Relative movement of the first stop 15 forms.
  • the spring element 17 ensures a rigid coupling of the two stops 15, 16 until contact is made between the two switching contact pieces 3, 4. Even in this state, rotary movements in the first stop 15 can be neutralized.
  • lateral forces can occur in the kinematic chain 10, which load the individual bearing points or deflection points.
  • a first stop 15 with a rotary bearing, rotary movements that could continue to the second switching contact piece 4 can be neutralized in the contact pressure arrangement.
  • the swivel joint in the first stop serves as a freewheel, so that rotary movements of the switching contact pieces 3, 4 are decoupled.
  • the spring element 17 is protected from torsional loads that could change the spring behavior of the spring element 17 .
  • the rotary bearing which is arranged between the support element 20 and the rotatable disk 22 on the first stop 15, is moved together with the first stop 15 when it moves.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanpressanordnung für ein Schaltkontaktstück eines elektrischen Schaltgerätes aufweisend einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag, zwischen welchen sich ein Federelement erstreckt, wobei der erste Anschlag relativ zum zweiten Anschlag bewegbar ist, der zweite Anschlag ein Widerlager für den ersten Anschlag bildet und zumindest einer der Anschläge ein Drehlager für das Federelement zur Verfügung stellt.
  • Eine derartige Kontaktanpressanordnung ist beispielsweise aus dem Gebrauchsmuster CN 2386525 Y bekannt. Die dortige Kontaktanpressanordnung ist für ein Schaltkontaktstück eines elektrischen Schaltgerätes vorgesehen. Zwischen einem ersten Anschlag und einem zweiten Anschlag erstreckt sich ein Federelement. Der erste Anschlag ist relativ zum zweiten Anschlag bewegbar, wobei der zweite Anschlag ein Widerlager für den ersten Anschlag bildet. Weiterhin ist vorgesehen, einen Anschlag mit einem Drehlager zu versehen.
  • Die bekannte Kontaktanpressanordnung nutzt als Drehlager ein aufwändiges Axialkugellager. Einerseits wird durch die bekannte Konstruktion ein leichtgängiges Rotieren von Elementen der Kontaktanpressanordnung zueinander ermöglicht. Andererseits wird diese Leichtgängigkeit jedoch durch vergrößerte Massen und einen vergrößerten Bauraum gegenüber herkömmlichen Kontaktanpressanordnungen bewirkt.
  • Der Offenlegungsschrift DE 10 2013 221 910 A1 ist ein elektrischer Schalter entnehmbar. Der elektrische Schalter weist einen festen sowie einen beweglichen Kontakt auf. Zur Erzeugung einer Kontaktandruckkraft ist eine Kontaktandruckfeder beschrieben, welche innerhalb eines Federgehäuses angeordnet ist, wobei sich die Feder an einem Topfboden des topfförmigen Federgehäuses sowie einem Deckelteil des Federgehäuses abstützt. Der europäischen Patentanmeldung EP 3 089 188 A1 ist ein Schaltgerät mit einem Gehäuse entnehmbar. In dem Gehäuse sind ein bewegbarer sowie ein feststehender Kontakt angeordnet. Eine zugehörige Antriebseinheit weist eine Feder auf, welche zwischen einer antriebsseitigen Aufnahme sowie einer kontaktseitigen Aufnahme angeordnet ist. Aus dem Patent US 8,30 9,872 B2 geht eine isolierende Antriebsstange hervor, die eine Kontaktanpressanordnung aufweist. Ein Federelement erstreckt sich zwischen einem ersten Anschlag sowie einem zweiten Anschlag. Zwischen dem Federelement und dem jeweiligen Anschlag ist jeweils ein Federteller angeordnet.
  • Es ergibt sich somit als Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktanpressanordnung anzugeben, welche eine ausreichende Drehbeweglichkeit an einer Kontaktanpressanordnung bei einer Massereduktion und ausreichender mechanischer Stabilität auf kompaktem Bauraum ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Kontaktanpressanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Drehlager gemeinsam mit dem ersten Anschlag bewegbar ist und das Widerlager ein Dämpfungselement für den ersten Anschlag aufweist.
  • Ein elektrisches Schaltgerät weist ein Schaltkontaktstück auf, welches relativ zu einem weiteren Schaltkontaktstück bewegbar ist. Durch eine Relativbewegung der Schaltkontaktstücke zueinander ist ein Herstellen bzw. ein Auftrennen eines Strompfades ermöglicht. Um eine ausreichende Kontaktierung der Schaltkontaktstücke zu ermöglichen, ist eine Kontaktanpressanordnung eingesetzt, welche die Schaltkontaktstücke in einer Relativlage zueinander sichert. Die zu sichernde Relativlage kann ein Einschaltzustand des elektrischen Schaltgerätes sein. Im Einschaltzustand berühren die Schaltkontaktstücke einander und ein Strompfad ist über die Schaltkontaktstücke geschlossen. Die Kontaktanpressanordnung bewirkt eine Krafteinwirkung auf die relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücke, so dass die Lage der Schaltkontaktstücke zueinander gesichert ist. Die Kontaktanpressanordnung kann bevorzugt die Schaltkontaktstücke gegeneinander verspannen und aufeinander zubewegen bzw. aneinander pressen. Die Kontaktanpressanordnung ist dazu beispielsweise Teil einer kinematischen Kette, welche der Übertragung einer Bewegung zur Erzeugung einer Relativbewegung der Schaltkontaktstücke des Schaltgerätes zueinander ermöglicht. Ein Federelement der Kontaktanpressanordnung ist zwischen einem ersten sowie einem zweiten Anschlag angeordnet, wobei die Anschläge relativ zueinander bewegbar sind. Durch eine Relativbewegung der Anschläge kann ein Spannen bzw. ein Kraftbeaufschlagen des Federelementes vorgenommen werden, so dass die so in das Federelement eingebrachte Energie zur Verfügung steht, um eine Kontaktanpressung der Schaltkontaktstücke des Schaltgerätes beispielsweise im Ruhezustand der kinematischen Kette zu bewirken. Ein Spannen des Federelementes erfolgt beispielsweise durch ein Annähern bzw. ein Entfernen der Anschläge voneinander. Durch die Nutzung des zweiten Anschlages, um ein Widerlager für den ersten Anschlag zu bilden, ist eine Bezugsgröße gegeben, um selbst bei einer Bewegbarkeit aller Anschläge ein Spannen bzw. Entspannen des Federelementes zu ermöglichen. Dadurch ist es möglich, die Kontaktanpressanordnung selbst als Bewegtteil (Transmissionselement) der kinematischen Kette zu verwenden. Beispielsweise kann die Kontaktanpressanordnung einer Übertragung einer Bewegung, z. B. einer linearen Bewegung dienen. Dabei kann auf Grund der Wirksamkeit des Federelementes zwischen den Anschlägen die Kontaktanpressanordnung als so genanntes Totzeitglied wirken, welches z. B. auf Grund einer elastischen Verformbarkeit des Federelementes eine verzögerte Weitergabe einer Bewegung innerhalb der kinematischen Kette bewirkt. Je nach Auslegung des Federelementes kann das Federelement jedoch auch eine derartige Steifigkeit aufweisen, dass erst bei einem Auftreten eines Überhubes, d. h. nach einem Kontaktieren der Schaltkontaktstücke des Schaltgerätes miteinander, eine weitere Bewegung innerhalb der kinematischen Kette nicht mehr bis zu den Schaltkontaktstücken übertragen wird. So ist weiterhin ein Schutz vor Beschädigung der kinematischen Kette gegeben. Dabei kann die Kontaktanpressanordnung vorteilhaft derart ausgebildet sein, dass lediglich ein einseitiges Wirken des Federelementes auftritt. D. h. insbesondere bei einer translatorischen Übertragung einer Bewegung mittels der Kontaktanpressanordnung kann bei einer Bewegung mit einem ersten Richtungssinn eine wirksame Funktion des Federelementes auftreten, wobei bei einer Bewegung mit einem zweiten Richtungssinn, welcher umgekehrt zum ersten Richtungssinn ausgerichtet ist, ein direktes Übertragen (starre Koppelung) der Bewegung mittels der Kontaktanpressanordnung erfolgen kann.
  • Auf Grund von äußeren Krafteinwirkungen (z. B. während einer Bewegung, einer Montage etc.) können Rotationskräfte innerhalb der kinematischen Kette auftreten. Dies ist nachteilig, da dadurch beispielsweise Verbindungselemente, wie Bolzen, Splinte usw., abscheren bzw. verbogen werden können. Beispielsweise können auch Schraubverbindungen durch derartige Drehbelastungen im Laufe der Zeit gelöst werden. Durch die Nutzung eines Drehlagers kann in der Kontaktanpressanordnung eine Entspannung derartiger Kräfte erfolgen. Das Drehlager kann so als Freilauf dienen, um beispielsweise das Federelement vor von außen eingebrachten Querkräften zu schützen. Dadurch kann die Federwirkung des Federelementes erhalten bleiben. Darüber hinaus können in der Kontaktanpressanordnung auch weitere Kräfte aufgenommen werden, so dass nicht nur das Federelement, sondern beispielsweise auch weitere Elemente, wie Verschraubungen, Bolzen, Versplintungen der kinematischen Kette geschützt werden.
  • Die Ausrüstung eines Anschlages mit dem Drehlager ermöglicht es, ein Freilaufen bzw. Entspannen von Kräften unmittelbar im Bereich des Federelementes vornehmen zu können. Durch ein gemeinsames Bewegen des Anschlages sowie des Drehlagers kann unabhängig von dem Belastungszustand des Federelementes eine Entkoppelung von Drehbewegungen am Federelement vorgenommen werden. Durch ein Bewegen des ersten Anschlages gemeinsam mit dem Drehlager kann so auf die Nutzung mehrerer Drehlager verzichtet werden. Damit wird der Bauraum einer erfindungsgemäßen Kontaktanpressanordnung reduziert. Weiterhin wird durch den Verzicht auf ein weiteres Drehlager die Masse der Kontaktanpressanordnung und damit die bewegte Masse in der kinematischen Kette reduziert. Durch die Bewegung des Drehlagers gemeinsam mit dem ersten Anschlag kann eine Drehbewegung unmittelbar an dem Federelement abgefangen werden bzw. im Drehlager abgebaut werden. Das Federelement ist somit vor Fremdkräften geschützt. Vorteilhaft kann das Drehlager in den ersten Anschlag integriert werden, so dass kein zusätzlicher Bauraum zur Aufnahme des Drehlagers am ersten Anschlag benötigt wird. Das Drehlager kann sich so, insbesondere relativ zum zweiten Anschlag bewegen, wobei der erste Anschlag das Drehlager aufweisen kann. Weiter kann das Federelement einer Sicherung des Drehlagers dienen.
  • Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der erste Anschlag vom zweiten Anschlag geführt ist.
  • Der zweite Anschlag kann der Führung des ersten Anschlages dienen. Dadurch besteht die Möglichkeit, den zweiten Anschlag als Bezugsbasis für eine Relativbewegung des ersten Anschlages sowie für eine Relativbewegung des Drehlagers zu nutzen. Beispielsweise kann der zweite Anschlag nach Art eines Gehäuses, z. B. als hohlzylindrisches Gehäuse, ausgebildet sein, welches insbesondere das Federelement umgreift. Dadurch kann der zweite Anschlag als Federgehäuse wirken. Der erste Anschlag kann an dem zweiten Anschlag bzw. an dem Gehäuse abgestützt sein und von dem zweiten Anschlag geführt werden. Dadurch ist eine definierte lineare Relativbewegung zwischen erstem und zweitem Anschlag ermöglicht. Ein Verkanten und Verkippen wird vermieden. Beispielsweise kann der erste Anschlag in den zweiten Anschlag eintauchen. Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass der zweite Anschlag nach Art eines Zylinders und der erste Anschlag nach Art eines Kolbens ausgeführt ist, so dass der erste Anschlag in den zweiten Anschlag eintauchen kann. Durch eine Relativbewegung von erstem und zweitem Anschlag kann ein Spannen bzw. Entspannen des Federelementes erfolgen.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Anschläge zueinander axial bewegbar sind.
  • Eine axiale Bewegbarkeit der Anschläge ermöglicht in einfacher Weise eine lineare Bewegung, um ein Spannen bzw. Entspannen eines Federelementes hervorzurufen. Vorteilhafterweise kann die Bewegungsbahn der Relativbewegung von erstem und zweitem Anschlag koaxial, insbesondere deckungsgleich zu einer Bewegung ausgerichtet werden, welche die Kontaktanpressanordnung im Rahmen einer Integration in eine kinematische Kette vollführt. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, die Kontaktanpressanordnung zum einen zum Übertragen einer Bewegung heranzuziehen und zum anderen, die Kontaktanpressanordnung zum Anpressen eines Schaltkontaktstückes an einen Gegenkontakt eines elektrischen Schaltgerätes einzusetzen. Zumindest einer der Anschläge kann koaxial zur Bewegungsachse ausgeformt und ausgerichtet sein.
  • Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der erste Anschlag eine drehbewegliche Scheibe aufweist, welche am zweiten Anschlag abgestützt ist.
  • Eine drehbewegliche Scheibe bietet die Möglichkeit einer Relativbewegung der drehbeweglichen Scheibe zu weiteren Baugruppen des ersten Anschlages, beispielsweise bezüglich eines Tragelementes vorzusehen. Eine drehbewegliche Scheibe kann dabei beispielsweise als vollständige Kreisscheibe ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich eine Ringform verwendet ist, um die drehbewegliche Scheibe auszubilden. Darüber hinaus kann die Scheibe auch lediglich abschnittsweise ausgebildet sein, so dass beispielsweise lediglich Sektoren einer Kreisscheibe Verwendung finden. Vorteilhaft kann die drehbewegliche Scheibe mit mantelseitigen Körperabschnitten am zweiten Anschlag abgestützt sein. Vorteilhaft kann dort eine Gleitanordnung angeordnet sein, um den Reibungswiderstand zwischen drehbeweglicher Scheibe und zweitem Anschlag zu reduzieren. Dies kann beispielsweise durch buchsenartige Materialauftragungen an der drehbeweglichen Scheibe erfolgen. Beispielsweise können Polytetrafluorethylenstreifen oder Kupferbuchsen als Gleitelemente dienen. Stirnseitig kann an der Scheibe eine Krafteinleitung des Federelementes erfolgen, so dass die Bewegungsachse des ersten Anschlages relativ zum zweiten Anschlag sowie die Krafteinleitung des Federelementes im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet ist. Bevorzugt kann das Federelement mittelbar oder unmittelbar stirnseitig auf die drehbewegliche Scheibe einwirken bzw. an der drehbeweglichen Scheibe angesetzt sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die drehbewegliche Scheibe mit einem Tragelement des ersten Anschlages über eine Spielpassung verbunden ist.
  • Ein Tragelement des ersten Anschlages dient einer Positionierung der drehbeweglichen Scheibe. Die drehbewegliche Scheibe kann auf dem Tragelement aufgesetzt bzw. an das Tragelement angesetzt sein, so dass eine Drehbewegung der drehbeweglichen Scheibe relativ zum Tragelement ermöglicht ist. Dabei können zum Ermöglichen einer Drehbewegung das Tragelement sowie die drehbewegliche Scheibe über eine Spielpassung miteinander verbunden sein. Die Spielpassung kann dabei durch Kraftwirkung des Federelementes gesichert sein, so dass eine Entfernung bzw. ein Lösen von drehbeweglicher Scheibe und Tragelement durch das Federelement verhindert ist. Das Federelement dient als Sicherung der Spielpassung. Die Spielpassung kann eine axiale sowie radiale Führung der drehbeweglichen Scheibe bewirken.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste Anschlag einen Führungsdorn aufweist, welcher zumindest teilweise von dem Federelement umgriffen ist.
  • Die Nutzung eines Führungsdornes am ersten Anschlag ermöglicht es, über die Funktion des Anschlages hinaus eine Lenkung bzw. Leitung des Federelementes zu ermöglichen. Das Federelement kann beispielsweise den Führungsdorn zumindest teilweise umgreifen, so dass das Federelement am Führungsdorn und damit am ersten Anschlag gesichert ist. Dadurch ist ein Lösen bzw. Verkanten des Federelementes erschwert. Weiterhin kann durch den Führungsdorn eine gesicherte Anlage des Federelementes auf der drehbeweglichen Scheibe erfolgen.
  • Der Führungsdorn kann beispielsweise zumindest aus Teilen der drehbeweglichen Scheibe gebildet sein. Insbesondere bei Verwendung einer drehbeweglichen Scheibe, welche eine Ringform aufweist, kann der zentrische Bereich der Scheibe genutzt werden, um den Führungsdorn auszubilden. Der Führungsdorn kann so z. B. aus Teilen der drehbeweglichen Scheibe ausgeformt werden. Der Führungsdorn kann jedoch auch zumindest teilweise aus dem Tragelement gebildet sein.
  • Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der Führungsdorn von dem zweiten Anschlag geführt ist.
  • Der Führungsdorn lenkt und leitet vorteilhafterweise das Federelement. Durch eine Führung des Führungsdorns am zweiten Anschlag wird die Lage des Führungsdorns gesichert. Dadurch wird die Relativbewegung von erstem Anschlag und zweitem Anschlag zueinander auch über den Führungsdorn stabilisiert. Des Weiteren kann eine verbesserte Lagerung bzw. Führung des Federelementes vorgenommen werden, so dass ein unerwünschtes Ausknicken oder Ausbuckeln des Federelementes erschwert ist.
  • Je nach Aufbau des Führungsdornes kann eine Führung des ersten Anschlages am zweiten Anschlag durch das Tragelement und/oder durch die drehbewegliche Scheibe und/oder am Führungsdorn vorgenommen werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste Anschlag und der zweite Anschlag teleskopierend geführt sind.
  • Der erste Anschlag sowie der zweite Anschlag sind relativ zueinander bewegbar. Diese Bewegung kann bevorzugt eine lineare Relativbewegung sein. Zwischen den Anschlägen erstreckt sich das Federelement. Durch die Nutzung von teleskopierbaren Anschlägen kann die Relativbewegung von erstem und zweitem Anschlag in verbesserter Form übertragen werden. Durch ein Teleskopieren, d. h. durch ein Ineinandertauchen von erstem und zweitem Anschlag wird ein Verkanten der Anschläge zueinander zusätzlich verhindert. Um die Führung zusätzlich zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass der erste sowie der zweite Anschlag an mehreren Punkten relativ zueinander teleskopierend geführt sind. Beispielsweise kann der zweite Anschlag nach Art eines Gehäuses den ersten Anschlag umgeben, wobei im Innern des zweiten Anschlages das Federelement angeordnet ist. Das Federelement wiederum kann innen- sowie außenmantelseitig von dem ersten bzw. dem zweiten Anschlag überdeckt und schlussendlich geführt werden.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Federelement eine Druckstufe aufweist.
  • Ein Federelement mit einer Druckstufe kann mechanisch einfach aufgebaut sein. Beispielsweise kann das Federelement nach Art einer Schraubenfeder ausgebildet sein, wobei eine Krafteinwirkung auf das Federelement dann erfolgt, wenn der erste Anschlag und der zweite Anschlag einander nähern und durch eine Kompression des Federelementes ein Aufladen bzw. ein Eintragen von Energie in das Federelement erfolgt.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass das Widerlager ein Dämpfungselement für den ersten Anschlag aufweist.
  • Durch ein Widerlager wird eine Bewegung des ersten Anschlages begrenzt. Das Widerlager kann bevorzugt durch den zweiten Anschlag zur Verfügung gestellt werden, wobei die Nutzung eines Dämpfungselementes am Widerlager eine harte Einkopplung von Kräften bzw. Impulsen aus dem ersten Anschlag in den zweiten Anschlag dämmt. Das Dämpfungselement kann als Energieverzehrelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Dämpfungselement als Tellerfeder ausgebildet sein. Tellerfedern weisen einen geringen Hub bei hohen Federraten auf. Durch das Widerlager ist ein Aufbringen einer Vorspannung auf das Federelement möglich. Dadurch kann insbesondere die Spielpassung gesichert werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Schalteinrichtung anzugeben, die ein erstes sowie ein zweites Schaltkontaktstück aufweist, wobei die Schaltkontaktstücke relativ zueinander bewegbar sind. Die elektrische Kontaktierung der Schaltkontaktstücke soll dabei mechanisch sowie elektrisch stabil erfolgen. Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung anzugeben, welche zuverlässige Schaltvorgänge vollziehen kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer elektrischen Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltkontaktstück und einem zweiten Schaltkontaktstück, welche relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gelöst, dass eine kinematische Kette, welche einer Relativbewegung der Schaltkontaktstücke zueinander dient, eine Kontaktanpressanordnung nach einer der vorstehenden Ausführungen aufweist.
  • Eine elektrische Schalteinrichtung ist eine Einrichtung, mittels welcher ein Strompfad unterbrochen bzw. hergestellt werden kann. Dazu sind relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke eingesetzt, wobei zumindest eines der Schaltkontaktstücke an eine kinematischen Kette gekoppelt ist, um eine Relativbewegung zwischen den Schaltkontaktstücken bewirken zu können. Über die kinematische Kette wird einer Relativbewegung erzeugt, wobei die Kontaktanpressanordnung als Teil der kinematischen Kette ausgeführt sein kann. Durch die Kontaktanpressanordnung kann so zum einen eine ausreichende Kontaktanpresskraft der Schaltkontaktstücke zueinander erzielt werden, zum anderen schützt die Kontaktanpressanordnung mit einem darin angeordneten Federelement vor einer mechanischen Überlastung, beispielsweise in Folge stumpfen Aufeinanderprallens der Schaltkontaktstücke. Die Schaltkontaktstücke können beispielsweise einander stirnseitig gegenüberstehend angeordnet sein und zu einem Kontaktieren mit ihren Stirnseiten stumpf aufeinanderschlagen. Die Kontaktanpressanordnung sichert dabei die stumpf aufeinanderstoßenden Schaltkontaktstücke in einer eingeschalteten Lage der elektrischen Schalteinrichtung.
  • Zwischen den Schaltkontaktstücken der elektrischen Schalteinrichtung erstreckt sich eine Schaltstrecke, welche in Abhängigkeit des Schaltzustandes der elektrischen Schalteinrichtung einen gegen unendlich tendierenden bzw. einen gegen Null tendierenden Übergangswiderstand aufweist.
  • Vorteilhaft kann eine Schaltstrecke zwischen den Schaltkontaktstücken innerhalb einer Vakuumschaltröhre angeordnet sein.
  • Durch die Nutzung eines Vakuums ist das Vorhandensein von freien Ladungsträgern, welche einer Übertragung eines elektrischen Stromes über die Schaltstrecke im ausgeschalteten Zustand ermöglichen würden, ausgeschlossen. Das Innere der Vakuumschaltröhre ist von der Umgebung der Vakuumschaltröhre hermetisch abgeschlossen. Eine Relativbewegung der Schaltkontaktstücke zueinander wird im Regelfall durch eine Wandung der Vakuumschaltröhre hindurch übertragen.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die
    • Figur 1
    einen Schnitt durch ein elektrisches Schaltgerät im ausgeschalteten Zustand; die
    Figur 2
    einen Schnitt durch das elektrische Schaltgerät im eingeschalteten Zustand; die
    Figur 3
    einen Schnitt durch eine Kontaktanpressanordnung, wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt, im Detail.
  • Die Figur 1 zeigt ein elektrisches Schaltgerät, welches eine Vakuumschaltröhre 1 aufweist. Die Vakuumschaltröhre 1 weist einen elektrisch isolierenden Hauptkörper auf. Der elektrisch isolierende Hauptkörper ist vorliegend hohlzylindrisch ausgestaltet und rotationssymmetrisch zu einer Hauptachse 2 ausgerichtet. Stirnseitig ist der Hauptkörper der Vakuumschaltröhre 1 von elektrisch leitenden Verschlusskappen fluiddicht abgeschlossen, so dass im Innern der Vakuumschaltröhre 1 ein Vakuum hermetisch eingeschlossen ist. Das elektrische Schaltgerät weist weiterhin ein erstes Schaltkontaktstück 3 sowie ein zweites Schaltkontaktstück 4 auf. Die beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 sind gleichartig aufgebaut. Sie weisen jeweils einen Kontaktstiel sowie einen Kontaktierungsbereich auf. Die Schaltkontaktstücke 3, 4 sind einander stirnseitig gegenüberliegend angeordnet und im Wesentlichen koaxial zur Hauptachse 2 ausgerichtet, wobei die Kontaktierungsbereiche der Schaltkontaktstücke 3, 4 einander zugewandt sind. Das erste Schaltkontaktstück 3 ist ortsfest relativ zur Vakuumschaltröhre 1 ausgerichtet. Das zweite Schaltkontaktstück 4 ist relativ bewegbar zum ersten Schaltkontaktstück 3 ausgerichtet. Zwischen den einander zugewandten Enden (Kontaktierungsbereiche) der Schaltkontaktstücke 3, 4 ist eine Schaltstrecke 5 angeordnet. Der Kontaktstiel des ersten Schaltkontaktstückes 3 ist winkelstarr in die zugehörige stirnseitige Verschlusskappe der Vakuumschaltröhre 1 eingesetzt. Das zweite Schaltkontaktstück 4 bzw. dessen Stiel durchsetzt die andere elektrisch leitende Verschlusskappe der Vakuumschaltröhre 1. Dabei ist mittels eines Faltenbalges 6 ein reversibel verformbarer vakuumdichter Verbund zwischen einer stirnseitigen Verschlusskappe sowie dem zweiten Schaltkontaktstück 4 gebildet. Entsprechend ist das zweite Schaltkontaktstück 4 längs der Hauptachse 2 bewegbar, wobei eine Bewegung relativ zur Vakuumschaltröhre 1 sowie relativ zum ersten Schaltkontaktstück 3 vorgenommen werden kann. Das erste Schaltkontaktstück 3 ist mit einem Phasenleiter 7 winkelstarr verbunden, so dass die Vakuumschaltröhre 1 über das erste Schaltkontaktstück 3 am Phasenleiter 7 mechanisch gestützt ist. Weiterhin ist über die Kontaktierung mit dem Phasenleiter 7 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen erstem Schaltkontaktstück 3 sowie dem Phasenleiter 7 gegeben. Das zweite Schaltkontaktstück 4 ist über eine geeignete Verbindung mit einem weiteren Phasenleiter 8 elektrisch leitend verbunden. Beispielhaft ist in der Figur eine flexible elektrisch leitende Verbindung zwischen dem zweiten Schaltkontaktstück 4 sowie dem weiteren Phasenleiter 8 dargestellt. Es kann auch vorgesehen sein, dass weitere geeignete Kontaktierungen, wie beispielsweise Gleitkontakte, Schleifkontakte oder ähnliches, eingesetzt werden, um eine elektrische Anbindung des bewegbaren zweiten Schaltkontaktstückes 4 an den weiteren Phasenleiter 8 vorzunehmen und dabei die Bewegbarkeit des zweiten Schaltkontaktstückes 4 nicht erheblich zu beeinträchtigen. Vorteilhaft findet eine elektrische Kontaktierung des zweiten Schaltkontaktstückes 4 ebenso wie des ersten Schaltkontaktstückes 3 außerhalb der Vakuumschaltröhre 1 statt. Über die beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Phasenleiter 7 sowie dem weiteren Phasenleiter 8 herstellbar bzw. auftrennbar.
  • Um eine Bewegung des zweiten Schaltkontaktstückes 4 bewirken zu können, ist eine Antriebseinrichtung 9 vorgesehen. Die Antriebseinrichtung 9 kann eine Antriebsbewegung abgeben, um eine Bewegung des zweiten Schaltkontaktstückes 4 zu bewirken. Um die Bewegung in geeigneter Form zu übertragen, ggf. umzuformen oder zu beeinflussen, ist eine kinematische Kette 10 eingesetzt. Die kinematische Kette 10 erstreckt sich von der Antriebseinrichtung 9 bis zu dem zweiten Schaltkontaktstück 4. Die kinematische Kette 10 weist dazu verschiedene Transmissionselemente auf. Zum einen ist ein ortsfest gelagerter zweiarmiger Umlenkhebel 11 vorgesehen, welcher mit einem ersten Hebelarm über eine Pleuelstange 12 mit der Antriebseinrichtung 10 verbunden ist. Mit einem zweiten Hebelarm ist der Umlenkhebel 11 an eine Schubstange 13 angekoppelt. Die Schubstange 13 weist einen elektrisch isolierenden Abschnitt auf, so dass eine elektrische Isolierung des Umlenkhebels 11 sowie der weiteren in Richtung der Antriebseinrichtung 9 liegenden Elemente der kinematischen Kette 10 gegenüber dem zweiten Schaltkontaktstück 4 gewährleistet ist. Die Schubstange 13 weist beispielsweise ein Rohr auf, welches aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise glasfaserverstärktem Kunststoff, gebildet ist.
  • Mit ihrem von dem Umlenkhebel 11 abgewandten Ende ist die Schubstange 13 mit einer Kontaktanpressanordnung 14 verbunden. Die Kontaktanpressanordnung 14 dient der Übertragung einer Linearbewegung, die von der Schubstange 13 auf die Kontaktanpressanordnung 14 eingekoppelt werden kann. Die Kontaktanpressanordnung 14 wiederum ist mit dem zweiten Schaltkontaktstück 4 verbunden, so dass eine von der Schubstange 13 eingekoppelte Bewegung über die Kontaktanpressanordnung 14 auf das zweite Schaltkontaktstück 4 übertragen werden kann. Die Kontaktanpressanordnung 14 weist einen ersten Anschlag 15 sowie einen zweiten Anschlag 16 auf. Der erste Anschlag 15 ist mit der Schubstange 13 verbunden. Zwischen dem ersten Anschlag 15 sowie dem zweiten Anschlag 16 ist ein Federelement 17 angeordnet. Das Federelement 17 dient der Übertragung einer Bewegung, welche vom ersten Anschlag 15 ausgeht. Der erste Anschlag 15 ist von dem zweiten Anschlag 16 geführt. Der erste Anschlag 15 ist nach Art eines Kolbens innerhalb einer zylinderartigen Öffnung des zweiten Anschlages 16 geführt. Das Federelement 17 ist dabei unter Vorspannung zwischen den beiden Anschlägen 15, 16 geführt, wobei der zweite Anschlag 16 ein Widerlager 18 für den ersten Anschlag 15 zur Verfügung stellt. Durch das Widerlager 18 ist ein Vorspannen des Federelementes 17 zwischen den beiden Anschlägen 15, 16 ermöglicht. Der erste Anschlag 15 ist relativ zum zweiten Anschlag 16 bewegbar, wobei eine derartige Bewegung unter Spannung bzw. Entspannung des Federelementes 17 erfolgt. Ein näherer Aufbau der Kontaktanpressanordnung 14 ist beispielhaft in der Figur 3 dargestellt.
  • Bei einem Einschaltvorgang wird eine Antriebskraft von der Antriebseinrichtung 9 auf die kinematische Kette 10 abgegeben. Die Pleuelstange 12 steuert den Umlenkhebel 11 an, woraufhin dieser eine Bewegung auf die Schubstange 13 abgibt. Aufgrund einer drehbeweglichen Koppelung werden Überhübe aufgrund der Drehbewegungen des Umlenkhebels an der Pleuelstange 12 bzw. Schubstange 13 ausgeglichen. Bei einer Einschaltbewegung wird über den ersten Anschlag 15 eine Bewegung auf das (vorgespannte) Federelement 17 aufgebracht, wodurch dieses den ersten Anschlag 16 bewegt. Mit dem ersten Anschlag 16 ist das zweite Schaltkontaktstück 4 winkelstarr verbunden, so dass eine Bewegung auch auf das zweite Schaltkontaktstück 4 übertragen wird. Das zweite Schaltkontaktstück 4 nähert sich mit seinem Kontaktierungsbereich dem Kontaktierungsbereich des ersten Schaltkontaktstückes 3. Die Schaltstrecke 5 wird in ihrer Erstreckung längs der Hauptachse 2 reduziert. Eine Bewegung des zweiten Schaltkontaktstückes 4 ebenso wie der Kontaktanpressanordnung 14 erfolgt dabei im Wesentlichen in Richtung der Hauptachse 2. Mit einem Kontaktieren der Kontaktierungsbereiche von erstem Schaltkontaktstück 3 und zweitem Schaltkontaktstück 4 ist ein Strompfad zwischen dem Phasenleiter 7 sowie dem weiteren Phasenleiter 8 geschlossen. Um die Lage der Schaltkontaktstücke 3, 4 zu sichern, wird nach der Kontaktierung und nach einem Ende der Relativbewegung der Schaltkontaktstücke 3, 4 zueinander ein Überhub durch die Antriebseinrichtung 9 bewirkt. Aufgrund des starren Anschlagens des zweiten Schaltkontaktstückes 4 an das erste Schaltkontaktstück 3 ist der zweite Anschlag 16 an einer weiteren Bewegung gehindert. Durch ein weiteres Treiben der Antriebseinrichtung 9 wird der erste Anschlag 15 weiter vorangetrieben. Aufgrund der Fixierung des zweiten Anschlages 16 kommt es zu einer Spannung des Federelementes 17. Nach einem ausreichenden Spannen des Federelementes 17 wird die Antriebseinrichtung 9 abgeschaltet, wodurch die Lage der Schubstange 13 fixiert ist. Die Schubstange 13 presst somit weiterhin den ersten Anschlag 15 unter Zwischenlage des gespannten Federelementes 17 gegen den zweiten Anschlag 16 und damit werden die beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 gegeneinander gepresst. Im Einschaltzustand übernimmt die Kontaktanpressanordnung 14 die Sicherung der Relativlage der beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 zueinander.
  • Der Einschaltzustand des elektrischen Schaltgerätes ist in der Figur 2 gezeigt. Im Vergleich zur Figur 1 ist zu erkennen, dass sich der erste Anschlag 15 von dem Widerlager 18 entfernt hat, wobei das Federelement 17 eine Spannung erfahren hat.
  • Bei einem Ausschaltvorgang (Umkehr der Bewegung von der Figur 2 zur Figur 1) ändert sich der Richtungssinn der Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung 9, d. h. über die Pleuelstange 12 und den Umlenkhebel 11 wird die Schubstange 13 mit entgegengesetztem Richtungssinn längs der Hauptachse 2 bewegt. Dadurch wird zunächst das Federelement 17 entspannt, bis der erste Anschlag 15 am Widerlager 18 des zweiten Anschlages 16 zur Anlage gelangt. Das Federelement 17 steht nunmehr unter einer Vorspannung. Mit dem Anschlagen des ersten Anschlages 15 an das Widerlager 18 des zweiten Anschlages 16 wird eine Bewegung, welche von der Schubstange 13 ausgelöst wird, auch über die Kontaktanpressanordnung 14 unmittelbar auf das zweite Schaltkontaktstück 4 übertragen. Das zweite Schaltkontaktstück 4 bewegt sich relativ zum ersten Schaltkontaktstück 3, so dass eine Vergrößerung der Schaltstrecke 5 erfolgt.
  • Anhand der Figur 3 wird ein Aufbau der Kontaktanpressanordnung 14, wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt, beschrieben. Die Kontaktanpressanordnung 14 weist den zweiten Anschlag 16 auf. Der zweite Anschlag 16 ist nach Art eines Zylinders ausgeführt, in welchem der erste Anschlag 16 axial verschieblich geführt ist. Eine Relativbewegung von erstem und zweitem Anschlag 15, 16 erfolgt dabei im Wesentlichen längs der Hauptachse 2. Ein Widerlager 18 für den ersten Anschlag 15 ist vorliegend in der Art ausgebildet, dass eine Ringscheibe unter Zwischenlage einer Tellerfeder 19 (Dämpfungselement) eine Zylinderöffnung des zweiten Anschlages 16 verengt. Durch die elastische Ausgestaltung des Widerlagers 18 ist ein Anschlagen des ersten Anschlages 15 gegen das Widerlager 18 gedämpft. Alternativ kann auch ein anderes Verzehrelement statt der Nutzung einer Tellerfeder 19 vorgesehen sein.
  • Um den ersten Anschlag 15 an die Schubstange 13 ankoppeln zu können, ist der erste Anschlag 15 mit einem Tragelement 20 ausgestattet. Das Tragelement 20 ragt zum einen in das Innere des zweiten Anschlages hinein, zum anderen ragt das Tragelement 20 durch die Zylinderöffnung des zweiten Anschlages 16 aus dem zweiten Anschlag 16 heraus. Mittels eines Gewindes bzw. einer Lasche ist am Tragelement 20 mittelbar oder unmittelbar die Schubstange 13 über ein Drehgelenk ankoppelbar. Das Tragelement 20 ist dabei im Wesentlichen bolzenförmig ausgebildet, wobei sich die Bolzenachse im Wesentlichen koaxial zur Hauptachse 2 erstreckt. Das Tragelement 20 ist mit einem Kragen 21 ausgestattet, welcher sich radial um eine Mantelfläche es Bolzens des Tragelementes 20 erstreckt. Dabei ist die Position des Kragens 21 derart gewählt, dass dieser von dem zweiten Anschlag 16 umgriffen ist. Geeigneterweise kann dieser Kragen 21 einem Anschlagen an dem Widerlager 18 dienen, so dass ein Lösen des ersten Anschlages 15 von dem zweiten Anschlag 16 getrieben durch das Federelement 17 verhindert ist.
  • Das Tragelement 20 weist stirnseitig eine drehbewegliche Scheibe 22 auf. Die drehbewegliche Scheibe 22 dient der Anlage des Federelementes 17 am ersten Anschlag 15. Die drehbewegliche Scheibe 22 ist relativ zur Hauptachse 2 drehbar an dem Tragelement 20 gelagert. Vorliegend ist die drehbewegliche Scheibe 22 derart ausgebildet, dass diese die Stirnseite des Kragens 21, welche dem Federelement 17 zugewandt ist, überdeckt und auch eine mantelseitige Überdeckung des Kragens 21 vornimmt. Gemeinsam mit der Fläche, mit welcher der Kragen 21 am Widerlager zur Anlage kommt, ist ein fluchtender Abschluss der Scheibe 22 vorgesehen, so dass sowohl der Kragen 21 als auch die drehbewegliche Scheibe 22 am Widerlager 18 zur Anlage kommt. Mantelseitig ist die drehbewegliche Scheibe 22 innenwändig an einer Hohlzylinderausnehmung des zweiten Anschlages 16 abgestützt und axial beweglich geführt. Um eine verbesserte Führung vorzunehmen, ist mantelseitig am Umfang der drehbewegliche Scheibe ein Gleitring 23 angeordnet. Die drehbewegliche Scheibe 22 dient der Anlage des Federelementes 17, welches durch eine Vorkompression gegenüber dem zweiten Anschlag 16 die drehbewegliche Scheibe 22 gegen das Widerlager 18 presst. Zwischen der drehbewegliche Scheibe 22 sowie dem Tragelement 20 ist eine Spielpassung gebildet, wodurch eine kostengünstige drehbewegliche Führung der drehbewegliche Scheibe 22 am Tragelement 20 gegeben ist.
  • Um eine verbesserte radiale sowie axiale Führung der drehbewegliche Scheibe 22 am Tragelement 20 des ersten Anschlages 15 sicherzustellen, ist an die drehbewegliche Scheibe 22 zentrisch mit einem Führungsdorn 24 ausgestattet. Der Führungsdorn 24 erstreckt sich zentrisch innerhalb der Zylinderausnehmung des zweiten Anschlages 16. Dabei erstreckt sich auch ein Teil des Tragelementes 20 innerhalb des Führungsdornes 24, wodurch der Führungsdorn 24 sowohl durch die drehbewegliche Scheibe 22 als auch durch das Tragelement 20 zumindest abschnittsweise ausgebildet ist. Zwischen der Außenmantelfläche des Führungsdornes 24 sowie der Innenmantelfläche der zylindrischen Ausnehmung des zweiten Anschlages 16 liegt in einem Ringspalt das Federelement 17. Das Federelement 17 ist vorliegend in Form einer Schraubenfeder ausgeführt, wobei es sich um eine so genannte Schraubenfeder mit Druckstufe handelt, d. h. eine Spannung des Federelementes 17 erfolgt unter Annäherung der Windungen.
  • An seinem von dem Widerlager 18 des ersten Anschlages 15 abgewandten Ende ist der Führungsdorn 24 mit einer stirnseitigen Ausnehmung versehen, in welche der zweite Anschlag 16 mit einem Abschnitt hineinragt. Dadurch sind der erste Anschlag 15 sowie der zweite Anschlag 16 teleskopartig miteinander verbunden, wobei bei einer Relativbewegung von erstem Anschlag 15 zum zweiten Anschlag 16 ein Eintauchen der Anschläge 15, 16 ineinander erfolgt. Zur Verbesserung der Gleitverbindung zwischen dem ersten Anschlag 15 sowie dem zweiten Anschlag 16 ist eine weitere Gleitbuchse 25 innenmantelseitig in die Ausnehmung des Führungsdornes 24 eingebracht. Koaxial zur Ausrichtung des Tragelementes 20 des ersten Anschlages 15 ist am zweiten Anschlag 16 eine Gewindestange 26 angeordnet, mittels derer die Kontaktanpressanordnung 14 über den zweiten Anschlag 16 winkelstarr mit dem zweiten Schaltkontaktstück 4 verbunden ist.
  • Bei einem Einschaltvorgang vor einer Kontaktierung der beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 ist die Vorkompression des Federelementes 17 derart gewählt, dass das Federelement 17 den ersten Anschlag 15 gegen das Widerlager 18 presst, wobei der zweite Anschlag 16 aufgrund der Lagerung des Widerlagers 18 die Basis für die Relativbewegung des ersten Anschlages 15 bildet. Bis zu einer Kontaktierung der beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 stellt das Federelement 17 eine starre Kopplung der beiden Anschläge 15, 16 sicher. Auch in diesem Zustand sind Drehbewegungen im ersten Anschlag 15 neutralisierbar. Mit einer galvanischen Kontaktierung der beiden Schaltkontaktstücke 3, 4 und einer weiterhin auftretenden Bewegung innerhalb der kinematischen Kette 10 kommt es zu einer Verformung des Federelementes 17 (Spannung des Federelementes 17) durch eine Relativbewegung des ersten Anschlages 15 gegenüber dem zweiten Anschlag 16. Das gespannte Federelement 17 kann nunmehr eine Kontaktanpresskraft zwischen den beiden Schaltkontaktstücken 3, 4 bewirken. Bei einem Ausschaltvorgang erfolgt eine Umkehr des Richtungssinnes der Bewegung der kinematischen Kette 10. Zunächst erfolgt ein Entspannen des Federelementes 17 und ein Entfernen der Anschläge 15, 16 voneinander bis der erste Anschlag 15 gegen das Widerlager 18 stößt. Durch die Tellerfeder 19 wird dieses Anstoßen gedämpft. Unter Anlage des ersten Anschlages 15 am Widerlager 18 wird nunmehr eine Bewegung, welche ausgelöst von der Antriebseinrichtung 9 über die kinematische Kette übertragen wird, auch auf das zweite Schaltkontaktstück 4 übertragen. Das zweite Schaltkontaktstück 4 löst sich vom ersten Schaltkontaktstück 3 und entfernt sich.
  • Aufgrund der vielfältigen Übertragungselemente im Verlauf der kinematischen Kette und der Umlenkung bzw. der Umformung der Bewegung kann es zu einem Auftreten von Querkräften in der kinematischen Kette 10 kommen, welche die einzelnen Lagerpunkte bzw. Umlenkpunkte belasten. Durch die Nutzung eines ersten Anschlages 15 mit einem Drehlager können Drehbewegungen, welche sich bis zum zweiten Schaltkontaktstück 4 fortsetzen könnten, in der Kontaktanpressanordnung neutralisiert werden. Das Drehgelenk im ersten Anschlag dient als Freilauf, so dass Drehbewegungen von den Schaltkontaktstücken 3, 4 entkoppelt sind. Zusätzlich wird das Federelement 17 vor Drehbelastungen geschützt, welche das Federverhalten des Federelementes 17 verändern könnten. Das Drehlager, welches zwischen Tragelement 20 sowie drehbeweglicher Scheibe 22 am ersten Anschlag 15 angeordnet ist, wird bei einer Bewegung des ersten Anschlages 15 gemeinsam mit diesem bewegt. Dadurch ist unabhängig von einer Relativlage der Anschläge 15, 16 zueinander bzw. des Zustandes der kinematischen Kette eine Belastung bzw. Sicherung des Drehlagers durch das Federelement 17 gewährleistet. Entsprechend kann mittels eines einzigen bewegbaren Drehlagers eine Neutralisierung von unerwünschten Kräften in der kinematischen Kette vorgenommen werden. Damit ist sowohl eine unerwünschte Bewegung an den Schaltkontaktstücken 3, 4 verhindert, zum anderen wird die Kontaktanpressanordnung 14 von derartigen Kräften freigehalten, wobei eine Neutralisierung der Kräfte in der Kontaktanpressanordnung 14 selbst bewirkt werden kann.

Claims (11)

  1. Kontaktanpressanordnung (14) für ein Schaltkontaktstück (3, 4) eines elektrischen Schaltgerätes, wobei die Kontaktanpressanordnung (14) einen ersten Anschlag (15) und einen zweiten Anschlag (16) aufweist, zwischen welchen sich ein Federelement (17) erstreckt, wobei der erste Anschlag (15) relativ zum zweiten Anschlag (16) bewegbar ist, der zweite Anschlag (16) ein Widerlager (18) für den ersten Anschlag (15) bildet und zumindest einer der Anschläge (15, 16) ein Drehlager (22) für das Federelement (17) zur Verfügung stellt, wobei das Drehlager gemeinsam mit dem ersten Anschlag (15) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (18) ein Dämpfungselement (19) für den ersten Anschlag (15) aufweist.
  2. Kontaktanpressanordnung (14) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (15) vom zweiten Anschlag (16) geführt ist.
  3. Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (15, 16) zueinander axial bewegbar sind.
  4. Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (15) eine drehbewegliche Scheibe (22) aufweist, welche am zweiten Anschlag (16) abgestützt ist.
  5. Kontaktanpressanordnung (14) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die drehbewegliche Scheibe (22) mit einem Tragelement (20) des ersten Anschlages (15) über eine Spielpassung verbunden ist.
  6. Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (15) einen Führungsdorn (24) aufweist, welcher zumindest teilweise von dem Federelement (17) umgriffen ist.
  7. Kontaktanpressanordnung (14) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsdorn (24) von dem zweiten Anschlag (16) geführt ist.
  8. Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (15) und der zweite Anschlag (16) teleskopierend geführt sind.
  9. Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (17) eine Druckstufe aufweist.
  10. Elektrische Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltkontaktstück (3) und einem zweiten Sachaltkontaktstück (4), welche relativ zueinander bewegbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine kinematische Kette (10), welche einer Relativbewegung der Schaltkontaktstücke (3, 4) zueinander dient, eine Kontaktanpressanordnung (14) nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 aufweist.
  11. Elektrische Schalteinrichtung nach Patentanspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltstrecke (5) zwischen den Schaltkontaktstücken (3, 4) in einer Vakuumschaltröhre (1) angeordnet ist.
EP18734462.7A 2017-07-14 2018-06-14 Kontaktanpressanordnung Active EP3625813B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017212066.5A DE102017212066A1 (de) 2017-07-14 2017-07-14 Kontaktanpressanordnung
PCT/EP2018/065758 WO2019011571A1 (de) 2017-07-14 2018-06-14 Kontaktanpressanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3625813A1 EP3625813A1 (de) 2020-03-25
EP3625813B1 true EP3625813B1 (de) 2023-03-01

Family

ID=62750939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18734462.7A Active EP3625813B1 (de) 2017-07-14 2018-06-14 Kontaktanpressanordnung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11107643B2 (de)
EP (1) EP3625813B1 (de)
KR (1) KR102311286B1 (de)
CN (1) CN110914943B (de)
DE (1) DE102017212066A1 (de)
WO (1) WO2019011571A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3926653B1 (de) * 2020-06-15 2024-08-14 Hitachi Energy Ltd System zur reduzierung von kontaktprellen
CN112635263B (zh) * 2020-12-30 2022-09-13 滁州博杰科技有限公司 一种电磁辅助断路器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8309872B2 (en) * 2007-09-11 2012-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Insulating switching rod

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2386525Y (zh) 1999-08-23 2000-07-05 绍兴电力设备成套公司 高压真空开关可旋转式触头保持弹簧
US7215228B2 (en) * 2001-06-01 2007-05-08 Hubbell Incorporated Circuit interrupting device with a turnbuckle and weld break assembly
JP2004220999A (ja) 2003-01-17 2004-08-05 Mitsubishi Electric Corp 密閉型開閉装置
DE102006015308A1 (de) 2006-03-29 2007-10-11 Siemens Ag Isolierende Schaltstange
US7829814B2 (en) 2007-09-26 2010-11-09 Eaton Corporation Vacuum circuit interrupter grounding assembly
EP2460637B1 (de) * 2010-12-03 2013-11-13 ABB Technology AG Stoßstange eines Vakuumunterbrechers und Verfahren zur Herstellung des selbigen
DE102013221910A1 (de) 2013-10-29 2015-04-30 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Schalter
WO2015098200A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 三菱電機株式会社 開閉装置
CN104576169B (zh) * 2014-12-25 2016-09-28 天津平高智能电气有限公司 绝缘拉杆及使用该绝缘拉杆的断路器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8309872B2 (en) * 2007-09-11 2012-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Insulating switching rod

Also Published As

Publication number Publication date
EP3625813A1 (de) 2020-03-25
KR20200024321A (ko) 2020-03-06
CN110914943A (zh) 2020-03-24
KR102311286B1 (ko) 2021-10-12
US11107643B2 (en) 2021-08-31
CN110914943B (zh) 2023-01-31
DE102017212066A1 (de) 2019-01-17
WO2019011571A1 (de) 2019-01-17
US20200388445A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69205069T2 (de) Mittelspannungslastschalter mit reduzierter Steuerenergie.
EP2647024B1 (de) Elektrokontaktanordnung
DE69620131T2 (de) Schalterbetätigungsvorrichtung
EP3044801B1 (de) Elektrischer schalter
EP2885789B1 (de) Überspannungsableiter
EP3625813B1 (de) Kontaktanpressanordnung
DE102012211376A1 (de) Schaltanordnung
WO2014005611A1 (de) Elektrisches schaltschütz mit schwungantrieb sowie verfahren zum ein- und/oder ausschalten eines elektrischen schaltschützes
EP2789001B1 (de) Elektrisches schaltgerät
EP1675142B1 (de) Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät
DE19631323C1 (de) Druckgasschalter
WO2019197109A1 (de) Elektrische schaltanordnung
DE10224449B3 (de) Elektrisches Schaltgerät
WO2016045984A1 (de) Kinematische kette für ein elektrisches schaltgerät sowie verfahren zur einstellung eines relativabstandes von schaltkontaktstücken
EP0197339B1 (de) Hochspannungsschalter mit Einschaltwiderstand
WO2019063271A1 (de) Anordnung und verfahren zum dämpfen des kontaktprellens bei hochspannungsleistungsschaltern
EP3011575B1 (de) Vorrichtung zur übertragung von kräften
DE3514184A1 (de) Hochspannungsschalter mit einschaltwiderstand
DE19925191B4 (de) Kontaktanordnung für Vakuumschalter
DE112011104445T5 (de) Schaltvorrichtung
DE102016215887A1 (de) Schaltgeräteanordnung sowie Verfahren zum Betrieb einer Schaltgeräteanordnung
DE3224938C2 (de)
EP3069361B1 (de) Kontakteinheit
DE202009002929U1 (de) Lichtbogenkontakt mit zwei Zonen
DE4006453C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20191220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20201209

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20221011

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1551568

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20230315

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502018011693

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20230301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230601

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230602

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230703

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20230702

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230701

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502018011693

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

26N No opposition filed

Effective date: 20231204

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20230630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230614

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230614

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230614

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230614

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230301

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230630

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20240618

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240627

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240625

Year of fee payment: 7

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1551568

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20230614

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20240624

Year of fee payment: 7