WO2002041345A1 - Contact arrangement for current-limiting protective circuit breakers - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a contact arrangement for current-limiting circuit breakers in the low-voltage range, in particular for current-limiting circuit breakers, according to the preamble of claim 1.
- Each pole comprises two fixed contacts connected to connecting rails, a rotary contact bridge that extends along the longitudinal axis of the pole in a play-related receptacle of the selector shaft and has opposing contact pieces that cooperate with the fixed contacts in the switched-on position, and two attached inside the selector shaft
- Tension springs that act on the contact bridge and thus ensure a fixed contact pressure of the contact pieces on the fixed contacts, one of the ends of each tension spring interacting with a driver element of the selector shaft.
- the two springs are mounted in the receptacle for the contact bridge, the other end of each spring being attached to a fastening element of the contact bridge.
- the two fastening elements or driver elements of the two springs are diametrically opposed with respect to an imaginary axis of rotation of the contact bridge or the fixed transverse axis of the selector shaft.
- This arrangement of the springs ensures that the imaginary axis of rotation of the contact bridge can be freely moved in relation to the fixed transverse axis of the selector shaft and at the same time enables a moment of force for uniform distribution of the contact pressure and an elastic positioning of the contact bridge with two translational ones Degrees of freedom, the contact bridge being held in a position of equilibrium on the longitudinal axis by the self-centering action of the springs.
- Contact bridge arranged and each have an end mounted on the contact bridge.
- an opposite end of the springs mentioned is mounted on the ends of a slidingly arranged pin in the cutout of the selector shaft and is designed as a transverse axis, and the contact link has a pair of control cams symmetrical to its axis of rotation on, which are designed so that they cooperate in the end portion of the repulsion stroke of the contact bridge with one of the pins in order to brake the movement of the contact bridge.
- the pins are slidably supported in the recesses, the diametrically opposite recesses running approximately along the line of action of the associated springs.
- the springs ensure elastic positioning of the contact bridge in the cutout of the selector shaft and thereby define a fictitious axis of rotation of the contact bridge in relation to the selector shaft.
- the profile of the control cams arranged in relation to the movable contact pieces causes a displacement of the pins in the recess as well as a continuous tension of the springs corresponding to the pivoting movement of the contact bridge in the direction of the repulsion position, with the energy being stored in the springs.
- the profile of the control cams can be designed so that the contact bridge locks in the push-off position; wherein the rotatably mounted switching shaft is actuated by an operating mechanism of the circuit breaker and the opening stroke of the contact bridge is limited, that the rotation of the selector shaft during the opening movement causes the pins to lift off the control cams.
- the line of action of each spring shifts and thereby shortens the lever arm, as a result of which the restoring force moment exerted by the springs on the contact bridge is reduced.
- This contact arrangement requires a relatively high number of contact force tension springs - namely two on each side of the contact bridge.
- the object of the invention is therefore a simplified contact arrangement.
- the at least one tension spring is hooked with both ends between the two pins, the number of tension springs is halved compared to the prior art, with the permanent contact of the pins on the control cams of the contact bridge for an elastic positioning of the contact bridge in the cutout of the control shaft guaranteed and a fictitious axis of rotation of the contact bridge is defined in relation to the selector shaft.
- the contact arrangement is expediently to be equipped with two tension springs arranged symmetrically on both sides of the contact bridge or with a single tension spring arranged within a correspondingly provided through opening of the contact bridge.
- the contact arrangement is suitable for modular, multi-pole contact systems.
- Figure 1 in longitudinal section an embodiment of the contact arrangement according to the invention in the off position;
- Figure 2 the contact arrangement of Figure 1 in the on position
- Figure 3 the contact arrangement of FIG. 1 in the push-off position.
- the contact arrangement 2 is provided for one pole of a multipole circuit breaker (not shown further).
- the circuit breaker normally comprises an insulating housing, a switch lock that can be actuated by a drive, supply and output connection elements as well as tripping devices for overload and short circuit.
- a switching shaft 6 made of insulating material is rotatably mounted in the housing about a fixed transverse axis 4, the transverse axis 4 running perpendicular to the longitudinal direction 8 of the pole.
- the switching shaft 6 coupled to the switching lock is composed of switching shaft segments assigned in poles in the form of double disks, of which only the rear disk can be seen.
- a rotary contact bridge 10 extends along the Longitudinal direction 8 of the pole in a playful receptacle 12 of the control shaft 6 and has mutually opposite contact pieces 14a and 14b, which cooperate with fixed contacts 16a, 16b in the switched-on position.
- the two disks of the selector shaft 6 are connected via two first drivers 18a, 18b and two second drivers 20a, 20b.
- diametrically and rotationally symmetrical recesses 22a and 22b are provided, which run roughly approximately parallel to the longitudinal direction 8 in the switched-off position (FIG. 1) and differ considerably from the direction of the longitudinal direction 8 in the switched-on position (FIG. 2).
- each elongated recess 22a and 22b is a
- Transverse axis 4 parallel pin 24a or 24b made of steel slidably mounted.
- Two contact force tension springs 26, which are arranged on both sides of the contact bridge, are connected to the pins 24a, 24b in such a way that they are each suspended in one of the pins 24a or 24b with one end 28a or 28b.
- the pins 24a, 24b are pressed against control cams 30a and 30b, respectively, which are formed as rotationally symmetrically opposite outer contours on the contact bridge 10.
- the course of the cutouts 22a, 22b deviates considerably from the line of action of the tension springs 26.
- the tension springs 26 transmit a compressive force to the control curves 30a, 30b of the contact bridge 10 via the pins 24a, 24b, and thus the required force
- a loop-shaped connecting rail 32a and 32b is connected to each of the two fixed contacts 16a and 16b. This loop shape causes the
- the contact bridge 10 Flow of a short-circuit current, the contact bridge 10 is pushed back against the force of the tension springs 26 from the switch-on position (FIG. 2) in the direction of a repulsion position (FIG. 3) by electrodynamic forces.
- the pins 24a and 24b slide along a further part of the control cams 30a and 30b, which ends in a locking recess 304a and 304b.
- the present invention is not limited to the embodiment described above, but also encompasses all embodiments having the same effect in the sense of the invention.
- the invention can be modified such that the control cams are designed in such a way that the contact bridge does not assume a tilted position in the event of electrodynamic repulsion. Circuit breakers equipped with such contact arrangements are advantageously suitable for selective switch arrangements.
- the invention can also be developed in such a way that a plurality of contact bridges arranged in parallel within a pole interact via their control cams with the two pins in the manner described above, again requiring at least one contact force tension spring.
Abstract
The invention relates to a contact arrangement for current-limiting protective circuit breakers for use in the low voltage range, especially for current-limiting power circuit breakers. The aim of the invention is to simplify a contact arrangement (2), in which a rotary contact bridge (10) is suspended with a fictitious rotational axis inside an actuating shaft (6) by means of contact force tension springs (26). To this end, the at least one tension spring (26) is mounted with both ends (28a; 28b) in a non-positive manner between two pins (24a; 24b), which are guided inside elongated recesses (22a; 22b) of the actuating shaft (6) and which interact with control cams (30a; 30b) of the contact bridge (10), whereby both pins (24a; 24b) are in constant contact with the control cams (30a; 30b).
Description
B e s c h r e i b u n g Description
Kontaktanordnung für strombegrenzende SchutzschalterContact arrangement for current-limiting circuit breakers
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für strombegrenzende Schutzschalter im Niederspannungsbereich, insbesondere für strombegrenzende Leistungsschalter, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a contact arrangement for current-limiting circuit breakers in the low-voltage range, in particular for current-limiting circuit breakers, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Aus der Druckschrift EP-0314540-B1 ist eine Kontaktanordnung für einen Nie- derspannungs-Mehrpol-Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse bekannt, die eine mittels im Gehäuse eingearbeiteter Gleitlager um eine feststehende Querachse drehbare Schaltwelle aufweist, wobei die Achse senkrecht zur Längsrichtung jedes Pols steht. Jeder Pol umfasst zwei mit Anschlussschienen verbundene feststehende Kontakte, eine Drehkontaktbrucke, die sich entlang der Längsachse des Pols in einer spielbehafteten Aufnahme der Schaltwelle erstreckt und einander gegenüber liegende Kontaktstücke aufweist, die in Einschaltstellung mit den feststehenden Kontakten zusammenwirken, und zwei im Inneren der Schaltwelle angebrachte Zugfe- dem, die auf die Kontaktbrücke einwirken und so einen festgelegten Kontaktdruck der Kontaktstücke auf die feststehenden Kontakte gewährleisten, wobei eines der Enden jeder Zugfeder mit einem Mitnehmerelement der Schaltwelle zusammenwirkt. Die beiden Federn sind in der Aufnahme für die Kontaktbrücke montiert, wobei das andere Ende jeder Feder an einem Befestigungselement der Kontaktbrücke ange- bracht ist. Die beiden Befestigungselemente bzw. Mitnehmerelemente der beiden Federn stehen sich in Bezug auf eine gedachte Drehachse der Kontaktbrücke bzw. die feststehende Querachse der Schaltwelle diametral gegenüber. Diese Anordnung der Federn gewährleistet eine freie Verschiebbarkeit der gedachten Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die feststehende Querachse der Schaltwelle und ermög- licht gleichzeitig ein Kraftmoment zur gleichmäßigen Verteilung des Kontaktdruckes sowie eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke mit zwei translatorischen
Freiheitsgraden, wobei die Kontaktbrücke durch die selbstzentrierende Wirkung der Federn auf der Längsachse in einer Gleichgewichtsposition gehalten wird. Die Anschlussschienen mit den feststehenden Kontakten sind schleifenförmig ausgebildet, so dass sie, wenn sie von einem Kurzschlussstrom durchflössen werden, die Kon- taktbrücke entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern in Richtung einer Abstoßstellung zurückstoßende, elektrodynamische Kräfte erzeugen. Diese Kontaktanordnung erlaubt weder eine Anpassung an einen gewünschten Verlauf der auf die elektrodynamisch abgestoßene Kontaktbrücke wirkenden Rückstellkraft noch die Möglichkeit, eine Kippstellung der elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke zu ermögli- chen.From document EP-0314540-B1 a contact arrangement for a low-voltage multi-pole circuit breaker with an insulating housing is known, which has a switching shaft that can be rotated about a fixed transverse axis by means of slide bearings incorporated in the housing, the axis being perpendicular to the longitudinal direction of each pole. Each pole comprises two fixed contacts connected to connecting rails, a rotary contact bridge that extends along the longitudinal axis of the pole in a play-related receptacle of the selector shaft and has opposing contact pieces that cooperate with the fixed contacts in the switched-on position, and two attached inside the selector shaft Tension springs that act on the contact bridge and thus ensure a fixed contact pressure of the contact pieces on the fixed contacts, one of the ends of each tension spring interacting with a driver element of the selector shaft. The two springs are mounted in the receptacle for the contact bridge, the other end of each spring being attached to a fastening element of the contact bridge. The two fastening elements or driver elements of the two springs are diametrically opposed with respect to an imaginary axis of rotation of the contact bridge or the fixed transverse axis of the selector shaft. This arrangement of the springs ensures that the imaginary axis of rotation of the contact bridge can be freely moved in relation to the fixed transverse axis of the selector shaft and at the same time enables a moment of force for uniform distribution of the contact pressure and an elastic positioning of the contact bridge with two translational ones Degrees of freedom, the contact bridge being held in a position of equilibrium on the longitudinal axis by the self-centering action of the springs. The connecting bars with the fixed contacts are loop-shaped, so that when a short-circuit current flows through them, the contact bridge generates repulsive electrodynamic forces against the force of the tension springs in the direction of a repulsion position. This contact arrangement neither allows an adaptation to a desired course of the restoring force acting on the electrodynamically repelled contact bridge nor the possibility of enabling the electrodynamically repelled contact bridge to be tilted.
Aus der Druckschrift EP-0560697-B1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer gattungsgemäßen Kontaktanordnung pro Pol bekannt, die mit zwei symmetrisch zueinander zu beiden Seiten der Kontaktbrücke angeordneten Paaren von Zugfedern ausgestattet ist. Die Federn sind symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse derFrom document EP-0560697-B1 a low-voltage circuit breaker with a generic contact arrangement per pole is known, which is equipped with two pairs of tension springs arranged symmetrically to each other on both sides of the contact bridge. The springs are symmetrical on both sides of the axis of rotation
Kontaktbrücke angeordnet und weisen jeweils ein an der Kontaktbrücke gelagertes Ende auf. Zum Abbremsen und gegebenenfalls Festhalten der von den feststehenden Kontakten elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke ist ein entgegengesetztes Ende der genannten Federn auf den Enden jeweils eines gleitend verschiebbar in einer Aussparung der Schaltwelle angeordneten, als Querachse ausgebildeten Stiftes gelagert und weist die Kontaktbrücke symmetrisch zu ihrer Drehachse ein Paar Steuerkurven auf, die so ausgelegt sind, dass sie im Endabschnitt des Abstoßungshubs der Kontaktbrücke mit jeweils einem der Stifte zusammenwirken, um die Bewegung der Kontaktbrücke abzubremsen. Die Stifte sind in den Aussparungen begrenzt verschiebbar gelagert, wobei die diametral gegenüber liegenden Aussparungen annähernd entlang der Wirklinie der zugeordneten Federn verlaufen. Die Federn gewährleisten eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke in der Aussparung der Schaltwelle und definieren dabei eine fiktive Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die Schaltwelle. Das Profil der gegenüber den be- weglichen Kontaktstücken angeordneten Steuerkurven bewirkt eine Verschiebung der Stifte in der Aussparung sowie eine der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoßstellung entsprechende kontinuierliche Spannung der Federn mit einer Speicherung der Energie in den Federn. Das Profil der Steuerkurven kann so ausgelegt werden, dass die Kontaktbrücke in der Abstoßstellung verrastet; wobei die drehbar gelagerte Schaltwelle durch einen Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters betätigt wird und der Öffnungshub der Kontaktbrücke so begrenzt ist,
dass die Drehung der Schaltwelle während der Ausschaltbewegung ein Abheben der Stifte von den Steuerkurven bewirkt. Während der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoßstellung verschiebt sich die Wirklinie jeder Feder und verkürzt dabei den Hebelarm, wodurch das von den Federn auf die Kontaktbrücke ausgeübte Rückstell-Kraftmoment verringert wird. Diese Kontaktanordnung erfordert eine relativ hohe Anzahl von Kontaktkraft-Zugfedern - nämlich jeweils zwei auf beiden Seiten der Kontaktbrücke.Contact bridge arranged and each have an end mounted on the contact bridge. To brake and, if necessary, hold the contact bridge electrodynamically repelled by the fixed contacts, an opposite end of the springs mentioned is mounted on the ends of a slidingly arranged pin in the cutout of the selector shaft and is designed as a transverse axis, and the contact link has a pair of control cams symmetrical to its axis of rotation on, which are designed so that they cooperate in the end portion of the repulsion stroke of the contact bridge with one of the pins in order to brake the movement of the contact bridge. The pins are slidably supported in the recesses, the diametrically opposite recesses running approximately along the line of action of the associated springs. The springs ensure elastic positioning of the contact bridge in the cutout of the selector shaft and thereby define a fictitious axis of rotation of the contact bridge in relation to the selector shaft. The profile of the control cams arranged in relation to the movable contact pieces causes a displacement of the pins in the recess as well as a continuous tension of the springs corresponding to the pivoting movement of the contact bridge in the direction of the repulsion position, with the energy being stored in the springs. The profile of the control cams can be designed so that the contact bridge locks in the push-off position; wherein the rotatably mounted switching shaft is actuated by an operating mechanism of the circuit breaker and the opening stroke of the contact bridge is limited, that the rotation of the selector shaft during the opening movement causes the pins to lift off the control cams. During the pivoting movement of the contact bridge in the direction of the repulsion position, the line of action of each spring shifts and thereby shortens the lever arm, as a result of which the restoring force moment exerted by the springs on the contact bridge is reduced. This contact arrangement requires a relatively high number of contact force tension springs - namely two on each side of the contact bridge.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in einer vereinfachten Kontaktanordnung.The object of the invention is therefore a simplified contact arrangement.
Ausgehend von einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art wird die Auf- gäbe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigenStarting from a contact arrangement of the type mentioned at the outset, the tasks according to the invention are achieved by the characterizing features of the independent one
Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.Claim solved, while advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
Dadurch, dass die wenigstens eine Zugfeder mit beiden Enden zwischen beiden Stiften eingehängt ist, halbiert sich die Anzahl der Zugfedern gegenüber dem Stand der Technik, wobei durch die ständige Anlage der Stifte an den Steuerkurven der Kontaktbrücke eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke in der Aussparung der Schaltwelle gewährleistet und eine fiktive Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die Schaltwelle definiert wird.Due to the fact that the at least one tension spring is hooked with both ends between the two pins, the number of tension springs is halved compared to the prior art, with the permanent contact of the pins on the control cams of the contact bridge for an elastic positioning of the contact bridge in the cutout of the control shaft guaranteed and a fictitious axis of rotation of the contact bridge is defined in relation to the selector shaft.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Verlauf der Aussparungen wesentlich von der Wirklinie der Zugfeder abweicht, insbesondere annähernd zu dem Kontaktstück der Gegenseite weist. Dadurch ist ein günstiger Verlauf der Kontaktkraft über den sogenannten Durchhub, der den im Laufe der Zeit entstehenden Verschleiß der Kontakte und Kontaktstücke ausgleicht, einstellbar.An advantageous further development consists in the fact that the course of the cutouts deviates substantially from the line of action of the tension spring, in particular points approximately to the contact piece on the opposite side. As a result, a favorable course of the contact force can be set via the so-called through stroke, which compensates for the wear of the contacts and contact pieces that occurs over time.
Andere Weiterbildungen bestehen in einer konkaven Ausbildung des den Beginn der elektrodynamischen Abstoßbewegung einschließenden zuordenbaren Hauptteils der Steuerkurven und/oder in der Ausbildung einer Rastvertiefung in dem dem Ende der Abstoßbewegung zuordenbaren Teil der Steuerkurven. Im ersten Fall wird die sichere Positionierung der Kontaktbrücke verbessert und im zweiten Fall eine abgehobenen
Kippstellung der elektrodynamischen Kontaktbrücke bis zum Wiedereinschalten durch einen Betätigungsmechanismus gewährleistet.Other developments consist in a concave design of the assignable main part of the control cams including the beginning of the electrodynamic repulsion movement and / or in the design of a locking recess in the part of the control cams which can be assigned to the end of the repulsion movement. In the first case, the safe positioning of the contact bridge is improved and in the second case, a raised one Tilting position of the electrodynamic contact bridge guaranteed until switched on again by an actuating mechanism.
Zweckmäßigerweise ist die Kontaktanordnung mit zwei symmetrisch zu beiden Seiten der Kontaktbrücke angeordneten Zugfedern oder mit einer innerhalb einer entsprechend dafür vorgesehenen durchgehenden Öffnung der Kontaktbrücke angeordneten einzigen Zugfeder auszustatten.The contact arrangement is expediently to be equipped with two tension springs arranged symmetrically on both sides of the contact bridge or with a single tension spring arranged within a correspondingly provided through opening of the contact bridge.
Durch die polweise Zusammensetzung der Schaltwellen aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten ist die Kontaktanordnung für modular zusammensetzbare mehrpolige Kontaktsysteme geeignet.Due to the pole-wise composition of the switching shafts from pole-shifter-assigned switching shaft segments, the contact arrangement is suitable for modular, multi-pole contact systems.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigenFurther details and advantages of the invention result from the following exemplary embodiment explained with reference to figures. Show it
Figur 1 : im Längsschnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktan- Ordnung in Ausschaltstellung;Figure 1: in longitudinal section an embodiment of the contact arrangement according to the invention in the off position;
Figur 2: die Kontaktanordnung nach Fig. 1 in Einschaltstellung;Figure 2: the contact arrangement of Figure 1 in the on position;
Figur 3: die Kontaktanordnung nach Fig. 1 in Abstoßstellung.Figure 3: the contact arrangement of FIG. 1 in the push-off position.
Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention
Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung 2 ist für einen Pol eines nicht weiter dargestellten mehrpoligen Leistungsschalters vorgesehen. Der Leistungsschalter um- fasst in üblicher Weise ein Isolierstoffgehäuse, ein von einem Antrieb betätigbares Schaltschloss, zuführende und abgehende Anschlusselemente sowie Auslösevorrichtungen für Überlast und Kurzschluss. In dem Gehäuse ist um eine feststehende Querachse 4 eine aus Isolierstoff bestehende Schaltwelle 6 drehbar gelagert, wobei die Querachse 4 senkrecht zur Längsrichtung 8 des Pols verläuft. Die mit dem Schaltschloss gekoppelte Schaltwelle 6 ist aus polweise zugeordneten Schaltwellen- Segmenten in Form von Doppelscheiben zusammengesetzt, von denen nur die hintere Scheibe zu sehen ist. Eine Drehkontaktbrucke 10 erstreckt sich entlang der
Längsrichtung 8 des Pols in einer spielbehafteten Aufnahme 12 der Schaltwelle 6 und weist einander gegenüber liegende Kontaktstücke 14a und 14b auf, die in Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten 16a, 16b zusammenwirken. Die beiden Scheiben der Schaltwelle 6 sind über zwei erste Mitnehmer 18a, 18b und zwei zweite Mitnehmer 20a, 20b verbunden.The contact arrangement 2 according to the invention is provided for one pole of a multipole circuit breaker (not shown further). The circuit breaker normally comprises an insulating housing, a switch lock that can be actuated by a drive, supply and output connection elements as well as tripping devices for overload and short circuit. A switching shaft 6 made of insulating material is rotatably mounted in the housing about a fixed transverse axis 4, the transverse axis 4 running perpendicular to the longitudinal direction 8 of the pole. The switching shaft 6 coupled to the switching lock is composed of switching shaft segments assigned in poles in the form of double disks, of which only the rear disk can be seen. A rotary contact bridge 10 extends along the Longitudinal direction 8 of the pole in a playful receptacle 12 of the control shaft 6 and has mutually opposite contact pieces 14a and 14b, which cooperate with fixed contacts 16a, 16b in the switched-on position. The two disks of the selector shaft 6 are connected via two first drivers 18a, 18b and two second drivers 20a, 20b.
In der Schaltwelle 6 sind diametral und drehsymmetrisch Aussparungen 22a und 22b vorgesehen, die in Ausschaltstellung (Fig. 1) grob annähernd parallel zur Längsrichtung 8 verlaufen und in Einschaltstellung (Fig. 2) erheblich von der Richtung der Längsrichtung 8 abweichen. In jede längliche Aussparung 22a bzw. 22b ist ein zurIn the selector shaft 6, diametrically and rotationally symmetrical recesses 22a and 22b are provided, which run roughly approximately parallel to the longitudinal direction 8 in the switched-off position (FIG. 1) and differ considerably from the direction of the longitudinal direction 8 in the switched-on position (FIG. 2). In each elongated recess 22a and 22b is a
Querachse 4 parallel angeordneter Stift 24a bzw. 24b aus Stahl verschieblich gelagert. Mit den Stiften 24a, 24b sind zwei beidseitig der Kontaktbrücke angeordnete Kontaktkraft-Zugfedern 26 in der Weise verbunden, dass sie mit je einem Ende 28a bzw. 28b in einem der Stifte 24a bzw. 24b eingehängt sind. Unter der Krafteinwirkung der Zugfedern 26 werden die Stifte 24a, 24b gegen Steuerkurven 30a bzw. 30b gedrückt, die als drehsymmetrisch gegenüberliegende Außenkonturen an der Kontaktbrücke 10 ausgebildet sind. Der Verlauf der Aussparungen 22a, 22b weicht erheblich von der Wirklinie der Zugfedern 26 ab. In der Einschaltstellung gemäß Fig. 2 wird durch die Zugfedern 26 über die Stifte 24a, 24b eine Druckkraft auf die Steuer- kurven 30a, 30b der Kontaktbrücke 10 übertragen und damit die erforderlicheTransverse axis 4 parallel pin 24a or 24b made of steel slidably mounted. Two contact force tension springs 26, which are arranged on both sides of the contact bridge, are connected to the pins 24a, 24b in such a way that they are each suspended in one of the pins 24a or 24b with one end 28a or 28b. Under the action of the tension springs 26, the pins 24a, 24b are pressed against control cams 30a and 30b, respectively, which are formed as rotationally symmetrically opposite outer contours on the contact bridge 10. The course of the cutouts 22a, 22b deviates considerably from the line of action of the tension springs 26. In the switched-on position according to FIG. 2, the tension springs 26 transmit a compressive force to the control curves 30a, 30b of the contact bridge 10 via the pins 24a, 24b, and thus the required force
Kontaktkraft zwischen den Kontaktpaaren 14a, 16a und 14b, 16b erzeugt. Ein erster Steuerkurventeil 302a bzw. 302b ist konkav ausgebildet und in der Weise gegenüber der Wirklinie der Zugfedern 26 ausgerichtet, dass die Kontaktbrücke 10 eine stabile Lage um eine fiktive Drehachse einnimmt. Beim Öffnen der Kontaktanordnung 2, d.h. beim Übergang von der in Fig. 2 in die in Fig. 1 gezeigten Stellung, wird beimContact force between the contact pairs 14a, 16a and 14b, 16b generated. A first control curve part 302a or 302b is concave and is aligned with respect to the line of action of the tension springs 26 in such a way that the contact bridge 10 assumes a stable position about a fictitious axis of rotation. When opening the contact arrangement 2, i.e. at the transition from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG
Verdrehen der Schaltwelle 6 die Kontaktbrücke 10 entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern 26 von den ersten Mitnehmern 18a, 18b im Uhrzeigersinn mitgenommen.Rotation of the switching shaft 6, the contact bridge 10 against the force of the tension springs 26 carried by the first drivers 18a, 18b clockwise.
Mit jedem der beiden feststehenden Kontakte 16a und 16b ist eine schleif enförmige Anschlussschiene 32a bzw. 32b verbunden. Diese Schleifenform bewirkt, dass beimA loop-shaped connecting rail 32a and 32b is connected to each of the two fixed contacts 16a and 16b. This loop shape causes the
Durchfluss eines Kurzschlussstromes die Kontaktbrücke 10 entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern 26 von der Einschaltstellung (Fig. 2) in Richtung einer Abstoßstellung (Fig. 3) durch elektrodynamische Kräfte zurückgestoßen wird. Dabei gleiten die Stifte 24a und 24b an einem weiteren Teil der Steuerkurven 30a und 30b entlang, der in einer Rastvertiefung 304a bzw. 304b endet. Durch das Einrasten der Stifte 24a,Flow of a short-circuit current, the contact bridge 10 is pushed back against the force of the tension springs 26 from the switch-on position (FIG. 2) in the direction of a repulsion position (FIG. 3) by electrodynamic forces. The pins 24a and 24b slide along a further part of the control cams 30a and 30b, which ends in a locking recess 304a and 304b. By latching the pins 24a,
24b in den Rastvertiefungen 304a, 304b nimmt der elektrodynamisch abgestoßenen
Kontaktarm 10 eine stabile Kippstellung ein. Dadurch wird ein Zurückfallen des Kontaktarms 10 verhindert, bis beim Zurücksetzen des ausgelöste Schaltschlosses durch Verdrehen der Schaltwelle 6 im Uhrzeigersinn die Verrastung zwischen den Stiften 24a, 24b und den Rastvertiefungen 304a, 304b gelöst und damit wieder die Stellung gemäß Fig. 1 eingenommen wird.24b in the recesses 304a, 304b takes the electrodynamically repelled Contact arm 10 a stable tilt position. This prevents the contact arm 10 from falling back until the latching between the pins 24a, 24b and the latching depressions 304a, 304b is released by resetting the triggered switch lock by rotating the switching shaft 6 in a clockwise direction and the position shown in FIG. 1 is thus restored.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So lässt sich die Erfindung beispielsweise dahingehend ab- wandeln, dass die Steuerkurven in der Weise ausgebildet sind, dass die Kontaktbrücke bei elektrodynamischer Abstoßung keine Kippstellung einnimmt. Mit derartigen Kontaktanordnungen ausgestattete Schutzschalter sind vorteilhaft für selektive Schalteranordnungen geeignet. Die Erfindung lässt sich auch in der Weise weiterbilden, dass mehrere parallel angeordnete Kontaktbrücken innerhalb eines Pols über ihre Steuerkurven mit den beiden Stiften in der vorstehend beschriebenen Weise zusammenwirken, wobei wieder mindestens eine Kontaktkraft-Zugfeder erforderlich ist.
The present invention is not limited to the embodiment described above, but also encompasses all embodiments having the same effect in the sense of the invention. For example, the invention can be modified such that the control cams are designed in such a way that the contact bridge does not assume a tilted position in the event of electrodynamic repulsion. Circuit breakers equipped with such contact arrangements are advantageously suitable for selective switch arrangements. The invention can also be developed in such a way that a plurality of contact bridges arranged in parallel within a pole interact via their control cams with the two pins in the manner described above, again requiring at least one contact force tension spring.
Claims
1. Kontaktanordnung für mindestens einpolige, strombegrenzende Schutzschalter im Niederspannungsbereich mit einem Isolierstoffgehäuse, mit folgenden Merkmalen:1. Contact arrangement for at least single-pole, current-limiting circuit breakers in the low-voltage range with an insulating housing, with the following features:
- eine im Gehäuse um eine feststehende Querachse (4) drehbar gelagerte Schaltwelle (6), wobei die Querachse (4) senkrecht zur Längsrichtung (8) jedes Pols verläuft, - eine Drehkontaktbrucke (10), die sich entlang der Längsrichtung (8) des Pols in einer spielbehafteten Aufnahme (12) der Schaltwelle (6) erstreckt und diametral gegenüber liegend Kontaktstücke (14a; 14b), die in Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten (16a; 16b) zusammenwirken, sowie drehsymmetrisch zu ihrer Drehachse ausgebildete Steuerkurven (30a; 30b) aufweist, - wenigstens eine im Inneren der Schaltwelle (6) angeordnete Kontaktkraft-Zugfeder (26), deren Enden (28a; 28b) sich in Bezug auf die Drehachse der Kontaktbrücke (10) diametral gegenüber stehen,- A shift shaft (6) rotatably mounted in the housing about a fixed transverse axis (4), the transverse axis (4) running perpendicular to the longitudinal direction (8) of each pole, - A rotary contact bridge (10) which extends along the longitudinal direction (8) of the Poles in a playful receptacle (12) of the control shaft (6) and diametrically opposite contact pieces (14a; 14b), which cooperate in the switched-on position with fixed contacts (16a; 16b), and control cams (30a; 30b) designed to be rotationally symmetrical to their axis of rotation has - at least one contact force tension spring (26) arranged in the interior of the control shaft (6), the ends (28a; 28b) of which are diametrically opposed with respect to the axis of rotation of the contact bridge (10),
- zwei mit je einem der feststehende Kontakte (16a; 16b) verbundene Anschlussschienen (32a; 32b), die bei Durchfluss eines Kurzschlussstromes die Kontaktbrücke (10) entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern (26) in Richtung einer Abstoßstellung zurückstoßende, elektrodynamische Kräfte erzeugen,- two connecting rails (32a; 32b) connected to one of the fixed contacts (16a; 16b), which, when a short-circuit current flows through, produce the contact bridge (10) repelling electrodynamic forces against the force of the tension springs (26) in the direction of a repulsion position,
- zwei in der Schaltwelle (6) in Bezug auf die Querachse (4) drehsymmetrisch angeordnete längliche Aussparungen (22a; 22b), in denen jeweils ein querverlaufender Stift (24a; 24b), an dem ein Ende einer Zugfeder (26) eingehängt ist, gleitend verschiebbar gelagert ist und mit jeweils einer der Steuerkurven zusammenwirkt,- Two elongate recesses (22a; 22b) arranged in the shift shaft (6) in a rotationally symmetrical manner with respect to the transverse axis (4), in each of which a transverse pin (24a; 24b) on which one end of a tension spring (26) is suspended, is slidably mounted and cooperates with one of the control cams,
- die Zugfeder (26) ist mit beiden Enden (28a; 28b) zwischen beiden Stiften kraftschlüssig eingehängt und- The tension spring (26) with both ends (28a; 28b) between the two pins is non-positively and
- beide Stifte (24a; 24b) sind in ständiger Anlage mit den Steuerkurven (30a; 30b).- Both pins (24a; 24b) are in constant contact with the control cams (30a; 30b).
2. Kontaktanordnung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil der Steuerkurven (30a; 30b), mit dem der zugehörige Stift (24a; 24b) zu Beginn und zu einem erheblichen Teil des weiteren Verlaufes der elektrodynamischen Abstoßung der Kontaktbrücke (10) zusammenwirkt, konkav ausgebildet ist.2. Contact arrangement according to the preceding claim, characterized in that that part of the control cams (30a; 30b) with which the associated pin (24a; 24b) at the beginning and to a considerable part of the further course of the Electrodynamic repulsion of the contact bridge (10) cooperates, is concave.
3. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zu beiden Seiten der Kontaktbrücke (10) jeweils eine Zugfeder3. Contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the contact bridge (10) each have a tension spring
(26) angeordnet ist.(26) is arranged.
4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Zugfeder (26) innerhalb der teilweise hohl ausgebildeten Kontaktbrücke (10) vorgesehen ist.4. Contact arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that a single tension spring (26) is provided within the partially hollow contact bridge (10).
5. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Abstoßbewegung der Kontaktbrücke (10) der zugehörige Stift (24a; 24b) mit jeweils einer an den Steuerkurven (30a; 30b) aus- gebildeten Rastvertiefung (304a; 304b) zusammenwirkt.5. Contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of the push-off movement of the contact bridge (10) the associated pin (24a; 24b), each with a locking recess (304a; 304b) formed on the control cams (30a; 30b). interacts.
6. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (6) aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten besteht.6. Contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the selector shaft (6) consists of pole-assigned selector shaft segments.
7. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Aussparungen (22a; 22b) wesentlich von der Richtung der Wirklinie der Zugfeder (26) abweicht.7. Contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of the recesses (22a; 22b) differs substantially from the direction of the line of action of the tension spring (26).
8. Kontaktanordnung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Aussparungen (22a; 22b) grob annähernd zu dem der zugehörigen Steuerkurve (30a; 30b) gegenüber angeordneten feststehenden Kontakt (16a; 16b) weist. 8. Contact arrangement according to the preceding claim, characterized in that the direction of the recesses (22a; 22b) has roughly approximately that of the associated control cam (30a; 30b) opposite fixed contact (16a; 16b).
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