WO2007140864A1 - Elektrische schaltanordnung und montageverfahren - Google Patents

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WO2007140864A1
WO2007140864A1 PCT/EP2007/004440 EP2007004440W WO2007140864A1 WO 2007140864 A1 WO2007140864 A1 WO 2007140864A1 EP 2007004440 W EP2007004440 W EP 2007004440W WO 2007140864 A1 WO2007140864 A1 WO 2007140864A1
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contact
switching
fixed contact
tongue
reference surface
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PCT/EP2007/004440
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Volker Heins
Hartwig Stammberger
Bogdan Zabrocki
Markus Brich
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Moeller Gmbh
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H9/446—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using magnetisable elements associated with the contacts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns
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    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching arrangement, preferably in a multi-pole low-voltage circuit breaker, according to the preamble of claim 1.
  • the invention is therefore based on the object, a switching arrangement with switching light arc guide device (and an assembly method) indicate, in particular, the Heidelberglichtbogenleitvortechnische is mounted in a simple manner.
  • the object is achieved by the characterizing features of the independent claim, while the dependent claims advantageous developments of the invention can be found.
  • an ancillary claim is formulated.
  • the essence of the invention is that the Wegloisbogenieitvortechnisch is frictionally mounted on the fixed contact carrier.
  • the Heidelbergbaumbogenleitvortechnisch is designed as an inlay element, which is non-positively mounted during the assembly process on the contact support carrier in a receiving opening.
  • the Heidelbergdalebogenleitvortechnisch can thus be fixed without welding, rivets or screws on the busbar of the fixed contact carrier.
  • the Heidelbergbogenleitvorutter consists of an elongated elongated base member on which - in mounted on the fixed contact carrier state - at least one baffle on a front surface lacking connection surface, a Ableithorn on their abMedic vomahen rear part, and centrally a mounting window is formed.
  • a receiving tongue is arranged, which is directed by a connection surface on the fixed contact carrier arranged transverse strut, starting in the direction of the connection surface. Then formed on the Wennlichtbogen- guiding device two, upper and lower edge of a mounting window forming abutment surfaces, of which the upper contact surface - in the assembly process - above the receiving tongue and the lower contact surface - come to rest below the receiving tongue during the assembly process - and wherein the distance of the Contact surfaces, which are approximately parallel to each other, is smaller than the thickness of the receiving tongue.
  • the Heidelbergschreibenleitvorides is slidably pushed onto the receiving tongue on the contact support carrier, after which the Heidelbergbogenleit- device is clamped on the contact support carrier.
  • a reference surface is defined, to which - to explain the geomet- specific details - further dimensions are available.
  • the reference surface consists of the contact surface of the upper contact surface with the surface of the receiving tongue.
  • a direction indication above and below the reference surface is defined such that elements of the bus bar and the Wegbergenleitvorrich-, which come to rest in the quenching chamber of the switching arrangement, as lying above the reference surface (or top).
  • a further preferred embodiment of the invention is that the switching arc guiding device can be fastened in the manner of a 3-point locking on the busbar.
  • the surface of the transverse strut is located by a strut distance below the reference surface and that on at least one baffle, a detent is arranged, which is in the pushed on the receiving tongue state of Heidelberglichtbogenleitvorides to a latching nickle below the reference surface, wherein the Latching distance is greater than the longwall distance, so that the at least one locking lug comes to lie below the reference surface.
  • the upper surface of the crossbar and the surface of the receiving tongue should be approximately parallel.
  • At the front of the Heidelbergwaldbogenleitvorides at least one locking lug is arranged, which is in the position of a pushed onto the receiving tongue switching light bogenleitvorides a locking lug spacing below the reference surface, wherein the detent lug spacing is greater than the longwall distance.
  • the at least one latching lug comes to lie below the edge of the transverse strut directed towards the receiving opening.
  • the deferred Heidelbergbogenleitvortechnisch can raise over the transverse edge of the strip and advance by applying a force with parallel to the reference surface force vector on the transverse edge of the scraper.
  • the at least one locking lug comes to lie on the crossbar.
  • two latching noses may be provided, one of which at the leading edge (viewed in the direction of the transverse strut) at the guide Chen are arranged.
  • the contact arrangement may also be formed on a double-interrupting switching arrangement. That is, it is an embodiment in which the arrangement according to the invention is present in duplicate at a switch pole.
  • Assembly step application of a force exerted below the reference surface for elastically deforming the front part of the switching arc guiding device by means of which the front part is moved towards the reference surface, so that the at least one latching lug is raised at least into the plane of the surface of the transverse strut.
  • 3rd assembly step Applying a lying in the plane of the reference surface, in the direction of the cross strut force applied, so that the at least one latching lug is pushed onto the surface of the transverse strut and comes to rest there.
  • 2A is a perspective view of the Wegbergbogenleitvortechnisch
  • 2B the Heidelbergbogenleitvortechnisch in section
  • Fig. 3 u. 4 assembly sequence (M1 to M7) of the switching arc guide device on the busbar
  • FIG. 6 shows an installation situation of busbar with switching arc guiding device in a switching chamber.
  • the fixed contact at the end 13 of a - preferably formed of copper - busbar 10 is arranged, wherein the fixed contact carrier has a receiving opening 17.
  • the receiving opening 17 is closed by a transverse leg 14 present in relation to the connecting surface of the busbar.
  • the connection surface 11 is - as shown in the figure - designed as a fastening strap with a mounting hole.
  • both sides of the receiving opening 17 are two side legs 12, resulting in a split current path from the pad of the bus bar towards the contact pad 22.
  • the contact pad 22 is seated on a contact tongue 20, which projects inwardly on the transverse leg 14 in thetician research recording opening 17.
  • the divided in the side legs currents reunite in the contact tongue 20.
  • the busbar is angled about Z-shaped, so that pad 11 and the fixed contact carrier 18 including contact tongue 20 are approximately parallel.
  • the dimensions of the side legs 12, the transverse leg 14 and the contact tongue 20 are adapted to the current carrying capacity required in the switching arrangement.
  • the arrangement according to the invention is independent of the present or required geometric dimensions. According to the drawing, the widths (and equally the conductor cross-sections) of the two side legs, the transverse leg and the contact tongue are approximately equal.
  • the width of the receiving opening 17 is greater than the width of the contact tongue 20, since - As shown in more detail - the baffles 33 of the arc guiding device also reach through the receiving opening. Therefore, the width of the receiving opening is dimensioned so that space is still available for the double thickness of the baffles (in addition to the width of the base member 32).
  • the contact tongue 20 is out of the plane in which the contact carrier 18, the two side legs and the transverse strut 14 are (in the direction of the connection surface) upwardly bent.
  • the connection surface 11 of the busbar, the transverse strut 14 and the contact tongue 20 are in three approximately parallel planes, wherein the contact tongue 20 between the plane of the connection surface 11 and the surface of the crossbar 14 is located.
  • the contact tongue 20 (together with the arranged on the contact tongue arc guiding device) in the arc extinguishing chamber of the switching arrangement.
  • the directed to the quenching chamber position of the items is referred to as upper layers or top 1 .
  • the receiving tongue 24 on the contact support support 20 is - starting from the cross strut 14 of the fixed contact carrier - directed in the direction of the connection surface.
  • the bending back of the contact tongue 20 in the direction of the contact surface of the busbar means for the current flow that an electrodynamic opening force is formed at the location of the contact between solid contact (contact pad 22) and the - not shown - moving contact, that of the opposite course of the electric current in the side legs 12 and the contact tongue 20. In the case of an increased fault current, a force is created to support the contact opening.
  • the movable contact is coupled in a manner not shown, usually with a switch lock.
  • the arc guiding device 30 is used, which is formed from ferromagnetic material.
  • the arc guide 30 causes the magnetic flux density in the contact area to be enhanced because the magnetic field lines are converged by the arc guide. This leads to an acceleration of the electrodynamic repulsive forces between Contact and moving contact caused opening pivoting movement of the moving contact due to an excessive fault current.
  • the arc guide 30 shown in Fig. 2A is made of a flat sheet of steel.
  • the special shape is created by punching and bending.
  • the basic element of the arc guide device 30 is an elongate elongated body 32, consisting of a front part carrying the guide plates 33 and a rear part comprising a discharge horn 40. At the front of the two baffles 33 are arranged laterally - approximately at right angles - bent. The width of the arc guide device is slightly smaller than the width of the receiving opening 17th
  • an opening or a mounting window is formed, in which - during the assembly process - the receiving tongue 24 enters.
  • Upper and lower edge of the mounting window form two - in the further considered closer - contact surfaces 35, 36.
  • the window height corresponds to the distance of the contact surfaces 35, 36 which are approximately parallel to each other, the upper edge of the window is formed as a material web 38.
  • the upper contact surface 35 comes to lie on the surface 25 of the receiving tongue 24 during the assembly process.
  • the second contact surface 36 comes to lie below the receiving tongue 24 during the assembly process.
  • the contact surface of the upper abutment surface 35 is defined with the surface 25 of the receiving tongue 24 as a reference surface BZ (see Fig. 2B). On the reference surface BZ - to explain the geometric details - other dimensions related.
  • the front part of the Heidelbergbogenleitvortechnisch 30 carries - as already mentioned - the two baffles 33, which extend substantially at right angles to the reference surface BZ - also upwards.
  • the foot lines of the baffles (bends) on Front part lie - approximately in continuation of the line formed by Ableithorn - below the reference surface BZ.
  • At the leading edge of the baffles 33 (viewed in the direction of the transverse strut) there is a latching lug 34.
  • the latching lugs 34 are likewise arranged below the reference surface BZ.
  • the arc guide has three essential elements: first, the arc-Ableithorn 40, second, the mounting window and third, the two U-shaped baffles 33.
  • the baffles 33 laterally limit the contact space.
  • the discharging horn 40 constitutes (in the assembly position) an extension of the contact tongue 20 for the purpose of guiding the foot of the burning switching arc away from the contact support 22 and in the direction of a quenching plate stack arranged in the quenching chamber.
  • the mounting window is located approximately in the middle of the longitudinal extent of the body, where the base body is slightly bent, or designed angled (see Fig. 2B).
  • the mounting window of the arc guiding device is pushed in a sliding manner over the receiving tongue 24 from the connecting surface of the busbar to the transverse strut 14 of the busbar 10 with the direction of movement ,
  • the window height is chosen smaller than the thickness of the receiving tongue 24.
  • the contact surfaces form the jaws of a pair of pliers, which - elastically yielding - widen during assembly. The corresponding elastic deformation results in a 2-point clamping on the receiving tongue.
  • the switching arc guiding device is introduced from above into the receiving opening.
  • the switching arc guiding device is pushed onto the receiving tongue. It comes to 2-point clamping on the receiving tongue.
  • a lying in the plane of the reference surface BZ, applied in the direction of the cross member 14 force FM is applied so that the (at least one) detent is pushed onto the surface 15 of the cross member 14 and comes to rest there. This is followed by a 3-point locking of the switching arc guiding device.
  • FIG. 6 shows a situation during the mounting of busbar with switching light guide device in a switching chamber.
  • the switching arc guiding device is located at a distance in front of the switching chamber, into which the switching arc guiding device is to be inserted, so that the switching arc guiding device completely closes the inlet opening.
  • In the switching chamber is a for such Siemensanordnun- gen usual erase plate stack arranged.
  • the baffles enter the switching chamber.
  • the baffles can be spread apart, for example, so that when it is inserted into the switching chamber latching takes place.
  • the two baffles 33 should be arranged slightly further than at right angles bent at the front of the Wegloisbogenleitvorides.
  • To support the latching can be arranged on one or both baffles a locking lug or the like, whereby the latching is vorrisebar non-positively.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine in einer Schaltkammer angeordnete elektrische Schaltanordnung, umfassend mindestens eine aus Bewegkontakt und Festkontakt bestehende Kontaktanordnung, wobei der Festkontakt an einem am Ende (13) einer Stromschiene (10) angeordneten Festkontaktträger (18) ausgebildet ist, und an dem Festkontaktträger (18) weiterhin ein Kontaktauflagenträger (20) und eine aus ferromagnetischem Material hergestellte Schaltlichtbogenleitvorrichtung (30) ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, dass der Festkontaktträger (18) mit einer Aufnahmeöffnung (17) ausgebildet ist und die Schaltlichtbogenleitvorrichtung (30) als Inlay-Element ausgebildet ist, welches in der Aufnahmeöffnung (17) auf dem Festkontaktträger (18) kraftschlüssig montierbar ist.

Description

Elektrische Schaltanordnung und Montageverfahren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanordnung, vorzugsweise in einem mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der Druckschrift US 5,589,672 ist eine elektrische Schaltvorrichtung mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontakt bekannt, bei der eine Lichtbogenleiteinrichtung zur Ableitung und Kühlung des Schaltlichtbogens vorhanden ist. Ein Lichtbogenblech verläuft etwa in der Ebene, in der sich die Kontakte berühren. Zwei einen sogenannten Slotmotor bildende Leitbleche befinden sich parallel neben dem Festkontakt. Das Kontaktmaterial ist aus hochleitfähigem Metall (in der Regel aus Kupfer) hergestellt; die Lichtbogenleiteinrichtung ist aus ferromagnetischem Material hergestellt. Wegen der unterschiedlichen Werkstoffe müssen die Teile des oder der Kontakte und die Lichtbogenleiteinrichtung als getrennte Strukturen hergestellt und beim Zusammenbau der Schaltvorrichtung mit einander verbunden werden. Gemäß US 5,589,672 wird die Lichtbogenleiteinrichtung von unten an den Festkontakt angeschraubt. Als andere Möglichkeit bietet sich die Punktverschweißung oder Nietung an.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist von Nachteil, dass die Montage einer Lichtbogenleiteinrichtung am Festkontakt zeitaufwändig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung mit Schaltlicht- bogenleitvorrichtung (und ein Montageverfahren) anzugeben, bei der insbesondere die Schaltlichtbogenleitvorrichtung in einfacher Weise montierbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Als Montageverfahren wird ein Nebenanspruch formuliert.
Der Kern der Erfindung ist, dass die Schaltlichtbogenieitvorrichtung auf dem Festkontaktträger kraftschlüssig montierbar ist.
Die Schaltlichtbogenleitvorrichtung ist als Inlay-Element ausgebildet, welches beim Montagevorgang auf dem Kontaktauflagenträger in einer Aufnahmeöffnung kraftschlüssig montierbar ist.
Die Schaltlichtbogenleitvorrichtung kann somit ohne Schweißen, Nieten oder Ver- schrauben auf der Stromschiene des Festkontaktträgers befestigt werden.
Die Schaltlichtbogenleitvorrichtung besteht aus einem länglich gestreckten Grundelement, auf welchem - in auf dem Festkontaktträger montiertem Zustand - auf einem anschlussflächefernen Vorderteil mindestens ein Leitblech, auf ihrem an- schlussflächenahen Hinterteil ein Ableithorn, und mittig ein Montagefenster ausgebildet ist.
An dem Kontaktauflagenträger ist eine Aufnahmezunge angeordnet, die von einer, anschlussflächefern am Festkontaktträger angeordneten Querstrebe ausgehend in Richtung auf die Anschlussfläche gerichtet ist. Sodann sind an der Schaltlichtbogen- leitvorrichtung zwei, Ober- und Unterkante eines Montagefensters bildende Anlageflächen ausgebildet, von denen die obere Anlagefläche - beim Montagevorgang - oberhalb der Aufnahmezunge und die untere Anlagefläche - beim Montagevorgang - unterhalb der Aufnahmezunge zu liegen kommen und wobei der Abstand der Anlageflächen, die etwa parallel zueinander liegen, voneinander geringer ist als die Dicke der Aufnahmezunge. Die Schaltlichtbogenleitvorrichtung ist gleitend auf die Aufnahmezunge am Kontaktauflagenträger aufschiebbar, wonach die Schaltlichtbogenleit- vorrichtung klemmend auf dem Kontaktauflagenträger festgesetzt ist.
Im Weiteren wird eine Bezugsfläche definiert, auf weiche - zur Erklärung der geomet- rischen Einzelheiten - weitere Abmessungen bezogen werden. Die Bezugsfläche besteht aus der Berührungsfläche der oberen Anlagefläche mit der Oberfläche der Aufnahmezunge.
Außerdem wird eine Richtungsangabe oberhalb und unterhalb der Bezugsfläche derart definiert, dass Elemente der Stromschiene und der Schaltlichtbogenleitvorrich- tung, die in der Löschkammer der Schaltanordnung zu liegen kommen, als oberhalb der Bezugsfläche (oder oben) liegend bezeichnet werden.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Schalt- lichtbogenleitvorrichtung in Art einer 3-Punkt-Verrastung auf der Stromschiene befestigbar ist.
Hierzu ist vorgesehen, dass die Oberfläche der Querstrebe um einen Streb-Abstand unterhalb der Bezugsfläche liegt und dass an mindestens einem Leitblech eine Rastnase angeordnet ist, die im auf der Aufnahmezunge aufgeschobenen Zustand der Schaltlichtbogenleitvorrichtung um einen Rastnasen-Abstand unterhalb der Bezugsfläche liegt, wobei der Rastnasen-Abstand größer ist als der Streb-Abstand, so dass die mindestens eine Rastnase unterhalb der Bezugsfläche zu liegen kommt. Die O- berfläche der Querstrebe und die Oberfläche der Aufnahmezunge sollten etwa parallel liegen.
Am Vorderteil der Schaltlichtbogenleitvorrichtung ist mindestens eine Rastnase angeordnet, die in der Lage einer auf die Aufnahmezunge aufgeschobenen Schaltlicht- bogenleitvorrichtung um einen Rastnasen-Abstand unterhalb der Bezugsfläche liegt, wobei der Rastnasen-Abstand größer ist als der Streb-Abstand. Nach dem Aufschieben auf die Aufnahmezunge kommt die mindestens eine Rastnase unterhalb der zur Aufnahmeöffnung gerichteten Kante der Querstrebe zu liegen. Unter Vornahme einer elastischen Verformung lässt sich die aufgeschobene Schaltlichtbogenleitvorrichtung über die Querstrebekante anheben und unter Aufbringen einer Kraft mit zur Bezugsfläche parallel liegendem Kraftvektor über die Querstrebekante vorschieben. Die mindestens eine Rastnase kommt auf der Querstrebe zu liegen.
Aus Symmetriegründen können zwei Rastnasen vorgesehen sein, von denen jeweils eine an der Vorderkante (in Richtung auf die Querstrebe gesehen) an den Leitble- chen angeordnet sind.
Vorzugsweise kann die Kontaktanordnung auch an einer doppelt unterbrechenden Schaltanordnung ausgebildet sein. Das heißt, es handelt sich um eine Ausführung, bei der an einem Schalterpol die erfindungsgemäße Anordnung zweifach vorhanden ist.
Bei der Montage einer erfindungsgemäßen Schaltlichtbogenleitvorrichtung wird die Schaltlichtbogenleitvorrichtung auf die Aufnahmezunge aufgeschoben. Die passgenaue Anordnung des Montagefensters auf der Aufnahmezunge reicht zur dauerhaften Fixierung aus. Hierbei kommt es zur 2-Punkt-Klemmung auf der Aufnahmezunge. Diese Ausführungsform reicht für viele Anwendungsfälle aus. Um jedoch höhere Anforderungen an den Schaltkontakt zu stellen, empfiehlt es sich, die vorzugsweise Ausbildung der Erfindung einzusetzen, bei der letztlich eine 3Pkt-Verrastung der Schaltlichtbogenleitvorrichtung zustande kommt.
Es werden dann zwei weitere Montageschritte aufgebracht.
2. Montageschritt: Aufbringen einer von unterhalb der Bezugsfläche ausgeübten Kraft zur elastischen Verformung des Vorderteils der Schaltlichtbogenleitvorrichtung, mittels der das Vorderteil zur Bezugsfläche hin bewegt wird, so dass die mindestens eine Rastnase mindestens in die Ebene der Oberfläche der Querstrebe angehoben wird.
3. Montageschritt: Aufbringen einer in der Ebene der Bezugsfläche liegenden, in Richtung auf die Querstrebe ausgeübten Kraft, so dass die mindestens eine Rastnase auf die Oberfläche der Querstrebe aufgeschoben wird und dort zu liegen kommt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung der Stromschiene,
Fig. 2A: eine perspektivische Darstellung der Schaltlichtbogenleitvorrichtung, Fig. 2B: die Schaltlichtbogenleitvorrichtung im Schnitt,
Fig. 3 u. 4: Montagefolge (M1 bis M7) der Schaltlichtbogenleitvorrichtung auf der Stromschiene,
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung der Stromschiene mit montierter Schalt- lichtbogenleitvorrichtung und
Fig. 6: eine Einbausituation von Stromschiene mit Schaltlichtbogenleitvorrichtung in einer Schaltkammer.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist der Festkontakt am Ende 13 einer - vorzugsweise aus Kupfer ausgebildeten - Stromschiene 10 angeordnet, wobei der Festkontaktträger eine Aufnahmeöffnung 17 aufweist. Die Aufnahmeöffnung 17 wird durch einen gegenüber der Anschlussfläche der Stromschiene vorhandenen Querschenkel 14 geschlossen. Die Anschlussfläche 11 ist - gemäß Figurendarstellung - als Befestigungslasche mit einer Befestigungsbohrung ausgebildet.
Beiderseits der Aufnahmeöffnung 17 befinden sich zwei Seitenschenkel 12, wodurch sich ein geteilter Strompfad von der Anschlussfläche der Stromschiene hin zur Kontaktauflage 22 ergibt. Die Kontaktauflage 22 sitzt auf einer Kontaktzunge 20, die am Querschenkel 14 nach innen in die vorbezeichnete Aufnahmeöffnung 17 hineinragt. Die in den Seitenschenkeln geteilten Ströme vereinen sich wieder in der Kontaktzunge 20. Die Stromschiene ist etwa Z-förmig abgewinkelt, so dass Anschlussfläche 11 und der Festkontaktträger 18 einschließlich Kontaktzunge 20 etwa parallel liegen.
Die Abmessungen der Seitenschenkel 12, des Querschenkels 14 und der Kontaktzunge 20 sind der in der Schaltanordnung geforderten Stromtragfähigkeit angepasst. Die erfindungsgemäße Anordnung ist jedoch von den vorliegenden oder geforderten geometrischen Abmessungen unabhängig. Gemäß der Zeichnung sind die Breiten (und gleichermaßen die Leiterquerschnitte) der beider Seitenschenkel, des Querschenkels und der Kontaktzunge etwa gleich.
Die Breite der Aufnahmeöffnung 17 ist größer als die Breite der Kontaktzunge 20, da - wie noch näher dargestellt - die Leitbleche 33 der Lichtbogenleiteinrichtung auch durch die Aufnahmeöffnung hindurch greifen. Daher ist die Breite der Aufnahmeöffnung so bemessen, dass Platz noch für die doppelte Materialdicke der Leitbleche (neben der Breite des Grundelements 32) vorhanden ist.
Die Kontaktzunge 20 ist aus der Ebene, in die der Kontaktträger 18, die beiden Seitenschenkel und die Querstrebe 14 liegen (in Richtung auf die Anschlussfläche) nach oben herausgekröpft. Somit liegen die Anschlussfläche 11 der Stromschiene, die Querstrebe 14 und die Kontaktzunge 20 in drei etwa parallelen Ebenen, wobei die Kontaktzunge 20 zwischen der Ebene der Anschlussfläche 11 und der Oberfläche der Querstrebe 14 liegt. In der (späteren) Einbaulage des Festkontakts in der Schaltkammer befindet sich die Kontaktzunge 20 (zusammen mit der an der Kontaktzunge angeordneten Lichtbogenleiteinrichtung) in der Lichtbogenlöschkammer der Schaltanordnung. Im weiteren wird die zur Löschkammer gerichtete Lage der Einzelteile als obere Lagen oder mit Oben1 bezeichnet.
Die Aufnahmezunge 24 am Kontaktauflagenträger 20 ist - von der Querstrebe 14 des Festkontaktträgers ausgehend - in Richtung auf die Anschlussfläche gerichtet. Die Rückbiegung der Kontaktzunge 20 in Richtung auf die Anschlussfläche der Stromschiene bedeutet für den Stromfluss, dass am Ort der Kontaktberührung zwischen Festkontakt (Kontaktauflage 22) und dem - nicht näher dargestellten - Bewegtkontakt eine elektrodynamische Öffnungskraft ausgebildet ist, die von dem gegenläufigen Verlauf des elektrischen Stroms in den Seitenschenkeln 12 und der Kontaktzunge 20 herrührt. Im Falle eines erhöhten Fehlerstroms entsteht eine Kraft zur Unterstützung der Kontaktöffnung. Der bewegliche Kontakt ist in nicht gezeigter, üblicher Weise mit einem Schaltschloss gekoppelt.
Mit Öffnung der Kontakte entsteht der Schaltlichtbogen, der möglichst kurzzeitig von der Kontaktauflage 22 - auf dem Ableithorn 40 - weggeführt und gelöscht werden muss. Hierzu wird die Lichtbogenleiteinrichtung 30 eingesetzt, die aus ferromagneti- schem Material ausgebildet ist. Die Lichtbogenleiteinrichtung 30 bewirkt, dass die magnetische Flussdichte im Kontaktbereich verstärkt wird, da die magnetischen Feldlinien durch die Lichtbogenleiteinrichtung gebündelt werden. Dies führt zu einer Beschleunigung der durch die elektrodynamischen Abstoßungskräfte zwischen Fest- kontakt und Bewegtkontakt bewirkten öffnenden Schwenkbewegung des Bewegtkontakts infolge eines überhöhten Fehlerstroms.
Die in Fig. 2A gezeigte Lichtbogenleiteinrichtung 30 wird aus einem Flachblech aus Stahl hergestellt. Die besondere Form wird durch Stanzen und Biegen erzeugt.
Das Grundelement der Lichtbogenleiteinrichtung 30 ist ein länglich gestreckter Grundkörper 32, bestehend aus einem die Leitbleche 33 tragenden Vorderteil und einem ein Ableithorn 40 umfassendes Hinterteil. Am Vorderteil sind seitlich die beiden Leitbleche 33 - in etwa rechtwinklig - abgebogen angeordnet. Die Breite der Lichtbogenleiteinrichtung ist etwas kleiner als die Breite der Aufnahmeöffnung 17.
Symmetrisch zur Längsachse in der Lichtbogenleiteinrichtung ist eine Öffnung oder ein Montagefenster ausgebildet, in welches - beim Montagevorgang - die Aufnahmezunge 24 hinein tritt. Ober- und Unterkante des Montagefenster bilden zwei - im weiteren näher betrachtete - Anlageflächen 35, 36. Die Fensterhöhe entsprich dem Abstand der Anlageflächen 35, 36, die etwa parallel zueinander liegen, wobei die obere Fensterkante als Materialsteg 38 ausgebildet ist.
Die obere Anlagefläche 35 kommt beim Montagevorgang auf der Oberfläche 25 der Aufnahmezunge 24 zu liegen. Die zweite Anlagefläche 36 kommt beim Montagevorgang unterhalb der Aufnahmezunge 24 zu liegen. Im Folgenden wird daher die Berührungsfläche der oberen Anlagefläche 35 mit der Oberfläche 25 der Aufnahmezunge 24 als Bezugsfläche BZ (siehe Fig. 2B) definiert. Auf die Bezugsfläche BZ werden - zur Erklärung der geometrischen Einzelheiten - weitere Abmessungen bezogen.
Das im wesentlichen nur aus einem Ableithorn 40 bestehende Hinterteil des Grundkörpers 32 ist gegen die Bezugsfläche BZ (und somit gegenüber den Materialsteg 38der oberen Fensterkante) um einen Winkel W, der im Bereich von 25° bis 30° liegen kann, nach oben (in Richtung Löschkammer) abgewinkelt.
Das Vorderteil der Schaltlichtbogenleitvorrichtung 30 trägt - wie schon erwähnt - die beiden Leitbleche 33, die sich im wesentlichen rechtwinklig zur Bezugsfläche BZ - ebenfalls nach oben - erstrecken. Die Fußlinien der Leitbleche (Abkantungen) am Vorderteil liegen - etwa in Fortsetzung der vom Ableithorn gebildeten Linie - unterhalb der Bezugsfläche BZ. An der Vorderkante der Leitbleche 33 (in Richtung auf die Querstrebe gesehen) befindet sich je eine Rastnase 34. Wie aus Fig. 2B zu entnehmen, sind die Rastnasen 34 ebenfalls unterhalb der Bezugsfläche BZ angeordnet.
Wie dargestellt, hat die Lichtbogenleiteinrichtung drei wesentliche Elemente: erstens das Lichtbogen-Ableithorn 40, zweitens das Montagefenster und drittens die beiden U-förmig angeordneten Leitbleche 33. Die Leitbleche 33 begrenzen seitlich den Kontaktraum. Das Ableithorn 40 stellt (in der Zusammenbaulage) eine Verlängerung der Kontaktzunge 20 dar mit dem Zweck, den Fuß des brennenden Schaltlichtbogens von der Kontaktauflage 22 wegzuführen und in Richtung auf einen in der Löschkammer angeordneten Löschblechstapel zu lenken.
Das Montagefenster liegt etwa in der Mitte der Längsausdehnung des Grundkörpers, wo auch der Grundkörper leicht abgekröpft, bzw. abgewinkelt gestaltet ist (siehe Fig. 2B).
Wie im Weiteren in der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Montagfolge (M 1 bis M7) zu erkennen ist, wird das Montagefenster der Lichtbogenleiteinrichtung mit Bewe- gungsrichtung von der Anschlussfläche der Stromschiene hin zur Querstrebe 14 der Stromschiene 10 über die Aufnahmezunge 24 gleitend aufgeschoben.
Zur kraftschlüssigen Befestigung ist der Abstand der Anlageflächen 35, 36 (die Fensterhöhe) kleiner gewählt als die Dicke der Aufnahmezunge 24. Die Anlageflächen bilden die Backen einer Zange, die sich - elastisch nachgebend - bei der Montage aufweiten. Durch die entsprechende elastische Verformung kommt eine 2-Punkt- Klemmung auf der Aufnahmezunge zustande.
In der Aufschiebe-Lage der Lichtbogenleiteinrichtung 30 auf dem Kontaktauflagenträger 20 'taucht' das Vorderteil mit den an den Leitblechen 34 ausgebildete Rastnasen 36 in die Aufnahmeöffnung 17 ein. Beim Aufwenden eines Drucks FV von unten lässt sich das Vorderteil gegenüber dem auf die Aufnahmezunge 24 am Kontaktauflagenträger 20 aufgeklemmten Hinterteil elastisch verformen, wodurch die Rastnasen 36 soweit angehoben werden, dass sie auf der zur Aufnahmeöffnung gerichteten Kante 16 des Querschenkels 14 aufliegen.
Zur Montage der Schaltlichtbogenleitvorrichtung werden die Figuren 3 und 4 herangezogen. Sie zeigen die Montagefolge der Schaltlichtbogenleitvorrichtung auf der Stromschiene, mit den Einzelmontageschritten M1 bis M7. Die Teilfiguren M1 bis M7 sind jeweils Längsschnitte der Anordnung.
In der ersten Phase (M 1) der Montage wird die Schaltlichtbogenleitvorrichtung von oben kommend in die Aufnahmeöffnung eingeführt.
In den weiteren Phasen (M2 bis M5) wird die Schaltlichtbogenleitvorrichtung auf die Aufnahmezunge aufgeschoben. Es kommt zur 2-Punkt-Klemmung auf der Aufnahmezunge.
Im weiteren Montageschritt (M6) wird von unterhalb der Bezugsfläche BZ eine Kraft FV ausgeübt zur elastischen Verformung des Vorderteils der Schaltlichtbogenleitvor- richtung, mittels der das Vorderteil zur Bezugsfläche BZ hin bewegt wird, so dass die mindestens eine Rastnase (oder beide) mindestens in die Ebene der Oberfläche 15 der Querstrebe 14 angehoben wird.
Im letzten Montageschritt wird eine in der Ebene der Bezugsfläche BZ liegenden, in Richtung auf die Querstrebe 14 liegende Kraft FM aufgebracht, so dass die (mindestens eine) Rastnase auf die Oberfläche 15 der Querstrebe 14 aufgeschoben wird und dort zu liegen kommt. Hiernach kommt eine 3Pkt-Verrastung der Schaltlichtbogen- leitvorrichtung zustande.
In der Figur 5 findet sich eine perspektivische Darstellung der Stromschiene mit montierter Schaltlichtbogenleitvorrichtung.
Mit Figur 6 wird eine Situation während der Montage von Stromschiene mit Schaltlicht- bogenleitvorrichtung in einer Schaltkammer gezeigt. Die Schaltlichtbogenleitvorrichtung befindet sich mit Abstand vor der Schaltkammer, in welche die Schaltlichtbogenleitvor- richtung einzuschieben ist, so dass die Schaltlichtbogenleitvorrichtung die Eintrittsöffnung vollständig verschließt. In der Schaltkammer ist ein für solche Schaltanordnun- gen üblicher Löschblechstapel angeordnet.
Es ist erkennbar, dass die Leitbleche in die Schaltkammer eintreten. Vorzugsweise können die Leitbleche etwa abgespreizt sein, so dass beim Einschieben in die Schaltkammer eine Verrastung stattfindet. Dazu sollten die beiden Leitbleche 33 am Vorderteil der Schaltlichtbogenleitvorrichtung etwas weiter als rechtwinklig abgebogen angeordnet sein. Zur Unterstützung der Verrastung kann an einem oder beiden Leitblechen eine Rastnase oder dergleichen angeordnet sein, womit die Verrastung kraftschlüssig vornehmbar ist.
Bezugszeichenliste
10 Stromschiene
11 Anschlussfläche (Lasche)
12 Seitenschenkel
13 Kontaktträgerende der Stromschiene
14 Querstrebe
15 Oberseite Querstrebe
16 Querstrebekante
17 Aufnahmeöffnung
18 Kontaktträger
20 Kontaktauflagenträger
22 Kontaktauflage
24 Aufnahmezunge
25 Oberseite Aufnahmezunge
26 Unterseite Aufnahmezunge 30 Schaltlichtbogenleitvorrichtung
32 Grund- oder Bodenkörper
33 Laufbleche
34 Rastnase
35 obere Anlagefläche
36 untere Anlagefläche 38 Materialsteg
40 Ableithorn
60 Schaltkammer einschl. Löscheinrichtung
BZ Bezugsebene
L1 ; L2 Längen der Anlageflächen
D1 Abstand Anlageflächen
D2 Abstand Unterkante Rastnase zu Bezugsebene
D Dicke der Aufnahmezunge
H Abstand Oberseite Querstrebe zu Oberseite Aufnahmezunge
W Winkel (W = 25 bis 30°)

Claims

Patentansprüche
1. Eine in einer Schaltkammer angeordnete elektrische Schaltanordnung,
- umfassend mindestens eine aus Bewegkontakt und Festkontakt bestehende Kontaktanordnung,
- wobei der Festkontakt mit einer eine Anschlussfläche (11) aufweisenden Stromschiene (10) verbunden ist, und der Festkontakt anschlussflächefern an einem Festkontaktträger (18) ausgebildet ist,
- und an dem Festkontaktträger (18) weiterhin ein Kontaktauflagenträger (20) und eine aus ferromagnetischem Material hergestellte Schaltlichtbogenleitvor- richtung (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Schaltlichtbogenleitvorrichtung (30) auf dem Festkontaktträger (18) kraftschlüssig montiert ist.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- lichtbogenleitvorrichtung (30) aus einem länglich gestreckten Grundelement (32) besteht, auf welchem auf einem anschlussflächefernen Vorderteil mindestens ein Leitblech (33), auf ihrem anschlussflächenahen Hinterteil ein Ableithorn (40), und ein Montagefenster (35, 36) ausgebildet ist.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass am Kontaktauflagenträger (20) eine Aufnahmezunge (24) angeordnet ist, die von einer, anschlussflächefern am Festkontaktträger (18) angeordneten Querstrebe (14) ausgehend in Richtung auf die Anschlussfläche (11) gerichtet ist, - und dass Ober- und Unterkante des Montagefensters als je eine Anlagefläche (35, 36) ausgebildet sind, von denen die obere Anlagefläche (35) oberhalb der Aufnahmezunge (24) und die untere Anlagefläche (36) unterhalb der Aufnahmezunge (24) anliegt, und wobei der Abstand der Anlageflächen (35, 36) voneinander geringer ist als die Dicke der Aufnahmezunge (24).
4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- dass ausgehend von einer durch die Berührungsfläche von Oberfläche (25) der Aufnahmezunge (24) mit der oberen Anlagefläche (35) definierten Bezugsfläche (BZ) die Oberfläche (15) der Querstrebe (14) um einen Streb- Abstand (H) unterhalb der Bezugsfläche (BZ) liegt,
- und dass an mindestens einem Leitblech (33) eine Rastnase (34) angeordnet ist, die um einen Rastnasen-Abstand (D2) unterhalb der Bezugsfläche (BZ) liegt, wobei der Rastnasen-Abstand (D2) größer ist als der Streb-Abstand (H), so dass die mindestens eine Rastnase (34) unterhalb der Bezugsfläche (BZ) liegt.
5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an je einem Leitblech (33) eine Rastnase (34) angeordnet ist.
6. Schaltanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltkammer (60) ein Löschblechstapel angeordnet ist.
7. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung an einer doppelt unterbrechenden Schaltanordnung ausgebildet ist.
8. Verfahren zur Montage einer in den vorgenannten Ansprüchen definierten Schalt- lichtbogenleitvorrichtung (30) mit folgenden Montageschritten:
- Aufschieben der Schaltlichtbogenleitvorrichtung (30) auf die Aufnahmezunge (24),
- Aufbringen einer von unterhalb der Bezugsfläche (BZ) ausgeübten Kraft (FV) zur elastischen Verformung des Vorderteils der Schaltlichtbogenleitvorrichtung (30), mittels der das Vorderteil zur Bezugsfläche (BZ) hin bewegt wird, so dass die mindestens eine Rastnase (34) mindestens in die Ebene der Oberfläche (15) der Querstrebe (14) angehoben wird, und Aufbringen einer in der Ebene der Bezugsfläche liegenden, in Richtung auf die Querstrebe (14) ausgeübten Kraft (FM), so dass die mindestens eine Rastnase (34) auf der Oberfläche (15) der Querstrebe (14) zu liegen kommt.
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