WO2020187586A1 - Kontaktanordnung für eine schaltvorrichtung und schaltvorrichtung - Google Patents

Kontaktanordnung für eine schaltvorrichtung und schaltvorrichtung Download PDF

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WO2020187586A1 PCT/EP2020/055867 EP2020055867W WO2020187586A1 WO 2020187586 A1 WO2020187586 A1 WO 2020187586A1 EP 2020055867 W EP2020055867 W EP 2020055867W WO 2020187586 A1 WO2020187586 A1 WO 2020187586A1
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contact bridge
bridge
switching device
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Robert Hoffmann
Robert MINKWITZ
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TDK Electronics AG
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    • H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
    • H01H51/065—Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles
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    • H01H50/023—Details concerning sealing, e.g. sealing casing with resin
    • H01H2050/025—Details concerning sealing, e.g. sealing casing with resin containing inert or dielectric gasses, e.g. SF6, for arc prevention or arc extinction

Definitions

  • a contact arrangement for a switching device and a switching device are specified.
  • the switching device is in particular as a through
  • Switching device can be activated via a control circuit and can switch a load circuit.
  • the switching device can be designed as a relay or as a contactor, in particular as a power contactor.
  • the switching device can particularly preferably be gas-filled
  • Motor vehicles such as electrically or partially electrically operated motor vehicles. These can, for example, be purely battery-powered vehicles (BEV: “Battery Electric
  • both the plus and minus contacts of the battery are connected using a
  • At least one further object of certain embodiments is to provide a switching device.
  • the contact arrangement can in particular be a contact arrangement for a
  • the switching device may be movable contact of the switching device or part of a movable contact of the switching device.
  • Switching device at least one fixed contact and at least one movable contact, as above described in particular by the contact bridge of the
  • Contact arrangement can be formed or have this.
  • At least one movable contact is provided and set up to switch a load circuit that can be connected to the switching device on and off.
  • the movable contact is in the switching device accordingly between a non-through-switching state and a
  • the switching device particularly preferably has at least two fixed contacts which are arranged separately from one another in the switching device and which are electrically conductive in the manner described above, depending on the state of the movable contact, i.e. in particular the contact bridge, through the movable contact, i.e. in particular the contact bridge connected to one another or electrically separated from one another.
  • the contact bridge preferably has an upper side with at least one contact area and an underside opposite the upper side. in the
  • the at least one contact area of the contact bridge is in mechanical contact with the at least one stationary contact, in particular a contact area of the at least one stationary contact. Instructs the switching device for example, two fixed contacts, the
  • the general term “contacts” can refer in particular to all stationary contacts and to the contact bridge or the contact arrangement with the contact bridge.
  • the contacts can comprise or be made of a metal, preferably copper or a copper alloy.
  • a composite material in the form of a metallic matrix material, preferably with or made of copper, and particles distributed therein, preferably with or made of a ceramic material such as aluminum oxide, are possible.
  • the contact arrangement and the at least one stationary contact or the at least two stationary contacts are arranged.
  • the contact arrangement can in particular be arranged completely in the housing.
  • the fact that a fixed contact is arranged in the housing can in particular mean that at least the contact area of the fixed contact, which is in mechanical contact with the movable contact in the through-switching state, is arranged inside the housing.
  • a fixed contact arranged in the housing can be electrically contacted from the outside, that is, from outside the housing.
  • a part of a fixed contact arranged in the housing can protrude from the housing and a connection option for a supply line outside the housing
  • the contacts are arranged in a gas atmosphere in the housing. That can
  • the contact arrangement is arranged completely in the gas atmosphere in the housing and that at least parts of the stationary
  • the switching device can accordingly particularly preferably be a gas-filled switching device such as a gas-filled contactor.
  • the contacts that is to say the contact arrangement completely and at least parts of the fixed contact or contacts, are in one
  • the gas can preferably have a proportion of at least 20% H2 and preferably at least 50% H2.
  • the gas can contain an inert gas, particularly preferably N2 and / or one or more noble gases.
  • the contact arrangement in the switching device can be moved by means of a magnet armature.
  • the magnet armature can in particular be an axis
  • the axis can in particular protrude into the switching chamber through an opening in the switching chamber.
  • the magnet armature can be moved by a magnetic circuit in order to effect the switching operations described above.
  • the magnetic circuit can have a yoke which has an opening through which the axis of the magnet armature protrudes through.
  • the axis can preferably comprise or be made of stainless steel.
  • the yoke can preferably have pure iron or a low-doped iron alloy or be composed thereof.
  • Contact bridge can be locked on the holding element.
  • the contact bridge is permanently in an am
  • the holding element can in particular in the
  • Switching device installed state of the contact arrangement be attached to the axis. This can be particularly preferred
  • Holding element have a cylindrical hole with a cylinder axis, the hole being provided and set up so that the holding element can be arranged on the axis and, in particular when the contact arrangement is installed in the switching device, is arranged on the axis.
  • the axis can particularly preferably be in the switching device
  • the axle can be pushed into the hole in the holding element.
  • the axle can be pushed through the hole so that the axle on both sides out of the hole of the
  • Holding element protrudes. Furthermore, the holding element and thus the contact arrangement can be locked on the axle. This can be possible for example by means of a snap ring or riveting on the axle. In addition, the holding element and thus the contact arrangement can be screwed onto the axle.
  • the holding element can have a thread in the hole, with which the holding element is threaded the axle is screwed on. In addition, the holding element can in this case be locked on the axle, for example likewise by means of a snap ring and / or riveting and / or a lock nut.
  • the contact bridge is slipped onto the holding element.
  • the contact bridge can be moved into a locked state after being plugged onto the holding element by rotating it around the cylinder axis of the hole in the holding element.
  • the contact bridge In the assembled state of the contact arrangement, the contact bridge can be locked on the holding element
  • the cylinder axis of the hole in the holding element can be displaced and locked on the holding element.
  • the holding element has a push-on part onto which the contact bridge is pushed.
  • the contact bridge preferably has a hole through which the push-on part of the holding element protrudes. This can mean in particular that when the contact bridge is slipped onto the holding element, the contact bridge with the hole is pushed onto the push-on part of the holding element or, conversely, the push-on part of the holding element is pushed into the hole of the
  • the contact bridge protrude through the hole in the contact bridge.
  • the contact bridge can also have a hole have, which has slightly larger dimensions than the slip-on part, so that the contact bridge can be tiltably mounted on the slip-on part.
  • the plug-on part has at least one retaining lug, by means of which the contact bridge can be locked on the retaining element and which, in the locked state, is arranged in the area of the top of the contact bridge.
  • the at least one retaining lug can be locked in
  • Holding member can be prevented along the direction of the cylinder axis of the hole of the holding member.
  • the hole of the contact bridge can have a hole wall with at least one
  • Attaching the contact bridge is especially so for
  • Retaining lugs are aligned offset to each other.
  • the contact bridge has at least one retaining groove in the perforated wall which extends from the top of the contact bridge in the direction of the bottom.
  • the retaining groove does not extend to the bottom.
  • the retaining lug is preferably located in the retaining groove. This can prevent the contact bridge from rotating relative to the holding element.
  • the push-on part has two
  • the contact bridge can
  • the contact bridge in the perforated wall can accommodate the at least two
  • the holding element has a base part adjoining the plug-on part, the cylindrical hole of the holding element through the
  • the base part can preferably be shaped such that the base part does not at least partially fit through the hole of the contact bridge, so that the base part can restrict the freedom of movement of the contact bridge in a direction along the cylinder axis of the hole of the holding element.
  • the plug-on part and the base part can each have a cylindrical or substantially cylindrical design with respect to their outer surfaces, the base part being larger
  • cylindrical axis of the hole of the holding element are effected.
  • Contact arrangement also has a contact spring on a contact area facing away from the at least one contact area
  • the underside of the contact bridge is arranged.
  • the contact spring can be part of the holding element, in particular preferably at least a part of the base part.
  • the contact spring can in the locked state of the contact bridge on the holding element in direct contact with the underside of the
  • Contact bridge forms a counter bearing for the contact spring. Furthermore, the holding element and in particular the
  • Base part have a counter bearing for the contact spring on a side of the contact spring facing away from the contact bridge.
  • the holding element has an electrically insulating material.
  • the holding element is particularly preferably made of one or more electrically insulating materials, so that the holding element can be electrically insulating.
  • the electrically insulating material or materials can be selected from polymers and
  • Ceramic materials for example selected from
  • Polyoxymethylene in particular with the structure (CH 2 0) n , polybutylene terephthalate (PBT), glass fiber-filled PBT and electrically insulating metal oxides such as Al 2 O 3 .
  • the holding element can electrically isolate the contact bridge or preferably the contact bridge and the contact spring from the axis.
  • the contact bridge can be stored electrically isolated from the components of the magnetic drive, that is to say in particular from the components of the magnet armature.
  • the holding element can simultaneously enable the contact bridge to be supported and locked, as well as electrical insulation of the contact bridge.
  • Figure 1 is a schematic representation of a
  • FIGS. 2A to 2E schematic representations of a
  • Figure 3 shows a schematic representation of a section of a switching device according to another
  • FIGS. 4A and 4B show schematic representations of sections of contact bridges according to further exemplary embodiments and Figure 5 shows a schematic representation of a contact arrangement according to a further embodiment.
  • FIG. 1 shows a switching device 100 which can be used, for example, for switching strong electrical currents and / or high electrical voltages and which is a relay or contactor, in particular a
  • the switching device 100 has two fixed contacts 2, 3 and a movable contact in the form of a contact bridge 4 in a housing 1.
  • the contact bridge 4 is designed as a contact plate.
  • the fixed contacts 2, 3 together with the contact bridge 4 form the switching contacts.
  • other numbers of fixed and / or movable contacts can also be possible.
  • the housing 1 serves primarily as
  • the stationary contacts 2, 3 and the contact bridge 4 can, for example, with or made of Cu, a Cu alloy or a mixture of copper at least one further metal, for example W, Ni
  • the switching device 100 is shown in an idle state in which the contact bridge 4 is spaced from the fixed contacts 2, 3, so that the fixed contacts 2, 3 and the contact bridge 4 are galvanically isolated from one another.
  • the illustrated design of the switching contacts and in particular their geometry are purely exemplary and not restrictive. Alternatively, the
  • Switching contacts can also be designed differently. For example, it can be possible that only one of the switching contacts is designed to be stationary.
  • the switching device 100 has a movable magnet armature 5, which essentially performs the switching movement.
  • the magnet armature 5 has a magnetic core 6,
  • the magnet armature 5 also has an axle 7 which is guided through the magnetic core 6 and is firmly connected to the magnetic core 6 at one end of the axle. At the other end of the axis opposite the magnetic core 6, the magnet armature 5 has the contact bridge 4, which is connected to the axis 7 or mounted on it in such a way that the contact bridge 4 controls the movements of the axis 7
  • the axis 7 can preferably be with or off
  • the magnetic core 6 is surrounded by a coil 8.
  • the armature moves upwards.
  • the armature 5 thus moves from a first position, which corresponds to the idle state shown and at the same time to the disconnecting, i.e. non-switching and thus switched-off state, into a second position, which corresponds to the active, i.e. switching-through and thus switched-on state.
  • the active state the fixed contacts 2, 3 and the contact bridge 4 are galvanically connected to one another. If the current flow in the coil 8 is interrupted, the magnet armature 5 is moved back into the first position by one or more springs 10. In the illustration shown, the armature 5 thus moves downwards again.
  • the switching device 100 is then again in the idle state in which the switching contacts
  • the switching device is also still in the switched-on state when the current in the coil is switched off and the load circuit should therefore be disconnected.
  • the fixed contacts 2, 3 and the contact bridge 4 are in a gas atmosphere
  • gas-filled relay or gas-filled contactor is formed.
  • Contact bridge 4 within a switching chamber 11 is formed by a switching chamber wall 12 and a switching chamber floor 13, arranged in a gas-tight area 16 formed by a hermetically sealed part.
  • the gas-tight area 16 surrounds the magnet armature 5 and the switching contacts except for parts of the provided for the external connection
  • Area 16 and thus also the switching chamber 11 are filled with a gas 14.
  • the gas-tight area 16 is essentially formed by parts of the switching chamber 11, the yoke 9 and additional walls.
  • the gas 14 through a
  • Gas filler neck (not shown) can be filled into the gas-tight area 16 during the production of the switching device 100, can particularly preferably contain hydrogen, for example with at least 20% or at least 50% or more H2 in an inert gas or even with 100% H2, as gas containing hydrogen can promote the extinguishing of arcs. Furthermore, inside or outside the
  • blow magnets (not shown) may be present, that is to say permanent magnets which cause an extension of the arc path and thus can improve the extinguishing of the arcs.
  • the switching chamber wall 12 and the switching chamber base 13 can be made, for example, with or from a metal oxide such as Al2O3. Plastics with a sufficiently high level are also suitable
  • Temperature resistance for example a PEEK, a PE
  • the switching chamber 11 can at least partially also have a POM, in particular with the structure (CH 2 0) n .
  • a contact spring 17 is provided arranged below the contact bridge 4, which a force in the direction of the fixed contacts 2, 3 on the
  • a contact arrangement 200 and a switching device 100 with such a contact arrangement 200 explained, which among other things offers the advantages of simple assembly and the use of fewer materials and fewer components.
  • the structure of the contact arrangement 200 makes it possible to isolate the contact bridge 4 both electrically and thermally without an additional isolating spring bearing between the
  • FIGS. 2A to 2C show a schematic three-dimensional representation as well as schematic sectional representations perpendicular to one another of the contact arrangement 200 with a holding element 20 and a contact bridge 4, while in FIGS. 2D and 2E the
  • Holding element 20 and the contact bridge 4 are each shown individually in a schematic three-dimensional representation. The following description relates
  • FIGS. 2A to 2E are equally to FIGS. 2A to 2E.
  • the holding element 20 has a cylindrical hole 23 with a cylinder axis A, which is provided and set up so that the holding element 20 can be arranged on the axis 7 and is arranged on the axis 7, in particular when the contact arrangement is installed in the switching device.
  • the axle 7 is in the cylindrical hole 23 with an upper region 70 which forms the end of the axle 7 facing away from the magnetic core
  • the axle 7 can be pushed through the hole 23 so that the axle 7 can protrude from the hole 23 of the holding element 20 on both sides.
  • the axis 7 can have a smaller diameter in the area 70 than in the rest of the axis 7, the diameter of the area 70 being adapted to the inner diameter of the cylindrical hole 23 and being essentially the same, so that the axis 7 has a step on which the holding element 20 and thus the contact arrangement 200 rests after the axis 7 has been pushed into the hole 23.
  • the holding element 20 and thus the contact arrangement 200 can be locked on the axis 7 when installed in the switching device,
  • the axle 7 can be deformed in the area above the snap ring 19, instead of which a washer can also be used.
  • the holding element 20 can have a recess 26 adjoining the hole 23 in the upper region, into which the axis 7 protrudes and in which the snap ring 19 and / or a rivet
  • the contact bridge 4 has the same configuration as that shown in FIG.
  • Underside 42 can also be made flat in these areas.
  • the contact bridge 4 is placed on the holding element 20 and on this, at least in the switching device
  • the contact bridge 4 is in a locked state means in particular that the contact bridge 4 is locked in a direction along the cylinder axis A. and thus cannot be pulled off the holding element 20. In the locked state, the holding element 20 and the contact bridge 4 can therefore no longer be separated, but the contact bridge 4 can be separated along the cylinder axis A of the hole 23 of the holding element 20
  • the holding element 20 has a plug-on part 21 on which the contact bridge 4 is plugged.
  • the contact bridge 4 has a hole 43 through which the plug-on part 21 protrudes after it has been plugged on.
  • the contact bridge 4 with the hole 43 is pushed onto the plug-on part 21
  • the push-on part 21 is pushed into the hole 43.
  • the hole 43 particularly preferably has Contact bridge 4 has somewhat larger dimensions than the push-on part 21, so that the contact bridge 4 is arranged on the push-on part 21 so that it can be displaced and at least partially tilted.
  • the push-on part 21 has at least one retaining lug 24.
  • the push-on part 21 has two retaining lugs 24 which, in a direction perpendicular to the
  • Push-on part 21 are arranged. As an alternative to this, other numbers of retaining lugs are also possible. Using the
  • Holding lugs 24 lock the contact bridge 4 on the holding element 20 in a direction along the cylinder axis A. In the locked state, the retaining lugs 24 are arranged in the area of the upper side 41 of the contact bridge 4.
  • the contact bridge 4 can abut the retaining lugs 24. To put the contact bridge 4 on the
  • Contact bridge 4 has one or more insertion grooves 44 in the hole wall 430 surrounding the hole 43, depending on the number and position of the retaining lugs 24, which extend from the top 41 of the contact bridge 4 to the bottom 42. Im shown
  • the contact bridge has two insertion grooves 44 in the perforated wall 430, which are assigned to the retaining lugs 24 and whose sizes are dimensioned such that the retaining lugs 24 can be pushed through the insertion groove 44.
  • the contact bridge 4 is aligned with the holding element 20 in such a way that the plug-on part 21 with the holding lugs 24 can be pushed through the hole 43 with the insertion grooves 44.
  • the contact bridge 4 is pushed through the retaining lugs 24 relative to the retaining element 20 about the cylinder axis A of the hole 23 of the holding element 20 rotated, so that the insertion groove 44 and the holding lugs 24 are aligned offset to one another.
  • Holding grooves 45 which extend from the top 41 of the contact bridge 4 in the direction of the bottom 42, but not through to this.
  • the contact bridge 4 accordingly has two retaining grooves 45.
  • the contact bridge 4 is locked, it is rotated to such an extent that the retaining lugs 24 can be arranged in the retaining grooves 45. Rotation of the contact bridge 4 relative to the holding element 20 can hereby be prevented.
  • the mobility of the contact bridge 4 can thus be suitably selected so that the contact bridge 4 can function as a type of rocker. Due to the tiltability, differences in height can occur when switching
  • the retaining element 20 On the side opposite the retaining lugs 24, the retaining element 20 has a base part 22 adjoining the plug-on part 21, the cylindrical hole 23 of the
  • Retaining element 20 through the plug-on part 21 and the base part 22 extends.
  • the base part 22 is shaped so that the base part 22 does not fit through the hole 43 of the contact bridge 4, so that the base part 22 restricts the freedom of movement of the contact bridge 4 in a direction along the cylinder axis A.
  • the push-on part 21 and the base part 22 can each be designed to be cylindrical or essentially cylindrical with respect to their outer surfaces, the base part 22 having a larger diameter than the push-on part 21.
  • Contact arrangement 200 also has a contact spring 17 which is arranged on the underside 42 of the contact bridge 4.
  • the contact spring 17 can be in direct contact with the underside 42 of the contact bridge 4, so that the underside 42 of the contact bridge 4 forms a counter bearing for the contact spring 17.
  • the holding element 20 and in particular the base part 22 can have a counter bearing 25 for the contact spring 17 on a side of the contact spring 17 facing away from the contact bridge 4.
  • the contact spring 17 surrounds a part of the base part 22 as shown.
  • the holding element has an electrically insulating material.
  • the holding element is particularly preferably made from one or more electrically insulating materials and is therefore electrically insulating as a whole. That or that
  • electrically insulating materials can be selected from polymers and ceramic materials, for example selected from polyoxymethylene (POM, polybutylene terephthalate (PBT), glass fiber-filled PBT and electrically insulating metal oxides such as Al2O3. Due to the design of the holding element 20 shown, the holding element 20 can remove the contact bridge 4 or preferably the contact bridge 4 and the contact spring 17 from the axis 17 electrically isolate
  • FIG. 3 shows a detail of a switching device 100 in a sectional view corresponding to FIG. 2C, which can be designed like the switching device that is described in connection with FIG.
  • the contact arrangement 200 is installed according to the previous exemplary embodiment.
  • Components and features of the switching device that are not shown and / or described in connection with FIG. 3 can be designed as described in connection with FIG.
  • the counter bearing 25 of the base part of the holding element 20 can, as shown, additionally through the elongate on both sides
  • FIGS. 4A and 4B show schematic representations of sections of contact bridges 4 according to others
  • Top 41 shown.
  • a different angle can also be possible, as shown in FIG. 4A be.
  • An angle of 45 ° is shown purely by way of example.
  • Figure 4B it may also be possible that there are no retaining grooves and the retaining lugs of the
  • a contact arrangement 200 is shown according to a further embodiment, in which the holding element 20 and thus the contact arrangement 200 in comparison to
  • FIG. 7 The embodiment of Figures 2A to 2E can be screwed onto the axis 7.
  • the holding element 20 has a thread 27 in the hole 23.
  • the switching device in which the contact arrangement 200 is installed has an axis 7, which is also shown in FIG. 5 and which has a corresponding thread 71 in the area 70 on which the
  • Retaining element 20 is screwed on. In addition, it can be
  • Retaining element 20 during installation in the switching device as described in connection with the embodiment of Figures 2A to 2E are locked on the axis 7, for example by means of a snap ring, riveting or due to the thread 71 by means of a lock nut.
  • Embodiments are combined with one another, even if not all combinations are explicitly described.

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Abstract

Es wird eine Kontaktanordnung (200) für eine Schaltvorrichtung angegeben, die ein Halteelement (20) mit einem zylindrischen Loch (23) mit einer Zylinderachse (A) zum Anordnen des Halteelements auf einer Achse und eine auf das Halteelement aufgesteckte Kontaktbrücke (4) mit einer Oberseite (41) mit zumindest einem Kontaktbereich (40) und einer der Oberseite gegenüber liegende Unterseite (42) aufweist, wobei die Kontaktbrücke am Halteelement durch eine Verdrehung um die Zylinderachse in einen arretierten Zustand in einer Richtung entlang der Zylinderachse versetzbar ist. Weiterhin wird eine Schaltvorrichtung (100) mit einer Kontaktanordnung (200) angegeben.

Description

Beschreibung
Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung und
Schalt orrichtung
Es werden eine Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung und eine Schaltvorrichtung angegeben.
Die Schaltvorrichtung ist insbesondere als ein durch
elektrisch leitenden Strom betreibbarer, elektromagnetisch wirkender, fernbetätigter Schalter ausgebildet. Die
Schaltvorrichtung kann über einen Steuerstromkreis aktiviert werden und kann einen Laststromkreis schalten. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung als Relais oder als Schütz, insbesondere als Leistungsschütz, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann die Schaltvorrichtung als gasgefüllter
Leistungsschütz ausgebildet sein.
Eine mögliche Anwendung von derartigen Schaltvorrichtungen, insbesondere von Leistungsschützen, ist das Öffnen und
Trennen von Batteriestromkreisen, beispielsweise in
Kraftfahrzeugen wie etwa elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen. Diese können beispielsweise rein batteriebetriebene Fahrzeuge (BEV: „Battery Electric
Vehicle")/ über eine Steckdose oder Ladestation aufladbare Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV: „Plug-in Hybrid Electric
Vehicle") und Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV: „Hybrid Electric Vehicle") sein. Dabei werden in der Regel sowohl der Plus- als auch der Minuskontakt der Batterie mit Hilfe eines
Leistungsschützes getrennt. Diese Auftrennung erfolgt im Regelbetrieb beispielsweise im Ruhezustand des Fahrzeuges sowie auch im Falle einer Störung wie etwa einem Unfall oder ähnlichem. Dabei ist es die Hauptaufgabe des Leistungsschützes, das Fahrzeug spannungsfrei zu schalten und den Stromfluss zu unterbrechen.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung
anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Schaltvorrichtung anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch Gegenstände gemäß den
unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine
Kontaktanordnung eine Kontaktbrücke auf. Die Kontaktanordnung kann insbesondere eine Kontaktanordnung für eine
Schaltvorrichtung sein, wobei die Kontaktbrücke ein
beweglicher Kontakt der Schaltvorrichtung oder Teil eines beweglichen Kontakts der Schaltvorrichtung sein kann.
Nachfolgend beschriebene Eigenschaften und Merkmale des beweglichen Kontakts können somit entsprechende Eigenschaften und Merkmale der Kontaktbrücke sein und umgekehrt. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist eine
Schaltvorrichtung eine solche Kontaktanordnung auf. Die nachfolgenden Ausführungsformen und Merkmale gelten
gleichermaßen für die Kontaktanordnung und die
SchaltVorrichtung .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Schaltvorrichtung zumindest einen feststehenden Kontakt und zumindest einen beweglichen Kontakt, der wie vorab beschrieben insbesondere durch die Kontaktbrücke der
Kontaktanordnung gebildet sein oder diese aufweisen kann, auf. Der zumindest eine feststehende Kontakt und der
zumindest eine bewegliche Kontakt sind dazu vorgesehen und eingerichtet, einen an die Schaltvorrichtung anschließbaren Laststromkreis ein- und auszuschalten. Der bewegliche Kontakt ist in der Schaltvorrichtung entsprechend derart zwischen einem nicht-durchschaltenden Zustand und einem
durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung bewegbar, dass der bewegliche Kontakt, also insbesondere die Kontaktbrücke der Kontaktanordnung, im nicht-durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung vom zumindest einen feststehenden Kontakt beabstandet und damit galvanisch getrennt ist und im
durchschaltenden Zustand einen mechanischen Kontakt zum zumindest einen feststehenden Kontakt aufweist und damit galvanisch mit dem zumindest einen feststehenden Kontakt verbunden ist.
Besonders bevorzugt weist die Schaltvorrichtung zumindest zwei feststehende Kontakte auf, die voneinander getrennt in der Schaltvorrichtung angeordnet sind und die auf die vorab beschriebene Weise je nach Zustand des beweglichen Kontakts, also insbesondere der Kontaktbrücke, durch den beweglichen Kontakt, also insbesondere die Kontaktbrücke, elektrisch leitend miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sein können. Die Kontaktbrücke weist bevorzugt eine Oberseite mit zumindest einem Kontaktbereich und eine der Oberseite gegenüber liegende Unterseite auf. Im
durchschaltenden Zustand der Schaltvorrichtung steht der zumindest eine Kontaktbereich der Kontaktbrücke mit dem zumindest einen feststehenden Kontakt, insbesondere einem Kontaktbereich des zumindest einen feststehenden Kontakts, in mechanischen Kontakt. Weist die Schaltvorrichtung beispielsweise zwei feststehende Kontakte auf, kann die
Kontaktbrücke entsprechend zwei Kontaktbereiche aufweisen.
Nachfolgend kann sich der allgemeine Begriff „Kontakte" insbesondere auf alle feststehenden Kontakte sowie auf die Kontaktbrücke oder die Kontaktanordnung mit der Kontaktbrücke beziehen. Insbesondere können die Kontakte ein Metall, bevorzugt Kupfer oder eine Kupferlegierung, aufweisen oder daraus sein. Weiterhin ist zumindest für die Kontaktbereiche beispielsweise auch ein Kompositmaterial in Form eines metallischen Matrixmaterials, bevorzugt mit oder aus Kupfer, und darin verteilten Partikeln, bevorzugt mit oder aus einem Keramikmaterial wie etwa Aluminiumoxid, möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Schaltvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem die
Kontaktanordnung und der zumindest eine feststehende Kontakt oder die zumindest zwei feststehenden Kontakte angeordnet sind. Die Kontaktanordnung kann insbesondere vollständig im Gehäuse angeordnet sein. Dass ein feststehender Kontakt im Gehäuse angeordnet ist, kann insbesondere bedeuten, dass zumindest der Kontaktbereich des feststehenden Kontakts, der im durchschaltenden Zustand in mechanischem Kontakt zum beweglichen Kontakt steht, innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Zum Anschluss einer Zuleitung eines durch die
Schaltvorrichtung zu schaltenden Stromkreises kann ein im Gehäuse angeordneter feststehender Kontakt von außen, also von außerhalb des Gehäuses, elektrisch kontaktierbar sein. Hierzu kann ein im Gehäuse angeordneter feststehender Kontakt mit einem Teil aus dem Gehäuse herausragen und außerhalb des Gehäuses eine Anschlussmöglichkeit für eine Zuleitung
aufweisen . Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontakte in einer Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet. Das kann
insbesondere bedeuten, dass die Kontaktanordnung vollständig in der Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet ist und dass weiterhin zumindest Teile des oder der feststehenden
Kontakte, etwa der oder die Kontaktbereiche des oder der feststehenden Kontakte, in der Gasatmosphäre im Gehäuse angeordnet sind. Die Schaltvorrichtung kann entsprechend besonders bevorzugt eine gasgefüllte Schaltvorrichtung wie etwa ein gasgefülltes Schütz sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontakte, das bedeutet die Kontaktanordnung vollständig sowie zumindest Teile des oder der feststehenden Kontakte, in einer
Schaltkammer innerhalb des Gehäuses angeordnet, in der sich das Gas, also zumindest ein Teil der Gasatmosphäre, befindet. Das Gas kann bevorzugt einen Anteil von zumindest 20% H2 und bevorzugt mindestens 50% H2 aufweisen. Zusätzlich zum
Wasserstoff kann das Gas ein inertes Gas aufweisen, besonders bevorzugt N2 und/oder eines oder mehrere Edelgase.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktanordnung in der Schaltvorrichtung mittels eines Magnetankers bewegbar. Der Magnetanker kann hierzu insbesondere eine Achse
aufweisen, die an einem Ende mit der Kontaktanordnung derart verbunden ist, dass die Kontaktanordnung vermittels der Achse bewegbar ist, also bei einer Bewegung der Achse durch diese ebenfalls bewegt wird. Die Achse kann insbesondere durch eine Öffnung in der Schaltkammer in die Schaltkammer hineinragen. Der Magnetanker kann durch einen magnetischen Kreis bewegbar sein, um die vorab beschriebenen Schaltvorgänge zu bewirken. Hierzu kann der magnetische Kreis ein Joch aufweisen, das eine Öffnung aufweist, durch die die Achse des Magnetankers hindurch ragt. Die Achse kann bevorzugt Edelstahl aufweisen oder daraus sein. Das Joch kann bevorzugt Reineisen oder eine niedrig dotierte Eisenlegierung aufweisen oder daraus sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Kontaktanordnung ein Halteelement auf, an dem die
Kontaktbrücke angeordnet ist. Weiterhin kann die
Kontaktbrücke am Halteelement arretierbar sein. Insbesondere ist die Kontaktbrücke im in die Schaltvorrichtung eingebauten Zustand der Kontaktanordnung dauerhaft in einem am
Halteelement arretierten Zustand.
Das Halteelement kann insbesondere im in der
Schaltvorrichtung eingebauten Zustand der Kontaktanordnung an der Achse befestigt sein. Besonders bevorzugt kann das
Halteelement ein zylindrisches Loch mit einer Zylinderachse aufweisen, wobei das Loch dazu vorgesehen und eingerichtet ist, dass das Halteelement auf der Achse anordenbar ist und, insbesondere im in der Schaltvorrichtung eingebauten Zustand der Kontaktanordnung, an der Achse angeordnet ist. Besonders bevorzugt kann die Achse im in der Schaltvorrichtung
eingebauten Zustand der Kontaktanordnung im zylindrischen Loch des Halteelements angeordnet sein. Hierzu kann die Achse in das Loch des Halteelements eingeschoben sein. Besonders bevorzugt kann die Achse durch das Loch hindurchgeschoben sein, so dass die Achse beidseitig aus dem Loch des
Halteelements herausragt. Weiterhin können das Halteelement und damit die Kontaktanordnung an der Achse arretiert sein. Dies kann beispielsweise mittels eines Sprengrings oder einer Vernietung an der Achse möglich sein. Darüber hinaus können das Halteelement und damit die Kontaktanordnung auf der Achse aufgeschraubt sein. Hierzu kann das Halteelement im Loch ein Gewinde aufweisen, mit dem das Halteelement auf einem Gewinde der Achse aufgeschraubt ist. Zusätzlich kann das Halteelement in diesem Fall an der Achse arretiert sein, beispielsweise ebenfalls mittels eines Sprengrings und/oder einer Vernietung und/oder einer Kontermutter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktbrücke auf das Halteelement aufgesteckt. Insbesondere kann die
Kontaktbrücke nach einem Aufstecken auf das Halteelement durch eine Verdrehung um die Zylinderachse des Lochs des Halteelements in einen arretierten Zustand versetzbar sein.
Im zusammengebauten Zustand der Kontaktanordnung kann die Kontaktbrücke auf dem Halteelement in einem arretierten
Zustand sein. Das kann insbesondere bedeuten, dass die
Kontaktbrücke in einer Richtung entlang der Zylinderachse arretiert ist, also nicht vom Halteelement abgezogen werden kann. Im arretierten Zustand sind das Halteelement und die Kontaktbrücke somit nicht mehr trennbar, jedoch kann die Kontaktbrücke verschiebbar, insbesondere entlang der
Zylinderachse des Lochs des Halteelements verschiebbar, am Halteelement arretiert sein.
Gemäß eine weiteren Ausführungsform weist das Halteelement einen Aufsteckteil auf, auf den die Kontaktbrücke aufgesteckt ist. Hierzu weist die Kontaktbrücke bevorzugt ein Loch auf, durch das der Aufsteckteil des Halteelements ragt. Das kann insbesondere bedeuten, dass beim Aufstecken der Kontaktbrücke auf dem Halteelement die Kontaktbrücke mit dem Loch auf der Aufsteckteil des Halteelements geschoben wird oder umgekehrt der Aufsteckteil des Halteelements in das Loch der
Kontaktbrücke geschoben wird. Insbesondere kann der
Aufsteckteil des Halteelements nach dem Aufstecken der
Kontaktbrücke durch das Loch der Kontaktbrücke hindurchragen. Insbesondere kann die Kontaktbrücke weiterhin auch ein Loch aufweisen, das etwas größere Abmessungen als der Aufsteckteil aufweist, sodass die Kontaktbrücke kippbar am Aufsteckteil gelagert sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Aufsteckteil zumindest eine Haltenase auf, durch die die Kontaktbrücke am Halteelement arretierbar ist und die im arretierten Zustand im Bereich der Oberseite der Kontaktbrücke angeordnet ist. Durch die zumindest eine Haltenase kann im arretierten
Zustand insbesondere ein Abziehen der Kontaktbrücke vom
Halteelement entlang der Richtung der Zylinderachse des Lochs des Halteelements verhindert werden. Weiterhin kann das Loch der Kontaktbrücke eine Lochwand mit zumindest einer
Einführnut für die zumindest eine Haltenase des Halteelements aufweisen, wobei die zumindest eine Einführnut von der
Oberseite der Kontaktbrücke zur Unterseite reicht. Beim
Aufstecken wird die Kontaktbrücke insbesondere so zum
Halteelement verdreht ausgerichtet, dass die Haltenase durch die Einführnut geschoben werden kann. Nach dem vollständigen Durchschieben der Haltenase wird die Kontaktbrücke relativ zum Halteelement um die Zylinderachse des Lochs des
Halteelements verdreht, so dass die Einführnut und die
Haltenase versetzt zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kontaktbrücke in der Lochwand zumindest eine Haltenut auf, die von der Oberseite der Kontaktbrücke in Richtung der Unterseite reicht. Insbesondere reicht die Haltenut nicht bis an die Unterseite heran. Im arretierten Zustand der Kontaktbrücke auf dem Halteelement befindet sich die Haltenase bevorzugt in der Haltenut. Hierdurch kann ein Verdrehen der Kontaktbrücke relativ zum Halteelement verhindert werden. Weiterhin kann es auch sein, dass das Aufsteckteil zwei
Haltenasen aufweist, die in einer Richtung senkrecht zur Zylinderachse an sich gegenüber liegenden Seiten des
Aufsteckteils angeordnet sind. Die Kontaktbrücke kann
entsprechend in der Lochwand zumindest zwei Einführnute aufweisen, die den Haltenasen zugeordnet sind. Weiterhin kann die Kontaktbrücke in der Lochwand den zumindest zwei
Haltenasen zugeordnete Haltenute aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Halteelement einen an das Aufsteckteil angrenzenden Sockelteil auf, wobei das zylindrische Loch des Halteelements durch den
Aufsteckteil und den Sockelteil reicht. Der Sockelteil kann bevorzugt so ausgeformt sein, dass der Sockelteil zumindest teilweise nicht durch das Loch der Kontaktbrücke passt, so dass der Sockelteil die Bewegungsfreiheit der Kontaktbrücke in einer Richtung entlang der Zylinderachse des Lochs des Halteelements einschränken kann. Beispielsweise können der Aufsteckteil und der Sockelteil jeweils in Bezug auf ihre Außenflächen zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, wobei der Sockelteil einen größeren
Durchmesser als der Aufsteckteil aufweist. Insbesondere kann durch den Sockelteil und die zumindest eine Haltenase
Begrenzung der Bewegungsfreiheit und damit eine Arretierung der Kontaktbrücke in beide Richtungen entlang der
zylindrischen Achse des Lochs des Halteelements bewirkt werden .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Kontaktanordnung weiterhin eine Kontaktfeder auf, die auf einer dem zumindest einen Kontaktbereich abgewandten
Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet ist. Insbesondere kann die Kontaktfeder einen Teil des Halteelements, besonders bevorzugt zumindest einen Teil des Sockelteils, umgeben. Die Kontaktfeder kann im arretierten Zustand der Kontaktbrücke am Halteelement in direktem Kontakt mit der Unterseite der
Kontaktbrücke stehen, so dass die Unterseite der
Kontaktbrücke ein Gegenlager für die Kontaktfeder bildet. Weiterhin können das Halteelement und insbesondere der
Sockelteil ein Gegenlager für die Kontaktfeder auf einer der Kontaktbrücke abgewandten Seite der Kontaktfeder aufweisen. Mit anderen Worten kann ein Teil des Sockelteils als
Gegenlager für die Kontaktfeder ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Halteelement ein elektrisch isolierendes Material auf. Besonders bevorzugt ist das Halteelement aus einem oder mehreren elektrisch isolierenden Materialien, so dass das Halteelement elektrisch isolierend sein kann. Das oder die elektrisch isolierenden Materialien können ausgewählt sein aus Polymeren und
Keramikmaterialien, beispielsweise ausgewählt aus
Polyoxymethylen (POM), insbesondere mit der Struktur (CH20)n, Polybutylenterephthalat (PBT) , Glasfaser-gefülltem PBT und elektrisch isolierenden Metalloxiden wie etwa AI2O3.
Insbesondere kann das Halteelement die Kontaktbrücke oder bevorzugt die Kontaktbrücke und die Kontaktfeder von der Achse elektrisch isolieren. Dadurch kann die Kontaktbrücke elektrisch isoliert von den Komponenten des Magnetantriebs, also insbesondere von den Komponenten des Magnetankers, gelagert sein. Das Halteelement kann dadurch gleichzeitig eine Lagerung und Arretierung der Kontaktbrücke sowie eine elektrische Isolation der Kontaktbrücke ermöglichen.
Bei der hier beschriebenen Kontaktanordnung können
entsprechend der vorab beschriebenen Merkmale insbesondere zumindest einer oder mehrere oder alle der folgenden Vorteile erreicht werden:
- Einfache Zusammensetzbarkeit
- Einsatz weniger Materialien, was geringe Kosten mit sich bringen kann
- Volle elektrische Isolation der Kontaktbrücke von der
Achse
- Thermische Isolation der Kontaktbrücke
- Flexible Lagerung und Kippbarkeit der Kontaktbrücke
- Verdrehsicherheit der Kontaktbrücke in Bezug auf das
Halteelement
- Verdrehsicherheit des Halteelements und damit der
Kontaktanordnung in Bezug auf die Schaltkammer und die feststehenden Kontakte
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer
SchaltVorrichtung,
Figuren 2A bis 2E schematische Darstellungen einer
Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Schaltvorrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel,
Figuren 4A und 4B schematische Darstellungen von Ausschnitten von Kontaktbrücken gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und Figur 5 eine schematische Darstellung einer Kontaktanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Figur 1 ist eine Schaltvorrichtung 100 gezeigt, die beispielsweise zum Schalten starker elektrischer Ströme und/oder hoher elektrischer Spannungen eingesetzt werden kann und die ein Relais oder Schütz, insbesondere ein
Leistungsschütz, sein kann. Die gezeigten Geometrien sind nur exemplarisch und nicht beschränkend zu verstehen und können auch alternativ ausgebildet sein.
Die Schaltvorrichtung 100 weist in einem Gehäuse 1 zwei feststehende Kontakte 2, 3 und einen beweglichen Kontakt in Form einer Kontaktbrücke 4 auf. Die Kontaktbrücke 4 ist als Kontaktplatte ausgebildet. Die feststehenden Kontakte 2, 3 bilden zusammen mit der Kontaktbrücke 4 die Schaltkontakte . Alternativ zur gezeigten Kontaktanzahl können auch andere Anzahlen von feststehenden und/oder beweglichen Kontakten möglich sein. Das Gehäuse 1 dient vornehmlich als
Berührschutz für die im Inneren angeordneten Komponenten und weist einen Kunststoff auf oder ist daraus, beispielsweise PBT oder Glasfaser-gefülltes PBT . Die feststehenden Kontakte 2, 3 und die Kontaktbrücke 4 können beispielsweise mit oder aus Cu, einer Cu-Legierung oder einer Mischung von Kupfer mit zumindest einem weiteren Metall, beispielsweise W, Ni
und/oder Cr, sein.
In Figur 1 ist die Schaltvorrichtung 100 in einem Ruhezustand gezeigt, in dem die Kontaktbrücke 4 von den feststehenden Kontakten 2, 3 beabstandet ist, so dass die feststehenden Kontakte 2, 3 und die Kontaktbrücke 4 galvanisch voneinander getrennt sind. Die gezeigte Ausführung der Schaltkontakte und insbesondere deren Geometrie sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Alternativ können die
Schaltkontakte auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise kann es möglich sein, dass nur einer der Schaltkontakte feststehend ausgebildet ist.
Die Schaltvorrichtung 100 weist einen beweglichen Magnetanker 5 auf, der im Wesentlichen die Schaltbewegung vollzieht. Der Magnetanker 5 weist einen magnetischen Kern 6 auf,
beispielsweise mit oder aus einem ferromagnetischen Material. Weiterhin weist der Magnetanker 5 eine Achse 7 auf, die durch den magnetischen Kern 6 geführt ist und an einem Achsenende fest mit dem magnetischen Kern 6 verbunden ist. Am anderen, dem magnetischen Kern 6 gegenüber liegenden Achsenende weist der Magnetanker 5 die Kontaktbrücke 4 auf, die mit der Achse 7 derart verbunden beziehungsweise an dieser gelagert ist, dass die Kontaktbrücke 4 die Bewegungen der Achse 7
nachvollzieht. Die Achse 7 kann bevorzugt mit oder aus
Edelstahl gefertigt sein.
Der magnetische Kern 6 ist von einer Spule 8 umgeben. Ein von außen durch einen Steuerstromkreis aufschaltbarer Stromfluss in der Spule 8 erzeugt eine Bewegung des magnetischen Kerns 6 und damit des gesamten Magnetankers 5 in axialer Richtung, bis die Kontaktbrücke 4 die feststehenden Kontakte 2, 3 kontaktiert. In der gezeigten Darstellung bewegt sich der Magnetanker nach oben. Der Magnetanker 5 bewegt sich somit von einer ersten Position, die dem gezeigten Ruhezustand und gleichzeitig dem trennenden, also nicht-durchschaltendem und somit ausgeschaltetem Zustand entspricht, in eine zweite Position, die dem aktiven, also durchschaltenden und somit eingeschalteten Zustand entspricht. Im aktiven Zustand sind die feststehenden Kontakte 2, 3 und die Kontaktbrücke 4 galvanisch miteinander verbunden. Wird der Stromfluss in der Spule 8 unterbrochen, wird der Magnetanker 5 durch eine oder mehrere Federn 10 wieder in die erste Position bewegt. In der gezeigten Darstellung bewegt sich der Magnetanker 5 somit wieder nach unten. Die Schaltvorrichtung 100 befindet sich dann wieder im Ruhezustand, in dem die Schaltkontakte
geöffnet sind.
Beim Öffnen der Schaltkontakte kann ein Lichtbogen entstehen, der die Kontaktflächen beschädigen kann. Dadurch kann die Gefahr bestehen, dass zumindest einer der feststehenden
Kontakte 2, 3 und die Kontaktbrücke 4 durch eine durch den Lichtbogen hervorgerufene Verschweißung aneinander „kleben" bleiben und nicht mehr voneinander getrennt werden. Die
Schaltvorrichtung befindet sich in diesem Fall somit auch dann weiter im eingeschalteten Zustand, wenn der Strom in der Spule abgeschaltet ist und somit der Laststromkreis getrennt sein müsste. Um die Entstehung derartiger Lichtbögen zu verhindern oder um wenigstens die Löschung von auftretenden Lichtbögen zu unterstützen, sind die feststehenden Kontakte 2, 3 und die Kontaktbrücke 4 in einer Gasatmosphäre
angeordnet, so dass die Schaltvorrichtung 100 als
gasgefülltes Relais oder gasgefüllter Schütz ausgebildet ist. Hierzu sind die feststehenden Kontakte 2, 3 und die
Kontaktbrücke 4 innerhalb einer Schaltkammer 11, gebildet durch eine Schaltkammerwand 12 und einen Schaltkammerboden 13, in einem durch einen hermetisch abgeschlossenen Teil gebildeten gasdichten Bereich 16 angeordnet. Der gasdichte Bereich 16 umgibt den Magnetanker 5 und die Schaltkontakte bis auf zum externen Anschluss vorgesehene Teile der
feststehenden Kontakte 2, 3 vollständig. Der gasdichte
Bereich 16 und damit auch die Schaltkammer 11 sind mit einem Gas 14 gefüllt. Das gasdichte Bereich 16 wird im Wesentlichen durch Teile der Schaltkammer 11, des Jochs 9 und zusätzlichen Wandungen gebildet. Das Gas 14, das durch einen
Gasfüllstutzen (nicht gezeigt) im Rahmen der Herstellung der Schaltvorrichtung 100 in den gasdichten Bereich 16 eingefüllt werden kann, kann besonders bevorzugt Wasserstoff-haltig sein, beispielsweise mit mindestens 20% oder mindestens 50% oder mehr H2 in einem inerten Gas oder sogar mit 100% H2, da Wasserstoff-haltiges Gas die Löschung von Lichtbögen fördern kann. Weiterhin können innerhalb oder außerhalb der
Schaltkammer 11 sogenannte Blasmagnete (nicht gezeigt) vorhanden sein, also Permanentmagnete, die eine Verlängerung der Lichtbogenstrecke bewirken und somit das Löschen der Lichtbögen verbessern können. Die Schaltkammerwand 12 und der Schaltkammerboden 13 können beispielsweise mit oder aus einem Metalloxid wie etwa AI2O3 gefertigt sein. Weiterhin eignen sich auch Kunststoffe mit einer ausreichend hohen
Temperaturfestigkeit, beispielsweise ein PEEK, ein PE
und/oder ein Glasfaser-gefülltes PBT . Alternativ oder
zusätzlich kann die Schaltkammer 11 zumindest teilweise auch ein POM, insbesondere mit der Struktur (CH20)n, aufweisen.
Um Höhenunterschiede beim Schalten der Kontaktbrücke 4 ausgleichen zu können und um einen ausreichenden mechanischen Kontakt zwischen den feststehenden Kontakten 2, 3 und der Kontaktbrücke 4 zu erreichen, ist eine Kontaktfeder 17 unterhalb der Kontaktbrücke 4 angeordnet, die eine Kraft in Richtung der feststehenden Kontakte 2, 3 auf die
Kontaktbrücke 4 ausübt. Im Bereich des Jochs 9 ist ein
Gegenlager für das der Kontaktbrücke 4 abgewandte Ende der Kontaktfeder 17 angeordnet. Am anderen Ende der Kontaktfeder 17 ist zwischen der Kontaktbrücke 4 und der Kontaktfeder 17 zusätzlich ein weiteres Federlager 18 aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet. Hierdurch kann eine
elektrische Isolierung zwischen der Kontaktbrücke 4 und weiteren Bauteilen wie der Kontaktfeder 17, der Achse 7 und anderen elektrisch leitenden Komponenten erreicht werden.
Eine solche elektrische Isolierung ist notwendig, da während des Betriebes in bestimmten Anwendungsfällen zwischen dem Laststromkreis und dem Steuerstromkreis hohe Spannungen auftreten können. Die Isolationsanforderungen liegen
diesbezüglich üblicherweise in Bereich von 2400 VAC bis 5000 VAC oder sogar noch höheren Spannungen. Wenn keine
ausreichende elektrische Isolierung zwischen dem
Laststromkreis , also insbesondere der Kontaktbrücke, und dem Steuerstromkreis vorliegt, kann es zu Überschlägen in das Steuerstromkreisnetz kommen, was ein hohes Sicherheitsrisiko darstellt. Alternativ zu einer Isolierung mittels eines zusätzlich anzubringenden isolierenden Elements wie dem beschriebenen Federlager und/oder anderen geeigneten
zusätzlichen Isolatorelementen ist es im Stand der Technik auch bekannt, beispielsweise die Spule mit Isolationsmaterial zu vergießen. Die Isolationsmaßnahmen sind jedoch in der Regel aufwändig und erhöhen die Herstellungs- und
Fertigungskosten .
In Verbindung mit den folgenden Figuren sind
Ausführungsbeispiele für eine Kontaktanordnung 200 und eine Schaltvorrichtung 100 mit einer solchen Kontaktanordnung 200 erläutert, die unter anderem die Vorteile einer einfachen Zusammensetzbarkeit und des Einsatzes weniger Materialien und weniger Komponenten bietet. Darüber hinaus ist es durch den Aufbau der Kontaktanordnung 200 möglich, die Kontaktbrücke 4 sowohl elektrisch als auch thermisch zu isolieren, ohne dass ein zusätzliches isolierendes Federlager zwischen der
Kontaktfeser und der Kontaktbrücke wie in Verbindung mit der Figur 1 erläutert vorhanden sein muss. Weiterhin kann die im Folgenden erläuterte Kontaktanordnung 200 eine flexible
Lagerung und eine Kippbarkeit der Kontaktbrücke 4 sowie eine Verdrehsicherheit sowohl der Kontaktbrücke 4 in Bezug auf die Kontaktanordnung 200 als auch der Kontaktanordnung 200 in Bezug auf die Schaltkammer 11 und die feststehenden Kontakte 2, 3 ermöglichen.
In Verbindung mit den Figuren 2A bis 2E ist ein
Ausführungsbeispiel für die Kontaktanordnung 200 für eine Schaltvorrichtung gezeigt, wobei die Schaltvorrichtung bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale wie die in
Verbindung mit der Figur 1 beschriebene Schaltvorrichtung ausgebildet sein kann. Die Figuren 2A bis 2C zeigen eine schematische dreidimensionale Darstellung sowie senkrecht zueinander stehende schematische Schnittdarstellungen der Kontaktanordnung 200 mit einem Halteelement 20 und einer Kontaktbrücke 4, während in den Figuren 2D und 2E das
Halteelement 20 und die Kontaktbrücke 4 jeweils einzeln in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung gezeigt sind. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich
gleichermaßen auf die Figuren 2A bis 2E.
In den Figuren 2A bis 2C ist zusätzlich noch die Achse 7 der Schaltvorrichtung gezeigt, um die Anordnung der
Kontaktanordnung 200 an der Achse 7 und damit in der Schaltvorrichtung zu verdeutlichen. Das Halteelement 20 weist ein zylindrisches Loch 23 mit einer Zylinderachse A auf, das dazu vorgesehen und eingerichtet ist, dass das Halteelement 20 auf der Achse 7 anordenbar ist und, insbesondere im in der Schaltvorrichtung eingebauten Zustand der Kontaktanordnung, an der Achse 7 angeordnet ist. Insbesondere ist die Achse 7 im in der Schaltvorrichtung eingebauten Zustand mit einem oberen Bereich 70, der das dem magnetischen Kern abgewandte Ende der Achse 7 bildet, im zylindrischen Loch 23
eingeschoben. Hierbei kann die Achse 7 durch das Loch 23 hindurchgeschoben sein, so dass die Achse 7 beidseitig aus dem Loch 23 des Halteelements 20 herausragen kann. Wie in den Figuren 2B und 2C erkennbar ist, kann die Achse 7 im Bereich 70 einen geringeren Durchmesser als im übrigen Verlauf der Achse 7 aufweisen, wobei der Durchmesser des Bereichs 70 an den Innendurchmesser des zylindrischen Lochs 23 angepasst und im Wesentlichen diesem gleich ist, so dass die Achse 7 eine Stufe aufweist, auf der das Halteelement 20 und damit die Kontaktanordnung 200 nach dem Einschieben der Achse 7 in das Loch 23 aufsitzt. Weiterhin können das Halteelement 20 und damit die Kontaktanordnung 200 im in der Schaltvorrichtung eingebauten Zustand an der Achse 7 arretiert sein,
beispielsweise wie gezeigt mittels eines Sprengrings 19 und/oder beispielsweise mittels einer Vernietung an der Achse 7. Im letzteren Fall kann die Achse 7 im Bereich über dem Sprengring 19, anstelle dessen auch eine Unterlegscheibe verwendet werden kann, verformt werden. Wie gezeigt kann das Halteelement 20 im oberen Bereich eine an das Loch 23 angrenzende Vertiefung 26 aufweisen, in die die Achse 7 ragt und in der der Sprengring 19 und/oder eine Vernietung
angeordnet sein kann. Die Kontaktbrücke 4 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechend der Ausbildung der in Figur 1 gezeigten
Schaltvorrichtung auf einer Oberseite 41 zwei Kontaktbereiche 40 zur Kontaktierung der feststehenden Kontakte der
Schaltvorrichtung auf. Wie in Figur 2B erkennbar ist, können auf der der Oberseite 41 gegenüber liegenden Unterseite 42 der Kontaktbrücke 4 unterhalb der Kontaktbereiche 40
Vertiefungen vorhanden sein. Alternativ dazu kann die
Unterseite 42 in diesen Bereichen auch eben ausgebildet sein.
Die Kontaktbrücke 4 ist auf dem Halteelement 20 aufgesteckt und an diesem, zumindest im in die Schaltvorrichtung
eingebauten Zustand der Kontaktanordnung 200, am Halteelement 20 arretiert. Die Arretierung erfolgt wie im Folgenden beschrieben nach dem Aufstecken durch eine Verdrehung der Kontaktbrücke 4 um die Zylinderachse A des Lochs 23. Dass die Kontaktbrücke 4 in einem arretierten Zustand ist, bedeutet insbesondere, dass die Kontaktbrücke 4 in einer Richtung entlang der Zylinderachse A arretiert ist und damit nicht vom Halteelement 20 abgezogen werden kann. Im arretierten Zustand sind das Halteelement 20 und die Kontaktbrücke 4 somit nicht mehr trennbar, jedoch kann die Kontaktbrücke 4 entlang der Zylinderachse A des Lochs 23 des Halteelements 20
verschiebbar sein.
Das Halteelement 20 weist einen Aufsteckteil 21 auf, auf dem die Kontaktbrücke 4 aufgesteckt ist. Die Kontaktbrücke 4 weist hierzu ein Loch 43 auf, durch das der Aufsteckteil 21 nach dem Aufstecken ragt. Insbesondere wird beim Aufstecken der Kontaktbrücke 4 auf dem Halteelement 20 die Kontaktbrücke 4 mit dem Loch 43 auf den Aufsteckteil 21 geschoben
beziehungsweise wird umgekehrt der Aufsteckteil 21 in das Loch 43 geschoben. Besonders bevorzugt weist das Loch 43 der Kontaktbrücke 4 etwas größere Abmessungen als der Aufsteckteil 21 auf, sodass die Kontaktbrücke 4 verschiebbar und zumindest teilweise kippbar am Aufsteckteil 21 angeordnet ist .
Der Aufsteckteil 21 weist zumindest eine Haltenase 24 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Aufsteckteil 21 zwei Haltenasen 24 auf, die in einer Richtung senkrecht zur
Zylinderachse A an sich gegenüber liegenden Seiten des
Aufsteckteils 21 angeordnet sind. Alternativ hierzu sind auch andere Anzahlen von Haltenasen möglich. Mittels der
Haltenasen 24 wird die Arretierung der Kontaktbrücke 4 am Halteelement 20 in einer Richtung entlang der Zylinderachse A bewirkt. Im arretierten Zustand sind die Haltenasen 24 im Bereich der Oberseite 41 der Kontaktbrücke 4 angeordnet.
Insbesondere kann die Kontaktbrücke 4 im zusammengebauten Zustand der Kontaktanordnung 200 an den Haltenasen 24 anstoßen. Um ein Aufstecken der Kontaktbrücke 4 auf den
Aufsteckteil 21 zu ermöglichen, weist das Loch 43 der
Kontaktbrücke 4 in der das Loch 43 umgebenden Lochwand 430 entsprechend der Anzahl und Position der Haltenasen 24 eine oder mehrere Einführnute 44 auf, die von der Oberseite 41 der Kontaktbrücke 4 zur Unterseite 42 reichen. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel weist die Kontaktbrücke entsprechend in der Lochwand 430 zwei Einführnute 44 auf, die den Haltenasen 24 zugeordnet sind und deren Größen derart bemessen sind, dass die Haltenasen 24 durch die Einführnute 44 geschoben werden können. Beim Aufstecken wird die Kontaktbrücke 4 so zum Halteelement 20 ausgerichtet, dass der Aufsteckteil 21 mit den Haltenasen 24 durch das Loch 43 mit den Einführnuten 44 geschoben werden kann. Nach dem vollständigen
Durchschieben der Haltenasen 24 wird die Kontaktbrücke 4 relativ zum Halteelement 20 um die Zylinderachse A des Lochs 23 des Halteelements 20 verdreht, so dass die Einführnute 44 und die Haltenasen 24 versetzt zueinander ausgerichtet sind.
Weiterhin weist die Kontaktbrücke 4 im gezeigten
Ausführungsbeispiel in der Lochwand 430 entsprechend der Anzahl und Position der Haltenasen 44 eine oder mehrere
Haltenute 45 auf, die von der Oberseite 41 der Kontaktbrücke 4 her in Richtung der Unterseite 42, aber nicht bis zu dieser hindurch reichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktbrücke 4 entsprechend zwei Haltenute 45 auf. Beim Arretieren der Kontaktbrücke 4 wird diese soweit verdreht, dass die Haltenasen 24 in den Haltenuten 45 angeordnet werden können. Hierdurch kann ein Verdrehen der Kontaktbrücke 4 relativ zum Halteelement 20 verhindert werden. Die Haltenasen
24 können auf der der Unterseite 42 der Kontaktbrücke 4 zugewandten Seite gerade, abgerundet oder gewinkelt sein, um je nach gewünschter Ausbildung eine Kippbarkeit der
Kontaktbrücke 4 zu fördern oder zu mindern. Durch eine geeignete Form der Haltenasen 24 kann die Beweglichkeit der Kontaktbrücke 4 somit geeignet gewählt werden, so dass die Kontaktbrücke 4 als eine Art Wippe fungieren kann. Durch die Kippbarkeit können Höhenunterschiede beim Schalten
ausgeglichen werden.
An der den Haltenasen 24 gegenüber liegenden Seite weist das Halteelement 20 einen an das Aufsteckteil 21 angrenzenden Sockelteil 22 auf, wobei das zylindrische Loch 23 des
Halteelements 20 durch den Aufsteckteil 21 und den Sockelteil 22 reicht. Der Sockelteil 22 ist so ausgeformt, dass der Sockelteil 22 nicht durch das Loch 43 der Kontaktbrücke 4 passt, so dass der Sockelteil 22 die Bewegungsfreiheit der Kontaktbrücke 4 in einer Richtung entlang der Zylinderachse A einschränkt. Wie insbesondere in Figur 2D erkennbar ist, können der Aufsteckteil 21 und der Sockelteil 22 jeweils in Bezug auf ihre Außenflächen zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, wobei der Sockelteil 22 einen größeren Durchmesser als der Aufsteckteil 21 aufweist.
Wie in den Figuren 2A bis 2C gezeigt ist, weist die
Kontaktanordnung 200 weiterhin eine Kontaktfeder 17 auf, die an der Unterseite 42 der Kontaktbrücke 4 angeordnet ist.
Insbesondere kann die Kontaktfeder 17 im arretierten Zustand der Kontaktbrücke 4 am Halteelement 20 in direktem Kontakt mit der Unterseite 42 der Kontaktbrücke 4 stehen, so dass die Unterseite 42 der Kontaktbrücke 4 ein Gegenlager für die Kontaktfeder 17 bildet. Weiterhin können das Halteelement 20 und insbesondere der Sockelteil 22 ein Gegenlager 25 für die Kontaktfeder 17 auf einer der Kontaktbrücke 4 abgewandten Seite der Kontaktfeder 17 aufweisen. Die Kontaktfeder 17 umgibt wie gezeigt einen Teil des Sockelteils 22.
Beim Zusammenbau der Kontaktanordnung 200 kann das
Halteelement 20 zuerst mit der Achse 7 in der oben
beschriebenen Weise verbunden werden. Anschließend können die Kontaktfeder 17 aufgesetzt und die Kontaktbrücke 4 in der oben beschriebenen Weise auf den Aufsteckteil 21 um einen Winkel von 90° zur endgültigen Einbauposition gedreht
aufgeschoben und durch Verdrehung um einen Winkel von 90° arretiert werden.
Das Halteelement weist ein elektrisch isolierendes Material auf. Besonders bevorzugt ist das Halteelement aus einem oder mehreren elektrisch isolierenden Materialien gefertigt und somit als Ganzes elektrisch isolierend. Das oder die
elektrisch isolierenden Materialien können ausgewählt sein aus Polymeren und Keramikmaterialien, beispielsweise ausgewählt aus Polyoxymethylen (POM, Polybutylenterephthalat (PBT) , Glasfaser-gefülltem PBT und elektrisch isolierenden Metalloxiden wie etwa AI2O3. Durch die gezeigte Ausbildung des Halteelements 20 kann das Halteelement 20 die Kontaktbrücke 4 oder bevorzugt die Kontaktbrücke 4 und die Kontaktfeder 17 von der Achse 17 elektrisch isolieren. Dadurch kann die
Kontaktbrücke 4 von den Komponenten des Magnetantriebs der Schaltvorrichtung, also insbesondere von den Komponenten des Magnetankers, elektrisch isoliert gelagert sein. Dadurch gibt es keinen leitenden Kontakt zwischen der Kontaktbrücke 4 und der Achse 7. Auch alle möglichen Wege eines Überschlags können mit langen Freistands- und Kriechstecken bedacht werden. Das Halteelement ermöglicht somit gleichzeitig eine Lagerung und Arretierung der Kontaktbrücke 4 sowie eine elektrische Isolation der Kontaktbrücke 4.
In Figur 3 ist ein Ausschnitt einer Schaltvorrichtung 100 in einer der Figur 2C entsprechenden Schnittdarstellung gezeigt, die wie die Schaltvorrichtung ausgebildet sein kann, die in Verbindung mit der Figur 1 beschrieben ist, wobei im
Unterschied zur Figur 1 die Kontaktanordnung 200 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel eingebaut ist. Komponenten und Merkmale der Schaltvorrichtung, die in Verbindung mit der Figur 3 nicht gezeigt und/oder beschrieben sind, können wie in Verbindung mit der Figur 1 beschrieben ausgebildet sein.
Das Gegenlager 25 des Sockelteils des Halteelements 20 kann wie gezeigt zusätzlich durch die beidseitige längliche
Ausbildung eine Abstützung an der Schaltkammer 11 ermöglichen und somit eine Verdrehsicherung der Kontaktanordnung 200 in der Schaltvorrichtung 100 gewährleisten, da auch kleine
Verdrehungen nicht mehr möglich sind. Somit kann durch die gezeigte Form des Sockelteils des Halteelements 20 eine Führung der gesamten Kontaktanordnung 200 während der Auf- und Abwärtsbewegung bei den Schaltvorgängen ermöglicht werden .
In den Figuren 4A und 4B sind schematische Darstellungen von Ausschnitten von Kontaktbrücken 4 gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen jeweils in einer Aufsicht auf die
Oberseite 41 gezeigt. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2E, bei dem die Einführnute 44 und die Haltenute 45 um einen Winkel von 90° zueinander versetzt am Loch 43 der Kontaktbrücke 4 angeordnet sind, kann, wie in Figur 4A gezeigt ist, auch ein anderer Winkel möglich sein. Rein beispielhaft ist ein Winkel von 45° gezeigt. Wie in Figur 4B gezeigt ist, kann es auch möglich sein, dass keine Haltenute vorhanden sind und sich die Haltenasen des
Halteelements an der ebenen Oberseite 41 der Kontaktbrücke 4 abstützen .
In Figur 5 ist eine Kontaktanordnung 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Halteelement 20 und damit die Kontaktanordnung 200 im Vergleich zum
Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2E auf der Achse 7 aufschraubbar ist. Hierzu weist das Halteelement 20 im Loch 23 ein Gewinde 27 auf. Die Schaltvorrichtung, in die die Kontaktanordnung 200 eingebaut wird, weist eine Achse 7 auf, die in Figur 5 ebenfalls gezeigt ist und die im Bereich 70 ein entsprechendes Gewinde 71 aufweist, auf dem das
Halteelement 20 aufgeschraubt wird. Zusätzlich kann das
Halteelement 20 beim Einbau in die Schaltvorrichtung wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2E beschrieben an der Achse 7 arretiert werden, beispielsweise mittels eines Sprengrings, einer Vernietung oder aufgrund des Gewindes 71 mittels einer Kontermutter. Die in den in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind.
Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren
beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen . Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der
Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2, 3 feststehender Kontakt
4 Kontaktbrücke
5 Magnetanker
6 magnetischer Kern
7 Achse
8 Spule
9 Joch
10 Feder
11 Schaltkämmer
12 Schaltkammerwand
13 Schaltkämmerboden
14 Gas
1 6 gasdichter Bereich
17 Kontaktfeder
1 8 Federlager
1 9 Fixierungselernent
20 Halteelement
21 Aufsteckteil
22 Sockelteil
23 Loch
24 Haltenase
25 Gegenlager
2 6 Vertiefung
27 Gewinde
4 0 Kontaktbereich
4 1 Oberseite
42 Unterseite
43 Loch
44 Einführnut
45 Haltenut 70 Bereich
71 Gewinde
100 SchaltVorrichtung 200 Kontaktanordnung 430 Lochwand
A Zylinderachse

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktanordnung (200) für eine Schaltvorrichtung,
aufweisend :
- ein Halteelement (20) mit einem zylindrischen Loch (23) mit einer Zylinderachse (A) zum Anordnen des Halteelements auf einer Achse und
- eine auf das Halteelement aufgesteckte Kontaktbrücke (4) mit einer Oberseite (41) mit zumindest einem
Kontaktbereich (40) und einer der Oberseite gegenüber liegende Unterseite (42), wobei die Kontaktbrücke am Halteelement durch eine Verdrehung um die Zylinderachse in einen arretierten Zustand in einer Richtung entlang der Zylinderachse versetzbar ist.
2. Kontaktanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Kontaktbrücke ein Loch (43) aufweist, durch das ein Aufsteckteil (21) des Halteelements ragt.
3. Kontaktanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Aufsteckteil zumindest eine Haltenase (24) aufweist, durch die die Kontaktbrücke am Halteelement arretierbar ist und die im arretierten Zustand im Bereich der
Oberseite der Kontaktbrücke angeordnet ist.
4. Kontaktanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Loch der Kontaktbrücke eine Lochwand (430) mit zumindest einer Einführnut (44) für die zumindest eine Haltenase des Halteelements aufweist und die zumindest eine
Einführnut von der Oberseite der Kontaktbrücke zur
Unterseite reicht.
5. Kontaktanordnung nach einem der beiden vorherigen
Ansprüche, wobei die Kontaktbrücke in der Lochwand zumindest eine Haltenut (45) aufweist, die von der
Oberseite der Kontaktbrücke in Richtung der Unterseite reicht .
6. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Aufsteckteil zwei Haltenasen aufweist, die in einer Richtung senkrecht zur Zylinderachse an sich gegenüber liegenden Seiten des Aufsteckteils angeordnet sind und wobei die Kontaktbrücke in der Lochwand den zumindest zwei Haltenasen zugeordnete Einführnute aufweist.
7. Kontaktanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Kontaktbrücke in der Lochwand den zumindest zwei
Haltenasen zugeordnete Haltenute aufweist.
8. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Halteelement einen an das Aufsteckteil angrenzenden Sockelteil (22) aufweist und das zylindrische Loch durch den Aufsteckteil und den Sockelteil reicht.
9. Kontaktanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Kontaktfeder (17), die auf einer dem zumindest einen Kontaktbereich abgewandten Unterseite der Kontaktbrücke angeordnet ist.
10. Kontaktanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Kontaktfeder zumindest einen Teil des Sockelteils umgibt .
11. Kontaktanordnung nach einem der beiden vorherigen
Ansprüche, wobei die Kontaktfeder im arretierten Zustand der Kontaktbrücke am Halteelement in direktem Kontakt mit der Unterseite der Kontaktbrücke steht und die
Unterseite der Kontaktbrücke ein Gegenlager für die Kontaktfeder bildet.
12. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
wobei das Halteelement ein Gegenlager (25) für die
Kontaktfeder auf einer der Kontaktbrücke abgewandten Seite der Kontaktfeder aufweist.
13. Schaltvorrichtung (100), aufweisend zumindest einen
feststehenden Kontakt (2, 3) und eine Kontaktanordnung (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche in einer Schaltkammer (11), wobei
die Kontaktanordnung (200) mittels eines Magnetankers (5) mit einer Achse (7) bewegbar ist,
die Achse (7) im zylindrischen Loch (23) des Halteelements (20) angeordnet ist.
14. Schaltvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Halteelement (20) der Kontaktanordnung mittels eines Sprengrings (19) oder einer Vernietung an der Achse arretiert ist.
15. Schaltvorrichtung nach einem der beiden vorherigen
Ansprüche, wobei das Halteelement im Loch (23) des
Halteelements ein Gewinde (27) aufweist, mit dem das Halteelement auf einem Gewinde (71) der Achse
aufgeschraubt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109265B3 (de) 2022-04-14 2023-07-20 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine Schaltvorrichtung und Schaltvorrichtung
DE102022005024A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine Schaltvorrichtung und Schaltvorrichtung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018110919A1 (de) * 2018-05-07 2019-11-07 Tdk Electronics Ag Schaltvorrichtung
KR102324516B1 (ko) * 2019-05-29 2021-11-10 엘에스일렉트릭 (주) 직류 릴레이
CN114946006B (zh) * 2020-01-23 2025-06-10 三菱电机株式会社 开闭器
DE102021107381B4 (de) 2021-03-24 2026-01-29 Tdk Electronics Ag Schaltvorrichtung
WO2025207087A1 (en) * 2024-03-27 2025-10-02 Sensata Technologies, Inc. Electrical device with arc chamber assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8221714U1 (de) * 1982-07-30 1982-09-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen
FR2895143A1 (fr) * 2005-12-15 2007-06-22 Valeo Equip Electr Moteur Equipage mobile pour contacteur electromagnetique et contacteur comportant un tel equipage
EP2442343A2 (de) * 2010-10-15 2012-04-18 LSIS Co., Ltd. Bewegliche Kontaktanordnung eines elektromagnetischen Schalters
DE102011080477A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Starter und Startrelais mit Verdrehsicherung sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004017160B4 (de) 2004-03-31 2020-11-05 Seg Automotive Germany Gmbh Relais mit selbstfedernder Kontaktbrücke
JP2007335117A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Denso Corp 電磁スイッチ
DE102011122439A1 (de) 2011-12-24 2013-06-27 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zum Schalten elektrischer Lastkreise
DE102012201967B4 (de) * 2012-02-09 2019-01-17 Te Connectivity Germany Gmbh Schaltkontaktbaugruppe sowie Bausatz und Montageverfahren hierfür
CN202796485U (zh) 2012-04-13 2013-03-13 上海浦核科技有限公司 接触桥
US20140002215A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Siemens Industry, Inc. Electrical contact apparatus, assemblies, and methods of operation
KR101846224B1 (ko) * 2014-07-11 2018-04-06 엘에스산전 주식회사 전자 개폐기
PL3086351T3 (pl) 2015-04-22 2018-02-28 Ellenberger & Poensgen Gmbh Przekaźnik mocy dla pojazdu
DE102016107127B4 (de) 2016-01-29 2025-12-18 Tdk Electronics Ag Relais
GB2567825A (en) * 2017-10-24 2019-05-01 Albright International Ltd Electrical relay
DE102017220503B3 (de) * 2017-11-16 2019-01-17 Te Connectivity Germany Gmbh Doppelt unterbrechender Schalter
CN118248498A (zh) * 2018-02-07 2024-06-25 Tdk电子股份有限公司 用于切换电负载的切换装置
DE102021128179A1 (de) * 2021-10-28 2023-05-04 Te Connectivity Germany Gmbh Schaltkontaktbaugruppe für ein elektrisches Schaltelement und elektrisches Schaltelement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8221714U1 (de) * 1982-07-30 1982-09-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen
FR2895143A1 (fr) * 2005-12-15 2007-06-22 Valeo Equip Electr Moteur Equipage mobile pour contacteur electromagnetique et contacteur comportant un tel equipage
EP2442343A2 (de) * 2010-10-15 2012-04-18 LSIS Co., Ltd. Bewegliche Kontaktanordnung eines elektromagnetischen Schalters
DE102011080477A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Starter und Startrelais mit Verdrehsicherung sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109265B3 (de) 2022-04-14 2023-07-20 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine Schaltvorrichtung und Schaltvorrichtung
WO2023198533A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine schaltvorrichtung und schaltvorrichtung
DE102022005024A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine Schaltvorrichtung und Schaltvorrichtung
DE102022005024B4 (de) 2022-04-14 2024-02-01 Tdk Electronics Ag Schaltkammer für eine Schaltvorrichtung und Schaltvorrichtung

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