(84) Bestimmungsstaaten (regional) : europäisches Patent (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR).

Veröffentlicht : -mit internationalem Recherchenbericht<BR> vor Ablauf der für Änderungen der Ansprüche geltenden Frist; Veröffentlichung wird wiederholt, falls Ånderungen eintreffen Zur Erklarung der Zweibuchstaben-Codes, und der anderen Abkürzungen wird auf die Erklärungen ("Guidance Notes on Codes and Abbreviations") am Anfang jeder regulären Ausgabe der PCT-Gazette verwiesen.

(57) Zusammenfassung : Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für ein Niederspannungsschaltgerät, das pro Hauptstrombahn aus einer in einem Kontaktbruckenträger (18) gelagerten beweglichen Kontaktbrücke (2) mit beweglichen Kontakten (4 ; 6), einem Paar feststehender Kontaktelemente (8 ; 10) mit feststehenden Kontakten (12 ; 14) und einem Hilfsmagnetsystem (22) mit einer in der Hauptstrombahn angeordneten Magnetspule (24) besteht. Gegen ein ungewolltes elektrodynamisches Öffnen der Kontakte ist im Schaltgerät ein Zuhaltemittel (32) gelagert, das von dem Magnetanker (28) beaufschlagbar ist und unabhängig vom weiteren Zustand des Hilfsmagnetsystems (22) zuhaltend mit der Kontaktbrücke (2) in Verbindung steht.

Beschreibung Kontaktsystem für ein Niederspannungsschaltgerät Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für ein Niederspannungsschaltgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Kontaktsysteme finden An- wendung in elektromagnetischen Schützen und in ein-oder mehrpoligen Schutzschaltern wie Leitungsschutzschaltern, Motorschutzschaltern und kleinen Leistungsschaltern.

Stand der Technik Bekannte Kontaktsysteme bestehen aus einer beweglichen Kontaktbrücke mit einem Paar von endseitigen beweglichen Kontakten und einem Paar von fe- sten Kontakten, die einzeln an festen Kontaktelemente befestigt sind. Bei die- sen Kontaktsystemen werden Maßnahmen getroffen, um bei höheren Über- strömen oder Kurzschlussströmen eine frühzeitige Kontaktöffnung infolge der bei diesen hohen Strömen und entgegen den Kontaktkraftfedern wirkenden elektrodynamischen Abstoßungskräften zwischen den Kontakten zu verhin- dern, damit es nicht zum Verschweißen der Kontakte kommen kann. Dazu wird ein Hilfsmagnetsystem von dem durch die Kontakte fließenden Strom be- aufschlagt, der ab einem bestimmten Stromwert, der noch unterhalb der elek- trodynamischen Abhebegrenze der Kontaktbrücke liegt, eine mit zunehmen- dem Strom ansteigende Kraft erzeugt, die für eine zusätzliche Kontaktkraft verwendet wird. Nach W097/27602 A1 ist der bewegliche Eisenkern des Hilfsmagnetsystems mit dem Kontaktbrückenträger verbunden und verläuft in der Kraftwirkungslinie des Hauptmagnetsystems, das über den Kontaktbrü- ckenträger die Kontakte ein-und ausschaltet. Nach US-PS 4 513 270 ist das

Hilfsmagnetsystem in das Kontaktsystem integriert, in dem ein mit der Kon- taktbrücke verbundenes weichmagnetisches Stück die Funktion des bewegli- chen Ankers und ein am Kontaktbrückenträger befestigtes weichmagnetisches U-Stück als Magnetjoch wirkt. Von Nachteil bei den bekannten Kontaktsyste- men ist die Abhängigkeit der magnetischen Kontaktkraftverstärkung von der momentanen Höhe und dem Kurvenverlauf des Über-oder Kurzschlussstro- mes.

Darstellunq der Erfindung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit gegen ein un- beabsichtigtes Aufschleudern der Kontakte zu verbessern.

Ausgehend von einem Kontaktsystem der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unab- hängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteil- hafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.

Beim Überschreiten des für das Hilfsmagnetsystem vorbestimmten Ansprech- stromes, der noch unterhalb der elektrodynamischen Abhebegrenze für die Kontaktbrücke liegt, wird durch die anfängliche Ankerbewegung und danach unabhängig vom weiteren Verlauf des Stromes ein Zuhaltemittel mit der Kon- taktbrücke zuhaltend in Verbindung gebracht, wodurch bei weiterem Stroman- stieg in der Hauptstrombahn ein ungewolltes Öffnen der Kontakte verhindert wird, selbst dann, wenn der Strom nach einem Nulldurchgang wieder kräftig ansteigt. Erfindungsgemäße Kontaktsysteme mehrpoliger Schaltgeräte sind üblicherweise mit jeweils einem zugehörigen Hilfsmagnetsystem und Zuhalte- mittel versehen.

Der Bewegung des beaufschlagten Zuhaltemittels erfolgt zweckmäßigerweise quer zur Bewegungsrichtung der Kontaktbrücke. Eine bleibende Zuhaltung wird vorteilhaft durch eine klemmende Wirkverbindung zwischen Zuhaltemittel

und Kontaktbrücke erreicht, wobei nach Beseitigung des Störfalles das Zuhal- temittel mittels an sich bekannter Rückstellmittel in seine Ausgangslage zu- rückzubringen ist. Die Rückstellmittel können vorteilhaft mit dem Kontaktan- trieb, beispielsweise einem Schaltknebel, einem Schaltschloss oder einem Hauptmagnetsystem, gekoppelt sein oder manuell von der Außenseite des Schaltgerätes bedient werden.

Das Zuhaltemittel kann im Schaltgerät linear oder bogenförmig gelagert sein, wobei zur Gewährleistung der Zuhaltung selbstredend gegen die Kraft der elektrodynamischen Kontaktöffnung eine ausreichende Abstützung des Zu- haltemittels, beispielsweise in einer geeigneten Gegenlagerung im Gehäuse des Schaltgerätes, zu erfolgen hat. Die selbstklemmende Wirkung des Zuhal- temittels wird vorteilhaft durch eine keilförmige Ausgestaltung an seinem kon- taktnahen Ende oder durch sein spitzwinkliges Auflaufen auf die Oberfläche der Kontaktbrücke erreicht. Um eine gleichverteilte Zuhaltekraft auf beide Hälften des Brückenkontaktes aufzubringen, ist das Zuhaltemittel an seinem kontaktnahen Ende gabelförmig ausgebildet.

Als Hilfsmagnetsystem ist zweckmäßig ein Klappankersystem oder ein Tauch- ankersystem zu verwenden.

Es ist für die zuhaltende Wirkung des Zuhaltemittels ausreichend, wenn dieser lose mit dem Magnetanker in der Weise gekoppelt ist, dass beim Ansprechen des Magnetankers das Zuhaltemittel eine Beschleunigung in Richtung Kon- taktbrücke erfährt. Es ist für etliche Anwendungsfälle jedoch vorteilhaft, wenn das Zuhaltemittel fest mit dem Magnetanker gekoppelt ist. Um eine Klemmwir- kung zwischen Zuhaltemittel und Kontaktbrücke zu erreichen, muss hierbei die Klemmkraft größer als die Rückstellkraft des Magnetankers sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgen- den, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen Figur 1 : ein erfindungsgemäßes Kontaktsystem in Längsschnittdarstellung gemäß Linie l-l in Fig. 2 ; Figur 2 : das Kontaktsystem in Querschnittdarstellung gemäß Linie 11-11 in Fig.

1 und Figur 3 : das Kontaktsystem in Längsschnittdarstellung gemäß Linie 111-111 in Fig. 2.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Das im geschlossenen Zustand dargestellte Kontaktsystem enthält eine be- wegliche Kontaktbrücke 2 mit einem Paar von beweglichen Kontakten 4, 6 und einem Paar feststehender Kontaktelemente 8, 10 mit jeweils einem festste- henden Kontakt 12, 14. Die Kontaktbrücke 2 und die Kontaktelemente 8, 10 sind in einem Gehäuse 16 des Schaltgerätes so angeordnet, dass sich jeweils einer der beweglichen Kontakte 4 bzw. 6 einem der feststehenden Kontakte 12 bzw. 14 gegenüber befindet. Die Kontaktbrücke 2 ist in einem im Gehäuse 16 längsverschieblich gelagerten Kontaktbrückenträger 18 gelagert, wobei sie durch eine ebenfalls im Kontaktbrückenträger 18 gelagerte Kontaktdruckfeder 20 in Richtung zu den Kontaktelementen 8, 10 beaufschlagt wird. Der Kontakt- brückenträger 18 ist mit einem nicht dargestellten Kontaktantrieb, beispiels- weise einem Schaltschloss oder einem Hauptmagnetsystem verbunden, um die Kontaktepaare 4, 12 und 6, 14 zu schließen oder zu öffnen. In einem mehrpoligen Schaltgerät trägt der Kontaktbrückenträger 18 mehrere, gleichar- tigen Kontaktsystemen zugeordnete Kontaktbrücken 2.

Im geschlossenen Zustand der dargestellten Hauptstrombahn verläuft der Strom von dem in der in Fig. 1 links verlaufenden feststehenden Kontaktele-

ment 8 über das Kontaktepaar 4, 12, über die bewegliche Kontaktbrücke 2 und über das Kontaktepaar 6, 14 zu dem rechts verlaufenden feststehenden Kontaktelement 10. Von dort verläuft der Strom über die Magnetspule 24 ei- nes Hilfsmagnetsystems 22. Das Hilfsmagnetsystem 22 ist als Klappanker- system aufgebaut und besteht weiterhin aus einem im Gehäuse 16 festgeleg- ten U-förmigen Magnetjoch 26 und einem an dessen Polenden schwenkbar gelagerten Magnetanker 28 aus Weicheisen. Der Magnetanker 28 wird in Richtung der dargestellten Ausgangslage durch eine Zugfeder 30 beauf- schlagt. Der Magnetanker 28 ist in Verlängerung mit einem Zuhaltemittel 32 aus Formmasse verbunden. Beiderseits der Kontaktdruckfeder 20 ist das Zu- haltemittel 32 mit Gabelenden 34, 36 versehen, die in Richtung zur Kontakt- brücke 2 weisen. Die Gabelenden 34, 36 verjüngen sich in Richtung zur Kon- taktbrücke 2 keilförmig. Senkrecht zur Ebene des Magnetankers 28 ist das Zuhaltemittel 32 mit einem von den Gabelenden 34, 36 fortweisenden stab- förmigen Rückstellmittel 38 versehen.

Das Kontaktsystem arbeitet beim Auftreten eines hohen Überstromes, bei- spielsweise eines Kurzschlussstromes, in der Hauptstrombahn folgenderma- ßen : Der ansteigende Überstrom führt zum Ansprechen des Hilfsmagnetsy- stems 2, d. h. zum Anziehen des Magnetankers 28 an das Magnetjoch 26 ent- gegen der Kraftwirkung der Zugfeder 30. Mit der Bewegung des Magnetankers 28 verschwenkt das Zuhaltemittel 32 in Richtung zur Kontaktbrücke 2. Die bis- her vor der Kontaktbrücke 2 stehenden Gabelenden 34, 36 des Zuhaltemittels 32 schieben sich unter Beschreibung einer kreisbogenförmigen Bahn mit ihren keilförmigen Enden reibschlüssig über die Kontaktbrücke 2. Das geschieht be- reits bei einem Stromwert des ansteigenden Überstromes, bevor es durch weiteren Stromanstieg zu einem elektrodynamischen Abheben der Kontakt- brücke 2 mit ihren beweglichen Kontakten 4, 6 von den feststehenden Kon- takten 12, 14 kommen kann. Von einem Teil des Gehäuses 16 wird das Zu- haltemittel 32 dabei entgegen der elektrodynamischen Kraftwirkung auf die Kontaktbrücke 2 abgestützt. An anderer Stelle, beispielsweise durch einen mit dem Schaltgerät in Reihe geschalteten Leistungsschalter, wird der Überstrom abgeschaltet. Das Zuhaltemittel 32 bleibt weiterhin über seine Gabelenden 34,

36 mit der Kontaktbrücke 2 verklemmt, solange er nicht durch manuelle Betäti- gung des Rückstellmittels 38 im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 2 gezeigte Ausgangslage zurückgebracht wird. Des Rückstellmittel 32 kann alternativ auch mit einem Betätigungsmechanismus des Schaltgerätes gekoppelt sein.

In seiner Ausgangslage behindert das Zuhaltemittel 32 nicht das gewollte Öff- nen und Schließen des Kontaktsystems über den Kontaktantrieb.