Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für jeweils einen Pol eines

Niederspannungsschaltgerätes, umfassend einen in einem Rotorgehäuse entgegen einer Federkraft drehbeweglich gelagerten Drehkontakt. Der Drehkontakt besteht aus mindestens einem Drehkontaktkörper, an dessen gegenüberliegenden Hebelarmen

Kontaktstücke angeordnet sind. Zusätzlich umfasst das Kontaktsystem zwei jeweils mit dem Kontaktstück eines Hebelarmendes zusammenwirkende Festkontakte.

Stand der Technik

Die EP 0 314 540 Bl offenbart in Fig. 4 eine Schaltvorrichtung für einen

Niederspannungsleistungsschalter mit einer durch mehrere Pole verlaufenden

Schaltwelle, wobei jeder Pol einen an der Schaltwelle montierten Doppelkontakt aufweist. Durch den rotativen Doppelkontakt werden beim Öffnen der

Schaltvorrichtung zwei in Reihe geschaltete Lichtbögen ermöglicht. Die

Reihenschaltung der Lichtbögen bewirkt eine höhere Strombegrenzung. Der bekannte Doppelkontakt weist zwei parallel liegende Kontaktfinger auf, um eine höhere

Stromtragfähigkeit des Doppelkontaktes zu ermöglichen. Die Verlustleistung und die damit verbundene Erwärmung der Kontaktfinger werden reduziert und die

Abhebegrenze wird angehoben. Die parallel angeordneten Kontaktfinger sind pro Kontaktstelle über eine Zugfeder mit der Schaltwelle verbunden. Die oberhalb bzw. unterhalb der Kontaktfinger angeordnete Zugfeder erzeugt ein Kontaktkraftmoment, wenn die Kontakte geschlossen sind und wirkt über ein Kupplungselement immer gleichzeitig auf beide parallele Kontaktfinger. Der Bauraum des Kontaktsystems ist aufgrund der oben bzw. unten verlaufenden Zugfeder sehr groß.

Die DE 199 33 614 Cl offenbart ein Kontaktsystem mit einem zweiarmigen

Kontaktarm. Beidseitig des Kontaktarms verlaufen pro Ende des Kontaktarms jeweils zwei Kontaktkraftfedern. Durch diese Anordnung ist der Bauraum des Kontaktsystems ebenfalls sehr groß. Um eine Parallelschaltung von zwei oder mehr Kontaktarmen zum Zweck einer höheren Stromtragfähigkeit aufzubauen, müssen die Kontaktsysteme nebeneinander angeordnet werden, was den benötigten Bauraum vergrößert. Auch die den Kontaktarmen entsprechenden Festkontakte müssen eine gewisse Breite aufweisen, um zwei oder mehrere parallele Kontaktarme zu kontaktieren. Alternativ müssen mehrere parallel angeordnete Festkontakte verwendet werden.

Es ist ein weiteres Kontaktsystem bekannt, bei dem nur ein Kontaktarm ausgebildet ist (DE 102008007363 AI). Der Kontaktarm wird von mindestens einer Kontaktkraftfeder beaufschlagt, wobei allerdings ein mechanisches Kupplungselement zwischen

Kontaktkraftfeder und Kontaktarm eingeschaltet ist. Die Verwendung des

Kupplungselements dient der Symmetrierung des Kraftangriffs, allerdings verbreitert sich dadurch der Aufbau des Kontaktsystems. Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein modulares Drehkontaktsystem für Schaltgeräte zu entwickeln, welches einen besonders schmalen Aufbau aufweist und geeignet ist für einen schmalen Aufbau eines Doppelkontaktsystems.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den

Unteransprüchen. Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für jeweils einen Pol - also eine Phase des

Stroms - eines Niederspannungsschaltgerätes, umfassend einen in einem Rotorgehäuse entgegen einer Federkraft drehbeweglich gelagerten Drehkontakt. Der Drehkontakt besteht aus mindestens einem Drehkontaktkörper, an dessen gegenüberliegenden Hebelarmenden Kontaktstücke (Bewegtkontaktstücke) angeordnet sind. Zusätzlich umfasst das Kontaktsystem zwei jeweils mit dem Kontaktstück eines Hebelarmendes zusammenwirkende Festkontakte. Jeder Hebelarm ist von jeweils einer Feder beaufschlagt, die sich einendig am Drehkontaktkörper und anderendig am Rotorgehäuse abstützt. Die Federkörper beider Federn sind auf derselben Flachseite, bzw. Seitenfläche des Drehkontaktkörpers angeordnet. Durch die Verwendung von nur zwei Federn pro Drehkontaktkörper werden die Abmessungen des Kontaktsystems reduziert.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat die Besonderheit, dass Kontaktkraftfedern nur an einer der Seitenflächen des Drehkontaktkörpers angeordnet sind, und unmittelbar, das heißt, ohne mechanisches Kupplungselement (oder Übertragungsglied) zwischen Kontaktkraftfeder und Drehkontaktkörper am Drehkontaktkörper angreifen. Diese Anordnung hat den entscheidenden Vorteil, dass die Breite von Drehkontaktkörper und Kontaktkraftfeder (nebeneinander) nur durch die Dicke des Drehkontaktkörpers plus Durchmesser des Federkörpers bestimmt ist. Beiderseits des Drehkontaktkörpers angeordnete Kontaktkraftfedern liefern einen breiteren Aufbau. Der unsymmetrische (einseitige) Kraftangriff der Kontaktkraftfedern ist kein Nachteil, wie eigene

Untersuchungen der Anmelderin aufzeigen, da der Kraftangriff beider Federn sich gegenseitig ausbalancieren. Es tritt keine Verkippung des Drehkontaktkörpers auf, was auch zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die Kontaktkraftfedern dicht am

Drehkontaktkörper anliegen.

Die bevorzugte Ausführungsform weist für den Drehkontakt zwei Drehkontaktkörper auf, die nebeneinander parallel zu ihren Längsseiten angeordnet sind. Sie bilden miteinander eine Parallelschaltung der Kontakte.

Vorteilhafterweise liegen die Federn auf den Längsseiten der Drehkontaktkörper, die voneinander wegweisen. Zwischen den beiden Drehkontaktkörpern befinden sich keine Federn. Weiterhin hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass jedem Festkontakt zwei Kontaktstücke an den beiden Hebelarmenden der Drehkontaktkörper zugeordnet sind. Dadurch lässt sich eine besonders kompakte Bauweise des Kontaktsystems realisieren, da die Festkontakte aufgrund der eng beieinander liegenden Kontaktelemente jedes Hebelarmendes schmal ausgeführt werden können. Dadurch entfällt auch die

Notwendigkeit, pro Hebelarmende mehrere Festkontakte parallel zu verwenden.

Durch die Verwendung von zwei parallelen Drehkontaktkörpern wird die Abhebegrenze der Kontakte verbessert und die Verlustleistung reduziert. Wesentlich ist, dass erreicht wird, dass die Federkraftbeaufschlagung für jeden Drehkontaktkörper unabhängig vom anderen erfolgt.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform pendeln sich die Druckkräfte in den

Kontaktpaarungen unabhängig voneinander aus. Bei unterschiedlichem

Kontaktstückabbrand und damit verbunden mit Veränderung der Federkrafthebelarme bleibt das Kontaktkraftdrehmoment in jedem Kontakt optimal.

Vorteilhafterweise sind die oder der Drehkontaktkörper um eine Welle drehbeweglich gelagert.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, dass die Federhaken der Federn den Drehkontaktkörper umgreifen. Alternativ weisen die Drehkontaktkörper pro Hebelarm jeweils eine Befestigungsbohrung auf, durch den die Federhaken der Federn greifen. Eine weitere Alternative der Befestigung der Federn am Drehkontaktkörper liegt in seitlich aus der Längsseite herausragenden Halteelementen, wie Zapfen, Nieten, Stifte oder Schrauben. Weiterhin kann das herausragende Halteelement einstückig aus dem Drehkontaktkörper heraus geprägt sein.

Die zweite und anderendige Abstützung der Federn am Rotorgehäuse kann aus einem Haltestift bestehen.

Die aufgeführten Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung können einzeln oder gemeinsam beansprucht sein. Kurze Beschreibung der Figuren

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen. Von den Abbildungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Drehkontaktes mit einem

Drehkontaktkörper mit zwei Hebelarmenden;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Drehkontaktes aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines weiteren erfindungsgemäßem

Drehkontaktes mit zwei Drehkontaktkörper ohne Rotorgehäuse;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Drehkontaktes aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßem Drehkontaktes mit zwei Drehkontaktkörpern mit Rotorgehäuse;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Drehkontaktes aus Fig. 5 und

Fig. 7 Prinzip skizzen von fünf verschiedenen, erfindungsgemäßen Anbindungen (a-e) der Feder an den Drehkontaktkörper.

Fig. 1 und Fig. 2 offenbaren eine Ausführungsform eines Drehkontaktes mit einem einzigen Drehkontaktkörper 1. Der Drehkontaktkörper 1 ist aus einem hochleitfähigen Flachmaterial gebildet, mit Seitenflächen (111, 121) senkrecht zur Drehachse (Welle 3) des Drehkontaktkörpers und Schmalseiten als Flächen senkrecht zu den Seitenflächen. Der Drehkontaktkörper hat zwei Hebelarme 11, 12, welche an ihren Enden jeweils ein Kontaktstück (Bewegtkontakt) 112, 122 aufweisen. Der Drehkontaktkörper 1 weist in einem mittig angeordneten Bereich eine Öffnung auf, mit der der Drehkontaktkörper 1 rotierbar auf eine Welle 3 gesteckt ist. Der Drehkontaktkörper 1 kann jedoch auch ohne Welle 3 schwimmend, beweglich gelagert sein.

Die Kontaktstücke 112, 122 sind entgegengesetzt an den jeweiligen Hebelarmenden 11, 12 angeordnet. Den Kontaktstücken 112, 122 gegenüber ist jeweils ein Festkontakt 5, 6 zugeordnet. In Fig. 2 (auch in Fig. 6) ist der Drehkontakt geschlossen; die

Kontaktstücke 112, 122, (212, 222) liegen den Festkontakten 5, 6 auf. Eine Drehung des Drehkontaktkörpers 1 entgegen den Uhrzeigersinn bewirkt das Öffnen des

Drehkontaktes. An jedem Hebelarm 11, 12 ist eine Feder 13, 14 angebracht. Die Federn 13, 14 bestehen jeweils aus einem Federkörper 131, 141, an dessen einem Ende ein Federhaken 132, 142 zur Befestigung am Drehkontaktkörper 1 angebracht ist. In den Ausführungsbeispielen in den Figurendarstellungen sind ausschließlich als

Schraubenfedern 13, 14 ausgebildete Zugfedern offenbart. Es ist jedoch denkbar, andere Federarten, wie z.B. Druckfedern zu verwenden. Dafür müssen die Federn entsprechend anders mit den Drehkontaktkörpern 1, 2 verbunden werden.

Jede Feder 13, 14 ist zusätzlich über einen Haltestift 41, 42 am Rotorgehäuse 4 abgestützt, sodass die Kontaktstücke 112, 122 der Hebelarme 11, 12 auf die

Festkontakte 5, 6 gepresst werden. Die Befestigung der Federn 13, 14 an den

Hebelarmen 11, 12 erfolgt im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 und 7a über einen als Bügel geformten Federhaken 132, 142, der direkt am Federkörper 131, 141 anschließt und über die schmale Kante der Hebelarme 11, 12 des Drehkontaktkörpers 1 greift. Es sind auch andere Befestigungen der Federn 13, 14 mit den Hebelarmen 11, 12 denkbar. So können beispielsweise die Federn 13, 14 auf der Schmalseite der

Hebelarme 11, 12 angebrachte Zapfen 114 umgreifen (siehe Fig. 7b) oder

entsprechende, an der Längsseite 111, 121 der Hebelarme 11, 12 angebrachte Zapfen, Nieten, Stifte, Biegeteile oder Schrauben umfassen (siehe Fig. 7c, d und e). Auch eine Befestigungsbohrung 113 im Hebelarm 11, 12 kann den Federhaken 132, 142 der Feder 13, 14 aufnehmen und somit festhalten. Ähnliche Befestigungsmöglichkeiten der Federn 13, 14 sind auch am Rotorgehäuse 4 denkbar.

Die Federkörper 131, 141 liegen auf einer der Längsseiten 111 des Drehkontaktkörpers 1. Die Längsseiten 111, 121 liegen senkrecht zur Drehachse und bezeichnen die Seiten des Drehkontaktkörpers 1 mit dem größten Flächeninhalt. Dagegen weisen die

Schmalseiten des Drehkontaktkörpers 1 einen nur sehr geringen Flächeninhalt auf.

Sind die Kräfte beider Federn 13, 14 ausgeglichen, kann der Drehkontaktkörper 1 nicht über seine Schmalseite kippen, da die Federn 13, 14 jeweils eine Kraft entgegengesetzt zueinander auf den Drehkontaktkörper 1 ausüben. Fig. 3 und 4 zeigen ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 und Fig. 2 entsprechend verwendet sind. Dieser Drehkontakt besteht aus zwei Drehkontaktkörpern 1, 2, wobei in Fig. 4 der zweite Drehkontaktkörpern 2 (verdeckt) hinter der Zeichenebene liegt. Die mit den Federn 13, 14, 23, 24 versehenen Längsseiten 111, 211 der

Drehkontaktkörper 1, 2 sind voneinander abgewandt. Durch diese Anordnung ist eine sehr enge, parallele Aneinanderreihung der Drehkontaktkörper 1, 2 möglich, was dazu führt, dass die den nebeneinander liegenden Kontaktstücken 112, 212 und 122, 222 zugeordneten Festkontakte 5, 6 schmal ausgebildet werden können. Jeder

Drehkontaktkörper 1, 2 wird über zwei Federn 13, 14, 23, 24 mit einer Kontaktkraft beaufschlagt. Dabei sind die Kontaktkräfte der Drehkontaktkörper 1, 2 voneinander unabhängig.

Fig. 5 und 6 zeigen das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 und 4 mit zusätzlichem

Rotorgehäuse 4. Das Rotorgehäuse 4 ist aus isolierendem Material und umschließt die Mitten der beiden Drehkontaktkörper 1, 2 sowie die Federn 13, 14, 23, 24. Das Rotorgehäuse 4 ist bezüglich der drehbeweglich gelagerten Drehkontaktkörper 1, 2 feststehend und bildet zusätzlich für die Drehkontaktkörper 1, 2 Anschläge aus.

Die Fig. 7 liefert Prinzip skizzen (7a - 7e) von fünf verschiedenen, erfindungsgemäßen Anbindungen 132 der Feder an den Drehkontaktkörper. In Fig. 7a ist die Anbindung als Haken 132 einer Feder über die Schmalseite gelegt. In Fig. 7b ist die Anbindung als Stift 132 von der Schmalseite abstehend gezeigt. In Fig. 7c ist die Anbindung 132 eine Bohrung 113. In Fig. 7d besteht die Anbindung aus einem abstehenden Haltelement 114 und in Fig. 7e wird ein in den Drehkontaktkörper eingesetzter, abstehender Zapfen benutzt.

Bezugszeichenliste

1 Drehkontaktkörper

I I, 12 Hebelarm

I I I, 121 Seitenfläche

112, 122 Kontaktstück

113 Befestigungsbohrung

114 Hai teelement (Zapfen)

13, 14 Feder

131, 141 Federkörper

132, 142 Federhaken

2 Drehkontaktkörper 21, 22 Hebelarm

, 221 Seitenflächen

, 222 Kontaktstück

23, 24 Feder

231. 241 Federkörper

232. 242 Federhaken

3 Welle

4 Rotorgehäuse

41, 42 Haltestift

5, 6 Festkontakt