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Title:
SWITCHING DEVICE FOR SWITCHING AN ELECTRICAL LOAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/154855
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switching device (1) for switching an electrical load, comprising a first and a second fixed contact element (10, 20), a moving contact bridge (30) and a moving shaft (40) for moving the contact bridge (30). The contact bridge (30) is arranged at one end (E40a) of the shaft (40). The shaft (40) can be moved into a first position, in which the contact bridge (30) is in contact with the first and second contact element (10, 20). In addition, the shaft (40) can be moved into a second position, in which the contact bridge (30) is arranged at a distance from the first and second contact element (10, 20). The switching device (1) also comprises an adjustment device (50) for adjusting the distance between the contact bridge (30) and the first and second contact element (10, 20), wherein the adjustment device (50) is arranged at the end (E40a) of the shaft (40).

Inventors:
HOFFMANN, Robert (Paulsenstr. 23, Berlin, 12163, DE)
WEINHARDT, Jonas (Seelingstr. 20, Berlin, 14059, DE)
Application Number:
EP2019/052905
Publication Date:
August 15, 2019
Filing Date:
February 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
TDK ELECTRONICS AG (Rosenheimer Str. 141 e, München, 81671, DE)
International Classes:
H01H50/34; H01H1/20; H01H50/54
Foreign References:
US20170358413A12017-12-14
CN205723359U2016-11-23
DE102018102736A2018-02-07
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (Schloßschmidstr. 5, München, 80639, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last, umfassend :

- ein erstes feststehendes Kontaktelement (10),

- ein zweites feststehendes Kontaktelement (20),

- eine bewegliche Kontaktbrücke (30),

- eine bewegliche Achse (40) zum Bewegen der Kontaktbrücke

(30), wobei die Kontaktbrücke (30) an einem Ende (E40a) der Achse (40) angeordnet ist, wobei die Achse (40) an eine erste Position, an der die Kontaktbrücke (30) das erste und zweite Kontaktelement (10, 20) berührt, bewegbar ist, wobei die Achse (40) an eine zweite

Position, an der die Kontaktbrücke (30) in einem Abstand von dem ersten und zweiten Kontaktelement (10, 20) angeordnet ist, bewegbar ist,

- eine Einstelleinrichtung (50) zum Einstellen des Abstands zwischen der Kontaktbrücke (30) und dem ersten und zweiten Kontaktelement (10, 20) in der zweiten Position, wobei die Einstelleinrichtung (50) an dem Ende (E40a) der Achse (40) angeordnet ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1,

wobei die Achse (40) an dem Ende (E40a) ein Gewinde (41)

aufweist und die Einstelleinrichtung (50) an dem Gewinde (41) angeordnet ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2,

wobei der Abstand zwischen der Kontaktbrücke (30) und dem

ersten und zweiten Kontaktelement (10, 20) in einer ersten Stellung der Einstelleinrichtung (50) kleiner als in einer zweiten Stellung der Einstelleinrichtung ist und die Einstelleinrichtung (50) in der zweiten Stellung weiter als in der ersten Stellung auf dem Gewinde (41) eingedreht ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

- wobei die Kontaktbrücke (30) ein Loch (33), durch das die

Achse (40) verläuft, aufweist,

- wobei zumindest ein Teil des Gewindes (41) der Achse (40) an der Oberseite (030) der Kontaktbrücke (30) aus dem Loch (33) der Kontaktbrücke herausragt.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4,

wobei die Einstelleinrichtung (50) zumindest an dem Teil des Gewindes (41), der an der Oberseite (030) der

Kontaktbrücke (30) aus dem Loch (33) der Kontaktbrücke herausragt, angeordnet ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Einstelleinrichtung (50) ein Einstellelement (53) aufweist, das mit einem Auflageteil (532) auf der

Oberseite (030) der Kontaktbrücke (30) aufliegt und mit einem Zylinderteil (531) durch das Loch (33)

hindurchragt .

7. Schaltvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das

Einstellelement (53) ein Innengewinde (533) aufweist, mit dem das Einstellelement (53) auf dem Gewinde (41) der Achse (40) aufgeschraubt ist.

8. Schaltvorrichtung nach einem der beiden vorherigen

Ansprüche, wobei das Einstellelement (53) ein elektrisch isolierendes Material aufweist.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, - wobei die Einstelleinrichtung (50) als eine Mutter (51), die auf dem Gewinde (41) angeordnet ist, ausgebildet ist,

- wobei der Abstand zwischen der Oberseite (030) der

Kontaktbrücke (30) und dem ersten und zweiten

Kontaktelement (10, 20) davon abhängig ist, wie weit die Mutter (51) in das Gewinde (41) eingedreht ist.

10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9,

wobei die Mutter (51) oder eine Unterlegscheibe (52), die

zwischen der Mutter (51) und der Kontaktbrücke (30) angeordnet ist, auf der Oberseite (030) der

Kontaktbrücke (30) aufliegt.

11. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Einstelleinrichtung (50) an dem Gewinde (41)

arretiert ist.

12. Schaltvorrichtung nach Anspruch 11,

wobei die Einstelleinrichtung (50) durch einen Kleberauftrag auf das Gewinde (41) oder eine Verschweißung an dem Gewinde (41) oder eine Deformation des Gewindes oder eine Kontermutter (54) an dem Gewinde (41) arretiert ist .

13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12,

umfassend :

ein Abdeckelement (70) zum Abdecken der Einstelleinrichtung (50) und des Teils des Gewindes (41), der an der

Oberseite (030) der Kontaktbrücke (30) aus dem Loch (33) der Kontaktbrücke herausragt.

14. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend :

- einen Magnetantrieb (80), der dazu ausgebildet ist, die

Kontaktbrücke (30) zwischen der ersten und zweiten Position zu bewegen,

- wobei der Magnetantrieb (80) einen Anker (81) und ein Joch

(82) aufweist,

- wobei der Anker (81) und das Joch (82) an der ersten

Position der Kontaktbrücke (30) durch einen Luftspalt (90) voneinander beabstandet angeordnet sind,

- wobei die Größe des Luftspalts (90) unabhängig davon ist, ob sich die Einstelleinrichtung (50) in der ersten oder zweiten Stellung befindet. 15. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Schaltvorrichtung (1) als ein Schütz oder ein Relais ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last, beispielsweise ein Schütz oder Relais zum Trennen von Batteriestromkreisen.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 102 736.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Eine Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last kann als ein Leistungsschütz ausgebildet sein.

Leistungsschütze sind elektrisch betriebene, fernbetätigte Schalter. Derartige Schaltvorrichtungen verfügen über einen Steuerstromkreis, der einen Laststromkreis ein- und

ausschalten kann.

Eine mögliche Anwendung für Leistungsschütze ist das Öffnen und Trennen von Batteriestromkreisen in Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Hybrid-Elektro-Kraftfahrzeugen (HEV) , Plug in-Hybrid Kraftfahrzeugen (PHEV) , batterieelektrischen

Fahrzeugen (BEV) etc. Dabei werden üblicherweise sowohl der Plus- als auch der Minuskontakt der Batterie mit Hilfe eines Leistungsschützes getrennt. Die Auftrennung des Kontakts erfolgt im Ruhezustand des Fahrzeugs sowie auch im Falle einer Störung, beispielsweise bei einem Unfall. Die

Hauptaufgabe der Schaltvorrichtung beziehungsweise des

Leistungsschützes ist es, das Fahrzeug spannungsfrei zu schalten und den Stromfluss zu unterbrechen. Hierzu werden Kontakte im Schütz mechanisch voneinander getrennt. Um ein sicheres Trennen der Kontakte zu erreichen, ist es erstrebenswert, dass die Kontakte im getrennten Zustand einen gewissen Mindestabstand aufweisen.

Ein Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, eine

Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last anzugeben, bei der eine Möglichkeit zur Anpassung eines Kontaktabstandes zwischen einer beweglichen Kontaktbrücke und feststehenden Kontaktelementen der Schaltvorrichtung gegeben ist, etwa um Fehlabstände, die beispielsweise aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen auftreten, zu beheben.

Eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last mit einer Möglichkeit, den Abstand zwischen einer beweglichen Kontaktbrücke und den

feststehenden Kontaktelementen einzustellen, ist im

Patentanspruch 1 angegeben.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst die

Schaltvorrichtung ein erstes feststehendes Kontaktelement, ein zweites feststehendes Kontaktelement und eine bewegliche Kontaktbrücke. Des Weiteren weist die Schaltvorrichtung eine bewegliche Achse beziehungsweise Stange zum Bewegen der Kontaktbrücke auf, wobei die Kontaktbrücke an einem Ende der Achse angeordnet ist. Die Achse ist an eine erste Position, an der die Kontaktbrücke das erste und zweite Kontaktelement berührt, bewegbar. Darüber hinaus ist die Achse an eine zweite Position, an der die Kontaktbrücke in einem Abstand von dem ersten und zweiten Kontaktelement angeordnet ist, bewegbar. Die Schaltvorrichtung umfasst des Weiteren eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Abstands zwischen der Kontaktbrücke und dem ersten und zweiten Kontaktelement in der zweiten Position. Die Einstelleinrichtung ist an dem Ende der Achse angeordnet. Das Ende der beweglichen Achse, an dem die Kontaktbrücke und die Einstelleinrichtung angeordnet sind, ist das obere Ende der Achse. Das entgegengesetzte, untere Ende der beweglichen Achse ist an einem Anker der Schaltvorrichtung fixiert. Beim Bewegen des Ankers infolge einer magnetischen Krafteinwirkung werden die bewegliche Achse und somit auch die Kontaktbrücke bewegt .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Schaltvorrichtung kann die Einstelleinrichtung als eine Mutter, insbesondere als eine Stellmutter ausgebildet sein, die am oberen Ende der beweglichen Achse angeordnet ist. Mittels dieser Mutter kann der Abstand zwischen der Kontaktbrücke und den feststehenden Kontaktelementen direkt eingestellt werden. An dem oberen Ende der Achse, das den beiden feststehenden

Kontaktelementen, also den Hauptkontakten, nahe ist, kann die Achse ein Gewinde aufweisen. Die Mutter ist auf das Gewinde aufgeschraubt . Durch Anpassen der Einschraubtiefe der Mutter kann der Abstand der Kontaktbrücke zu den feststehenden

Kontaktelementen eingestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

Einstelleinrichtung ein Einstellelement auf, das mit einem Auflageteil, insbesondere einer Unterseite des Auflageteils, auf einer Oberseite der Kontaktbrücke aufliegt und das mit einem Zylinderteil zumindest teilweise in das Loch hineinragt und bevorzugt durch das Loch hindurchragt. Beispielsweise kann das Einstellelement ein Innengewinde aufweisen, mit dem das Einstellelement auf einem Gewinde der Achse aufgeschraubt ist. Das Innengewinde kann insbesondere im Zylinderteil angeordnet sein. Durch Anpassen der Einschraubtiefe des Einstellelements kann der Abstand der Kontaktbrücke zu den feststehenden Kontaktelementen eingestellt werden. Besonders bevorzugt kann das Einstellelement ein elektrisch

isolierendes Material aufweisen.

Die Schaltvorrichtung kann eine Kontaktfeder zum Ausüben einer Kraft auf eine Unterseite der Kontaktbrücke aufweisen. Eine Oberseite der Kontaktbrücke liegt an der ersten Position der beweglichen Achse an dem ersten und zweiten feststehenden Kontaktelement an. Beispielsweise beim Einschrauben der

Mutter in das Gewinde oder beim Einschrauben des

Einstellelements auf das Gewinde der Achse wird die

Kontaktbrücke nach unten von den feststehenden

Kontaktelementen weg bewegt, sodass sich der Abstand zwischen den feststehenden Kontaktelementen und der Kontaktbrücke vergrößert. Dabei wird die Kontaktfeder komprimiert und erzeugt eine Gegenkraft. Durch die Kraftwirkung der

Kontaktfeder auf die Unterseite der Kontaktbrücke ist in Abhängigkeit von einer Einschraubtiefe der Mutter oder des Einstellelements an dem Gewinde ein stufenloses Einstellen der Brückenposition, das heißt ein stufenloses Einstellen des Abstands der Kontaktbrücke von den feststehenden

Kontaktelementen, möglich.

Zur Arretierung des Abstandes der Kontaktbrücke von den feststehenden Kontaktelementen kann die Einstelleinrichtung mit der beweglichen Achse arretiert werden. Die

Einstelleinrichtung kann beispielsweise am oberen Ende der beweglichen Achse nach der Justage mit der Achse mittels einer Mutter in Form einer Kontermutter fixiert sein.

Alternativ dazu kann die Einstelleinrichtung beispielsweise auch am oberen Ende der beweglichen Achse nach der Justage mit der Achse verklebt oder verschweißt werden. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die

Ausführungsbeispiele der Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last zeigen, näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer

Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Figur 3A eine schematische Darstellung einer

Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last mit einem ersten Abstand zwischen einer beweglichen Kontaktbrücke und feststehenden Kontaktelementen der Schaltvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Figur 3B eine schematische Darstellung einer

Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Last mit einem zweiten Abstand zwischen einer beweglichen Kontaktbrücke und feststehenden Kontaktelementen der Schaltvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und

Figuren 4A und 4B eine schematische Darstellung eines

Ausschnitts einer Schaltvorrichtung und eines

Einstellelements der Schaltvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Beispiel für eine Schaltvorrichtung in Form eines Schützes zum Schalten einer elektrischen Last. Die Schaltvorrichtung umfasst eine Schaltkammer 100 mit einem feststehenden Kontaktelement 10 und einem feststehenden Kontaktelement 20, die als äußere Hauptkontakte in die Schaltkammer 100 hineinragen. In der Schaltkammer 100 befindet sich eine bewegliche Kontaktbrücke 30, die als schließendes Element innere Kontakte 11, 21 der Kontaktelemente 10 und 20 leitend verbinden kann. Dazu kann die Kontaktbrücke durch einen in Figur 1 entsprechend der gezeigten Darstellung im unteren Bereich der

Schaltvorrichtung angedeuteten Magnetantrieb 80 nach oben in Richtung der feststehenden Kontaktelemente 10, 20 angehoben werden, bis die inneren Kontakte 11, 21 der Kontaktelemente 10, 20 die Kontaktbrücke 30, insbesondere Randbereiche 31, 32 dieser, berühren und somit über die Kontaktbrücke 30

kurzgeschlossen werden.

Zum Unterbrechen des Stromflusses wird eine Achse 40, die im Wesentlichen in Form einer Stange ausgebildet ist und an der die bewegliche Kontaktbrücke 30 befestigt ist, durch

Federkräfte einer Rückstellfeder (nicht gezeigt) nach unten bewegt und galvanisch von den Kontaktelementen 10, 20

getrennt, sodass die beiden feststehenden Kontaktelemente 10, 20 nicht mehr über die Kontaktbrücke 30 leitend verbunden sind, so dass die Schaltvorrichtung in einem offenen

Schaltzustand ist.

Insbesondere kann die Schaltvorrichtung in Form des gezeigten Schützes zum Trennen von Batteriestromkreisen in

Kraftfahrzeugen gasgefüllt und somit hermetisch dicht

gegenüber der Umgebung sein. Beim Schließen und Öffnen der Kontaktbrücke 30 können Schaltfunken entstehen, deren Löschung unter anderem vom Abstand der inneren Kontakte 11,

21 der Kontaktelemente 10, 20 zur Kontaktbrücke 30 im offenen Zustand des Schützes beeinflusst wird.

Zusätzlich gibt es Anforderungen an Mindestabstände zwischen den inneren Kontakten 11, 21 der Kontaktelemente 10, 20 und der Kontaktbrücke 30 aus verschiedenen Normen, beispielsweise IEC 60664-1. Es ist daher zwingend notwendig, dass der

Abstand zwischen den feststehenden Kontaktelementen 10, 20 einerseits und der Kontaktbrücke 30 andererseits einen definierten, kontrollierbaren Wert aufweist. Aufgrund von Fertigungs- und Bauteiltoleranzen ist dieser Abstandswert bei im Stand der Technik üblichen Schaltvorrichtungen allerdings schlecht einstellbar.

Eine Möglichkeit der Kontrolle des Abstandes zwischen der beweglichen Kontaktbrücke 30 und den feststehenden

Kontaktelementen 10, 20 ist eine Röntgenprüfung am fertigen Bauteil. Nachteilig hierbei ist jedoch bei üblichen Schützen im Stand der Technik, dass eine nachträgliche Justage des Abstandes zwischen der beweglichen Kontaktbrücke und den feststehenden Kontaktelementen nicht mehr möglich ist, wenn festgestellt wird, dass der Abstand zwischen der

Kontaktbrücke und den Kontaktelementen nicht den

Anforderungen entspricht.

In den nachfolgenden Figuren sind Ausführungsbeispiele für eine Schaltvorrichtung 1 gezeigt, die zum Schalten einer elektrischen Last vorgesehen und geeignet ist und bei der ein Abstand zwischen feststehenden Kontaktelementen 10, 20 der Schaltvorrichtung 1 und einer beweglichen Kontaktbrücke 30 der Schaltvorrichtung 1, insbesondere zwischen inneren Kontakten 11, 21 der Kontaktelemente 10, 20 und Randbereichen 31, 32 der beweglichen Kontaktbrücke 30, einstellbar ist.

Die Schaltvorrichtung 1 kann als ein Relais oder als ein Schütz, insbesondere ein Leistungsschütz, ausgebildet sein. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst einen Steuerstromkreis, der einen Laststromkreis ein- und ausschalten kann. Mit Hilfe der gezeigten Schaltvorrichtung ist beispielsweise das Öffnen und Trennen von Batteriestromkreisen in Kraftfahrzeugen,

insbesondere in den eingangs erwähnten Hybrid- Elektrofahrzeugen, Plug-In-Hybridfahrzeugen beziehungsweise batterieelektrischen Fahrzeugen, möglich. In dem genannten Anwendungsfall kann sowohl der Plus- als auch der

Minuskontakt einer Fahrzeugbatterie mit Hilfe der

Schaltvorrichtung 1 getrennt werden.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die

Schaltvorrichtung 1 gezeigt, die zusätzlich zum feststehenden Kontaktelement 10, zum feststehenden Kontaktelement 20 und zur beweglichen Kontaktbrücke 30 eine bewegliche Achse 40, im Wesentlichen in Form einer Stange, zum Bewegen der

Kontaktbrücke 30 aufweist. Die Kontaktbrücke 30 ist an einem oberen Ende E40a der beweglichen Achse 40 angeordnet. Die Achse 40 kann an eine erste Position, an der die bewegliche Kontaktbrücke 30 das erste und zweite feststehende

Kontaktelement 10, 20 berührt, bewegt werden. Des Weiteren kann die Achse 40 an eine zweite Position, an der die

Kontaktbrücke 30 in einem Abstand von dem ersten und zweiten feststehenden Kontaktelement 10, 20 angeordnet ist, bewegt werden. An der zweiten Position der Achse berührt die

bewegliche Kontaktbrücke 30 die feststehenden Kontaktelemente 10 und 20 nicht. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst einen Magnetantrieb 80, der dazu ausgebildet ist, die Kontaktbrücke 30 zwischen der ersten und zweiten Position zu bewegen. Der Magnetantrieb 80 weist einen Anker 81 sowie ein Joch 82 auf. Eine Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 liegt an der ersten Position der Achse 40 an dem ersten und zweiten Kontaktelement 10 und 20 an .

Der Magnetantrieb 80 umfasst weiterhin eine metallische

Wandung 83 sowie eine metallische Wandung 84 zum Schließen des magnetischen Kreises. In einem Raum zwischen dem Joch 82 und den metallischen Wandungen 83, 84 ist ein Spulenkörper

130 mit einer Drahtwicklung zum Führen eines Stroms

angeordnet. Die bewegliche Achse 40 ist an einem unteren Ende E40b mit dem Anker 81 fest verbunden. Dazu kann ein Stift 180 in eine Nut am unteren Ende E40b der Achse 40 eingreifen.

Die feststehenden Kontaktelemente 10, 20 und die bewegliche Kontaktbrücke 30 sind in einer Schaltkammer 100 der

Schaltvorrichtung 1 angeordnet. Die Schaltkammer 100 ist von einer Wandung 110 und einem Deckel 120 umgeben. Eine

Rückstellfeder 140 ist in einem Bereich zwischen einer

Unterseite des Deckels 120 und einer Aussparung im Anker 81 angeordnet. Das obere Ende der Rückstellfeder 140 stützt sich an der Unterseite des Deckels 120 ab. Ein unteres Ende der Rückstellfeder 140 stützt sich an einer Bodenseite der

Aussparung des Ankers 81 ab.

Die Schaltvorrichtung 1 umfasst eine Kontaktfeder 60 zum Ausüben einer Kraft auf eine Unterseite U30 der Kontaktbrücke 30. Zwischen der Kontaktfeder 60 und der Unterseite U30 der Kontaktbrücke 30 kann ein Auflageelement 150 vorgesehen sein. Das Auflageelement 150 liegt an einem oberen Ende der Kontaktfeder 60 auf der Kontaktfeder 60 auf. Die Kontaktfeder 60 stützt sich mit einem unteren Ende an einem weiteren

Auflageelement 160 ab. Das untere Auflageelement 160 liegt auf einem Pufferelement 170, beispielsweise einem

Gummipuffer, der auf dem Deckel 120 angeordnet ist, auf.

Die Kontaktfeder 60 kann als eine Überhubfeder ausgebildet sein. Die Federkräfte der Rückstellfeder 140 und der

Überhubfeder 60 sind so aufeinander abgestimmt, dass die bewegliche Achse 40, die die bewegliche Kontaktbrücke 30 trägt, an der zweiten Position angeordnet ist, an der die bewegliche Kontaktbrücke 30 die Kontaktelemente 10, 20 nicht verbindet, falls in den Wicklungen des Spulenkörpers 130 kein Strom fließt und im Magnetantrieb 80 somit kein magnetischer Fluss induziert wird. Im unbestromten Zustand des

Magnetantriebs 80 ist die Schaltvorrichtung 1 somit in einer geöffneten, nicht leitenden Stellung.

Wenn in der Wicklung des Spulenkörpers 130 hingegen durch Anlegen einer Spannung ein elektrischer Strom erzeugt, wird im Magnetantrieb 80 ein magnetisches Feld induziert, das eine Kraft auf die bewegliche Achse 40 ausübt. Infolge der

magnetischen Krafteinwirkung wird der Anker 81 nach oben bewegt. Dabei wird von der Rückstellfeder 140 eine Gegenkraft ausgeübt. Da die bewegliche Achse 40 mit dem Anker 81 durch den Stift 180 fest verbunden ist, wird mit der Bewegung des Ankers 81 auch die bewegliche Achse 40 angehoben, bis die bewegliche Kontaktbrücke 30 mit dem feststehenden

Kontaktelement 10 und dem feststehenden Kontaktelement 20 in Kontakt kommt, wenn die bewegliche Achse 40 an die erste Position bewegt worden ist. Dadurch ist die Schaltvorrichtung 1 geschlossen. Wenn die Spannungsversorgung von der Wicklung des Spulenkörpers 130 getrennt wird und das Magnetfeld im

Magnetantrieb 80 abgeschaltet wird, bewegt sich die Achse 40 und somit die bewegliche Kontaktbrücke 30 aufgrund der

Krafteinwirkung der Rückstellfeder 140 wieder nach unten und öffnet die Schaltvorrichtung 1.

Zum Einstellen eines Abstands zwischen der Kontaktbrücke 30 und den beiden feststehenden Kontaktelementen 10, 20 weist die Schaltvorrichtung 1 eine Einstelleinrichtung 50 auf. Die Einstelleinrichtung 50 ist am oberen Ende E40a der Achse 40 angeordnet. Die Einstelleinrichtung 50 ist derart

ausgebildet, dass der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 30 und dem ersten und dem zweiten Kontaktelement 10, 20 in einer ersten Stellung der Einstelleinrichtung 50 kleiner als in einer zweiten Stellung der Einstelleinrichtung 50 ist. Die Kontaktfeder 60 wird somit in der zweiten Stellung der

Einstelleinrichtung 50 mehr als in der ersten Stellung der Einstelleinrichtung 50 komprimiert.

Die Achse 40 kann an dem oberen Ende E40a ein Gewinde 41 aufweisen. Die Einstelleinrichtung 50 ist an dem Gewinde 41 angeordnet. Insbesondere ist die Einstelleinrichtung 50 in der zweiten Stellung weiter als in der ersten Stellung in dem Gewinde 41 eingedreht. Die Kontaktbrücke 30 weist ein Loch 33 auf, durch das die Achse 40 verläuft. Zumindest ein Teil des Gewindes 41 der Achse 40 ragt an der Oberseite 030 der

Kontaktbrücke 30 aus dem Loch 33 der Kontaktbrücke heraus.

Die Einstelleinrichtung 50 ist zumindest an dem Teil des Gewindes 41, der an der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 aus dem Loch 33 der Kontaktbrücke herausragt, angeordnet. Die Schaltvorrichtung 1 kann ein Abdeckelement 70 zum

Abdecken der Einstelleinrichtung 50 und des Teils des

Gewindes 41, der an der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 aus dem Loch 33 der Kontaktbrücke 30 herausragt, aufweisen. Durch ein derartiges Abdeckelement 70 kann ein

Spannungsüberschlag zwischen den feststehenden

Kontaktelementen 10, 20 über die Einstelleinrichtung 50 und/oder die Achse 40 vermieden werden. Weiterhin kann die Schaltvorrichtung 1, wie in Figur 2 angedeutet ist, eine Hülse aufweisen, die auf dem oberen Ende E40a der Achse aufgesteckt ist und die durch das Loch 33 der Kontaktbrücke 30 ragt. Die Hülse kann eine Auflageplatte aufweisen, die auf der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 aufliegt und auf der das Abdeckelement 70 angeordnet ist.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Schaltvorrichtung 1 kann die Einstelleinrichtung 50 als eine Mutter

beziehungsweise Stellmutter 51 ausgebildet sein, die auf dem Gewinde 41 angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 und dem ersten und dem zweiten Kontaktelement 10, 20 davon abhängig, wie weit die Mutter 51 in das Gewinde 41 eingedreht ist. Je weiter die Mutter 51 nach unten in Richtung des Endes E40b der Achse 40 in das Gewinde 41 eingedreht ist, desto mehr vergrößert sich der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 30 und den feststehenden Kontaktelementen 10, 20. Wenn die Mutter 51 in der zweiten Stellung tiefer, das heißt weiter nach unten in Richtung des Endes E40b der Achse 40, in das Gewinde 41 eingedreht ist als in der ersten Stellung, so ist der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 30 und dem ersten und zweiten feststehenden Kontaktelement 10, 20 größer als in der ersten Stellung der Mutter. Je weiter die Mutter 51 in das Gewinde 41 eingedreht wird, desto mehr wird die Kontaktfeder 60 komprimiert. Durch die Kraftwirkung der komprimierten Kontaktfeder 60 wird eine Gegenkraft aufgebaut, durch die ein stufenloses Einstellen der Brückenposition möglich ist. Dadurch kann der Abstand zwischen den feststehenden Kontaktelementen 10, 20, also den Hauptkontakten, und der Kontaktbrücke 30 mittels der am kontaktnahen Ende E40a der Achse 40 angeordneten Mutter 51 justiert werden.

Die Mutter 51 weist einen größeren Durchmesser als das Loch 33 der Kontaktbrücke 30 auf. Dadurch kann die Mutter 51 auf der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 aufliegen. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der Mutter 51 und der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 eine Unterlegscheibe 52 vorgesehen sein. Weiterhin kann, wie in Figur 2 angedeutet ist, eine vorab beschriebene Hülse mit einer Auflageplatte vorhanden sein, wobei die Achse 40 und insbesondere ein Teil des

Gewindes 41 der Achse 40 durch die Hülse ragt. Die Mutter 51 kann einen Durchmesser aufweisen, der zumindest größer als ein Innendurchmesser der Hülse ist. Alternativ oder

zusätzlich kann zwischen der Mutter 51 und der Auflageplatte der Hülse eine Unterlegscheibe vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Achse 40 an ihrem oberen Ende E40a eine Bohrung mit einem

Innengewinde aufweisen. In dem Innengewinde kann eine

Stellschraube als Einstelleinrichtung 50 eingeschraubt sein. Der Kopf der Stellschraube weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser als das Loch 33 auf. Bei dieser möglichen

Ausführungsform kann der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 30 und den feststehenden Kontaktelementen 10 und 20 in

Abhängigkeit davon, wie weit die Einstellschraube in das Innengewinde am Ende E40a der Achse 40 eingeschraubt ist, justiert werden.

Um zu verhindern, dass sich der Abstand zwischen der

Kontaktbrücke 30 und den feststehenden Kontaktelementen 10 und 20 nach der Justage im Betrieb der Schaltvorrichtung 1 wieder ändert, kann die Einstelleinrichtung 50 an dem Gewinde 41 arretiert sein. Die Einstelleinrichtung 50 kann

beispielsweise durch einen Kleberauftrag zwischen dem Gewinde 41 und der Einstelleinrichtung 50 oder durch eine

Verschweißung zwischen der Einstelleinrichtung 50 und dem Gewinde 41 arretiert sein. Eine andere Möglichkeit der

Arretierung besteht darin, das Gewinde 41 nach der Justage zu deformieren, sodass die Einstelleinrichtung 50 nicht mehr drehbar ist.

Im Unterschied zum Vorsehen einer Einstelleinrichtung am unteren Ende E40b der Achse 40 und einer Arretierung der Einstelleinrichtung zwischen der Achse 40 und dem Anker 81 des Magnetkreises ermöglichen die beschriebenen

Ausführungsformen der Schaltvorrichtung 1, bei der die

Einstelleinrichtung 50 am oberen, kontaktnahen Ende E40a der Achse 40 angeordnet ist, eine Justage der Kontaktbrücke 30 in Bezug auf die feststehenden Kontaktelemente 10, 20 auch dann, wenn ein Topf 190 der Schaltvorrichtung 1 bereits mit dem Joch 82 fest verbunden ist, bevor die Hülle der Schaltkammer 100 am Joch 82 befestigt worden ist. In diesem Fall ist das Innere des Topfs 190 nicht mehr frei zugänglich, so dass eine Justage der Brückenposition mittels einer

Einstelleinrichtung, die am unteren Ende E40b der Achse angeordnet wäre, nicht mehr möglich ist. Die Figuren 3A und 3B zeigen jeweils einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung 1 mit der Einstelleinrichtung 50 am oberen Ende E40a der Achse 40. Wie aus den Figuren 3A und 3B zu erkennen ist, hängt der Abstand Dl zwischen den

Hauptkontakten 10 und 20 und der Kontaktbrücke 30 direkt mit der Einschraubtiefe der Einstelleinrichtung 50,

beispielsweise der Mutter 51 auf dem Gewinde 41, zusammen. Bei der in Figur 3A gezeigten Ausführungsform ist die Mutter 51 tiefer in das Gewinde 41 eingeschraubt als bei der in Figur 3B gezeigten Ausführungsform. Folglich ist der Abstand Dl zwischen der Kontaktbrücke 30 und den feststehenden

Kontaktelementen 10, 20 bei der in Figur 3A gezeigten

Stellung der Einstelleinrichtung 50 größer als bei der in Figur 3B gezeigten Stellung der Einstelleinrichtung 50.

Der Anker 81 und das Joch 82 sind an der ersten Position der Kontaktbrücke 30 durch einen Luftspalt 90 voneinander beabstandet angeordnet. Die Größe des Luftspalts 90 ist unabhängig davon, ob sich die Einstelleinrichtung 50 in der ersten oder zweiten Stellung befindet. Anhand der Figuren 3A und 3B wird deutlich, dass eine Länge D2 des magnetischen Spalts 90, das heißt die Länge des Luftspalts 90 des magnetischen Kreises, zwischen dem Anker 81 und dem Joch 82 durch die Stellung der Einstelleinrichtung 50 nicht

beeinflusst wird. Bei der beschriebenen Schaltvorrichtung 1 ist es somit möglich, den Abstand zwischen der Kontaktbrücke 30 und den Kontaktelementen 10, 20 einzustellen, ohne dass dadurch die Länge D2 des magnetischen Spalts 90 verändert wird .

In Figur 4A ist ein Ausschnitt einer Schaltvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, die eine Modifikation der Schaltvorrichtung der vorherigen Ausführungsbeispiele ist. In Figur 4B ist ein Einstellelement 53 dieser Schaltvorrichtung 1 gezeigt. Die nachfolgende

Beschreibung, bezieht sich gleichermaßen auf die Figuren 4A und 4B und in diesem Zusammenhang hauptsächlich auf die

Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen, wobei im Folgenden nicht explizit beschriebene Merkmale und

Funktionalitäten der Schaltvorrichtung und deren Komponenten wie vorab beschrieben ausgebildet sein können.

Figur 4A zeigt insbesondere in einem Ausschnitt der

Schaltvorrichtung 1 das obere E40a der Achse 40 mit der beweglichen Kontaktbrücke 30 und einer Einstelleinrichtung 50. Die Einstelleinrichtung 50 weist im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ein Einstellelement 53 auf, das auf das Gewinde 41 der Achse 40 aufschraubbar ist.

Insbesondere weist das Einstellelement 53 einen Zylinderteil 531, ein Auflageteil 532 und eine durchgehende Öffnung mit einem Innengewinde 533 auf. Der Zylinderteil 531 ist mit dem Innengewinde 533 in Form einer Schraubhülse ausgebildet, an die sich der Auflageteil 532 anschließt. Insbesondere ragt der Auflageteil 532 seitlich über den Zylinderteil 531 heraus und bildet dadurch einen Hülsenkopf, durch den die

durchgehende Öffnung mit dem Innengewinde 533 reicht.

Das Einstellelement 53 ist mit dem Zylinderteil 531 durch das Loch 33 der Kontaktbrücke 30 geschoben, wobei der

Zylinderteil 531 einen Außendurchmesser aufweist, der an den Durchmesser des Loches 33 angepasst ist. Dies kann bedeuten, dass der Außendurchmesser des Zylinderteils 531 im

Wesentlichen dem Durchmesser des Loches 33 entspricht oder, wie gezeigt, etwas kleiner ist, so dass die Kontaktbrücke 30 aufgrund des entstehenden Spiels verschiebbar entlang des Zylinderteils 531 und/oder verkippbar sein kann. Das Einstellelement 53 ragt somit mit dem Zylinderteil 531 von der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 her in Richtung des Magnetantriebs der Schaltvorrichtung in das Loch 33 hinein und bevorzugt wie gezeigt durch das Loch 33 hindurch und kann insbesondere, wie in Figur 4A gezeigt ist, über die

Unterseite U30 der Kontaktbrücke 30 weiter nach unten

hinausragen. Somit kann der Zylinderteil 531 teilweise von der Kontaktfeder 60 umgeben sein, also mit anderen Worten in den Bereich der Kontaktfeder 60 hineinragen. Dem Loch 33 der Kontaktbrücke 30 entsprechend kann auch das obere

Auflageelement 150 ein Loch aufweisen, in das der

Zylinderteil 531 zumindest hinein ragt oder bevorzugt, wie gezeigt, durch den der Zylinderteil 531 hindurch ragt.

Der Auflageteil 532 weist eine der Oberseite 030 der

Kontaktbrücke 30 zugewandte Unterseite U53 auf und liegt insbesondere mit der Unterseite U53 auf der Oberseite 030 auf. Die Unterseite U53 des Auflageteils 532 kann

insbesondere entsprechend der Form der Oberseite 030 der Kontaktbrücke 30 ausgebildet sein und kann bevorzugt

formschlüssig an der Oberseite 030 anliegen. Insbesondere können die Oberseite 030 und die Unterseite U53 eben

ausgebildet sein. Durch ein Eindrehen des Einstellelements 53 auf dem Gewinde 41, also durch ein Einschrauben der Achse 40 in das Einstellelement 53 beziehungsweise durch ein

Aufschrauben des Einstellelements 53 auf das Gewinde 41 der Achse 40 kann die Höhe des Einstellelements 53 relativ zur Achse 40 justiert werden. Durch das auf der Kontaktbrücke 30 aufliegende Auflageteil 532 kann somit die maximal mögliche Höhe der Kontaktbrücke 30 entlang der Achse 40 in Richtung des oberen Endes E40a eingestellt werden. Damit kann in einer den vorherigen Ausführungsbeispielen entsprechenden Weise die Höhe der Kontaktbrücke 30 relativ zum oberen Ende E40a der Achse 40 eingestellt werden.

Zur Arretierung des Einstellelements 53 an der Achse 40 kann eine der in Verbindung mit den vorherigen

Ausführungsbeispielen beschriebenen Maßnahmen verwendet werden. Besonders bevorzugt kann, wie in Figur 5A gezeigt ist, eine Kontermutter 54 auf das Gewinde 41 der Achse 40 aufgeschraubt werden, die gegen eine der Unterseite U53 gegenüberliegende Oberseite 053 drückt, sodass die Position des Einstellelements 53 arretiert werden kann. Zusätzlich kann eine Unterlegscheibe zwischen der Kontermutter 54 und der Oberseite 053 vorhanden sein. Die Oberseite 053 kann insbesondere zumindest in dem Bereich, in dem die

Kontermutter 54 oder eine Unterlegscheibe in Kontakt mit dem Auflageteil 532 steht, eben ausgebildet sein. Beispielsweise kann auch die gesamte Oberseite 053 eben ausgebildet sein, so dass das Auflageteil 532 als Platte ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt kann die Oberseite 053 wie in den Figuren 4A und 4B gezeigt eine Vertiefung aufweisen, die bevorzugt zumindest im Wesentlichen eine Tiefe aufweisen kann, die einer Dicke der Mutter 51 oder einer Dicke der Mutter 51 und einer zusätzlichen Unterlegscheibe entspricht.

Wie in Verbindung mit der Figur 2 beschrieben ist, kann über der Einstelleinrichtung 50 ein Abdeckelement vorhanden sein, das der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist.

Insbesondere kann das Abdeckelement auf dem Auflageteil 532 des Einstellelements 53 angeordnet sein.

Besonders bevorzugt weist das Einstellelement 53 ein

elektrisch isolierendes Material auf oder ist daraus. Das elektrisch isolierende Material kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial wie etwa glasgefülltes

Polybutylenterephthalat (PBT) , Nylon und/oder Polyoxymethylen aufweisen oder daraus sein. Weiterhin kann das elektrisch isolierende Material auch ein Keramikmaterial wie

beispielsweise Aluminiumoxid aufweisen oder sein. Darüber hinaus sind auch elektrisch isolierende Verbundwerkstoffe möglich. Dadurch, dass das Einstellelement 53 mit oder aus einem elektrisch isolierenden Material sein kann, kann eine elektrische Isolation zwischen der Achse 40 und der

Kontaktbrücke 30 erreicht werden. Weist der Auflageteil 532 wie vorab beschrieben an der Oberseite 053 eine Vertiefung auf, kann die Wahrscheinlichkeit von Kriechströmen verringert werden. Weiterhin können im Ausführungsbeispiel der Figuren 4A und 4B sowie auch in den vorherigen Ausführungsbeispielen das obere und/oder untere Auflageelement 150, 160 ein

elektrisch isolierendes Material aufweisen oder daraus sein, insbesondere ein vorgenanntes elektrisch isolierendes

Material .

Das Einstellelement 53 ermöglicht somit nicht nur eine

Justage der Höhe der Kontaktbrücke 30 relativ zur Achse 40 und somit relativ zu den feststehenden Kontakten 10, 20, sondern dient auch zur elektrischen Isolation zwischen der Kontaktbrücke 30 und der Achse 40. Dadurch können im Stand der Technik üblicherweise verwendete zusätzliche elektrisch isolierenden Teile vermieden werden und die

Bauteilkomplexität verringert werden.

Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispiele und Merkmale können gemäß weiteren

Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternative oder weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen .

Bezugszeichenliste

1 Schalt V orrichtung

10, 20 feststehendes Kontaktelement

30 bewegliche Kontaktbrücke

31, 32 Randbereich

33 Loch

40 bewegliche Achse

41 Gewinde

50 Einstelleinrichtung

51 Mutter

52 Unterlegscheibe

53 Einstellelement

54 Kontermutter

60 Kontaktfeder

70 Abdeckelement

80 Magnetantrieb

81 Anker

82 Joch

83, 84 Wandung

90 magnetischer Spalt/Luftspalt 100 Schaltkammer

110 Wandung der Schaltkammer 120 Deckel der Schaltkammer 130 Spulenkörper mit Wicklung 140 Rückstellfeder

150 oberes Auflageelement

160 unteres Auflageelement

170 Pufferelement

180 Stift

190 Topf

531 Zylinderteil

532 Auflageteil 533 Innengewinde

Dl Abstand

D2 Länge

E40a oberes Ende E4 Ob unteres Ende 030 Oberseite U30 Unterseite 053 Oberseite U53 Unterseite