Beispielsweise zeigt die EP 0 560 696 AI einen Schalter, bei dem das feststehende Schaltstück mit einem schleifenförmig gebogenen Leiterabschnitt verbunden ist. Der schleifenförmige Leiterabschnitt ist dabei derart gebogen, dass bei einem durch den Leiterabschnitt fließenden Strom auf den Kontaktarm eine elektrodynamische

Magnetkraft wirkt, die ab einer vorgebbaren Stromstärke (Kurzschlussstrom) zu einer Öffnungsbewegung des Kontaktarms und damit auch des beweglichen Schaltstückes führt.

In der DE 19700758 Cl wird eine Weiterentwicklung des vorgenannten

Kontaktapparats beschrieben, bei dem der schleifenförmige Leiterabschnitt sich aus mindestens zwei fest miteinander verbundenen Windungen zusammensetzt, deren Achsen eine gemeinsame Spulenachse bilden. Weiterhin sind Kontaktapparate bekannt, die im wesentlichen so gestaltet sind, dass ein Schaltlichtbogen schnell aus dem Kontakt herausgedrängt wird und/oder dass ein Schaltlichtbogen schnell in eine Löschkammer überführt wird. Es wird ausgenutzt, dass durch Parallelführung des Stroms in einer Stromzuleitung und des Stroms in einem Kontaktarm elektrodynamische Kräfte entstehen, die den im sich öffnenden Kontakt befindlichen Schaltlichtbogen aus dem Kontaktraum herausdrägen (US 3 092 699 A oder US 5 596 184 A).

Bei einer weiteren Kontaktanordnung mit gebogenen Leiterabschnitten wird zusätzlich eine Verlagerung der Kontaktstücke während der Kontaktberührung vorgenommen (DE 102008 049789 AI). Hierbei wird eine parallel liegende Stromschleife entweder zum elektrodynamisch verstärkten Öffnen oder gar nicht durchflössen.

Kontaktapparate mit feststehendem Schaltstück und einem schleifenförmig gebogenen Leiterabschnitt haben den Nachteil, dass im zuführenden Leiterteil (Stromschiene) eine schleifenförmige Biegung vorhanden ist und durch die Leiterschleife ein besonderer Raumbedarf entsteht. Weiterhin ist bei der Herstellung des gebogenen Leiterteils ein Fertigungsschritt notwendig.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Stromführungsanordnung eines

Kontaktapparats anzugeben, die möglichst platzsparend aufgebaut ist, bei dem die elektrodynamische Wirkung parallel fließender Ströme genutzt wird.

Die Lösung der Aufgabe wird im Hauptanspruch angegeben. Weiterführende, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen formuliert.

Der Kern der Erfindung ist ein Kontaktapparat eines elektrischen Schaltgeräts mit mindestens einem Festkontakt und mit einem Drehkontaktkörper mit mindestens einem Kontaktarm, an dem mindestens an einem Ende des Kontaktarms ein

Bewegtkontaktstück angeordnet ist und mit zuführenden und abführenden

Stromschienen in mehreren Leiterabschnitten, wobei der Strompfad im Kontaktapparat aus den Leiterabschnitten eine Windung mit etwa 360° Umlauf bildet mit einer Achse senkrecht zur Ebene, in der der Drehkontaktkörper bewegbar ist.

Im Kontaktapparat ist hierbei mindestens ausgebildet:

• eine erste, gerade ausgebildete starre Stromschiene, die zum mindestens einen Festkontakt führt,

• ein zweiter Leiterabschnitt, der durch Kontakte des Kontaktapparats verläuft,

• ein dritter Leiterabschnitt, der über den mindestens einen Kontaktarm des

Drehkontaktkörpers verläuft, und

• ein letzter, fünfter Leiterabschnitt als zum Drehkontaktkörper führende zweite, gerade ausgebildete starre Stromschiene, die eng benachbart zur ersten

Stromschiene verläuft. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die hinführenden und wegführenden Stromschienen als gerade ausgebildete Stromschienen aus Material hoher Leitfähigkeit, vorzugsweise aus Kupfer hergestellt und eingebaut sind. Ein Fertigungsschritt zur Herstellung eines gebogenen Leiterteils kann wegfallen.

Die erfindungsgemäße Anordnung liefert einen Strompfad im Kontaktapparat, bei dem die Stromrichtungen - bei geschlossenem Kontaktapparat - im erstem

Leiterabschnitt (erste Stromschiene), im fünftem Leiterabschnitt (zweite

Stromschiene) und im dritten Leiterabschnitt (Kontaktarm) parallel liegen, jedoch die Stromrichtungen im erstem Leiterabschnitt und im fünftem Leiterabschnitt gleichsinnig und die Stromrichtung im drittem Leiterabschnitt gegengesetzt zu den vorgenannten Stromrichtungen sind. Bei geöffnetem Kontaktapparat entfernt sich der Drehkontaktarm von der ersten Stromschiene.

Durch die Parallel-Lage des ersten Lei terab Schnitts (erste Stromschiene) und des fünften Lei terab Schnitts (zweite Stromschiene) und der Gleichsinnigkeit des darin fließenden Stroms wird eine verstärkte elektrodynamische Öffnungsbewegung des Kontaktes gegenüber herkömmlichen Anordnungen bewirkt. Es entsteht ein

Beschleunigungsmagnetfeld mit doppelter elektrodynamischen Wirkung auf den (mindestens einen) Kontaktarm des Drehkontaktkörpers, in dem der Strom in Gegenrichtung fließt.

Die Erfindung wird in mehreren Ausführungsformen vorgestellt, wobei die Merkmale der jeweiligen Ausführungsformen einzeln oder gemeinsam - soweit zutreffend - beansprucht sein können.

Die Stromleitung von der ersten Stromschiene zum Kontaktarm kann in einer Ausführungsform über ein Gelenk führen, welches am Ende der ersten Stromschiene ausgebildet ist und an dem der Kontaktarm angelenkt ist. In einer zweiten

Ausführungsform kann zwischen der ersten Stromschiene und dem Kontaktarm ein flexibler Verbindungsleiter eingebracht sein. Hierzu werden detaillierte Darstellungen weiter unten vorgenommen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen eines Kontaktapparats werden in Form von einpoligen Doppelkontakten vorgeschlagen. Eine erste Ausführungsform besteht darin, dass an einem Drehkontaktkörper gegenüberliegende Kontaktarme und an den Kontaktarmenden je ein Kontaktstück als Bewegtkontaktstück ausgebildet ist, das jeweils mit einem Festkontaktstück zusammenwirkt. Der Drehkontaktkörper dieser Ausführungsform hat vorzugsweise eine um seine Drehachse drehsymmetrische Ausbildung. Es werden also Kontaktapparate mit einarmigem oder mit zweiarmigem Drehkontaktkörper vorgeschlagen, die nach der Erfindung gestaltet sind. Bei dem Kontaktapparat mit zweiarmig ausgebildetem Drehkontaktkörper kann den Drehkontaktkörper - wie aus dem Stand der Technik für solche Kontaktapparate bekannt - in einem Rotorgehäuse entgegen einer Federkraft drehbeweglich gelagert sein. Der erste Leiterabschnitt und der fünfte Leiterabschnitt ist j e eine starre, gerade ausgebildete Stromschiene. Jede Stromschiene hat eine Anschlussklemme. Die erste Stromschiene läuft zu mindestens einem Festkontakt; die zweite Stromschiene führt den Strom zum Drehkontaktkörper. Die erste Stromschiene (erster Leiterabschnitt) und die zweite Stromschiene (letzter Leiterabschnitt) verlaufen mindestens in der Länge des mindestens einen Kontaktarms des Drehkontaktkörpers parallel nebeneinander und möglichst eng benachbart.

Die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene können gegeneinander isoliert ausgebildet sein, vorzugsweise derart, dass sie mit einer Isolierzwischenschicht aufeinanderliegend gelagert sind. Weiterhin sollte vorgesehen sein, dass auch andere nah beieinander liegende Leiterabschnitte gegeneinander isoliert ausgebildet sind. So wird der Verbindungsleiter (vierte Leiterabschnitt) nahe an der ersten Stromschiene vorbeigeführt, so dass hier ebenfalls eine Isolierung vorgesehen sein sollte, beispielsweise durch Verwendung einer isolierten Kupferlitze als Verbindungsleiter und/oder durch Isolierung der ersten Stromschiene. Ein mitbewegbar ausgebildete Stromleiter (Verbindungsleiter; vierter Leiterabschnitt) soll den Bewegungen des Drehkontaktkörpers folgen können. Der Verbindungsleiter, der den dritten Leiterabschnitt mit dem fünften Leiterabschnitt verbindet, kann als Kupferlitze ausgebildet sein. Der Verbindungsleiter kann jedoch auch aus starren (beispielsweise drei) Einzelstücken gebildet sein. Die Einzelstücken sind dabei miteinander und an Verbindungspunkten mit dem dritten Stromleiter (Kontaktarm) und der zweiten Stromschiene (fünfter Leiterabschnitt) gelenkig ausgebildet. In den gelenkig ausgebildeten Verbindungspunkte sind sogenannte Stromgelenke vorhanden, die stromleitend ausgeführt sind. Die Stromgelenke haben federbelastete

Achsverbindungen, in denen sie Drehungen ausführen können.

Wegen der engen benachbarten Lage des in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung einsetzbaren Verbindungsleiters an der ersten Stromschiene, sollte die geometrische Gestaltung des Kreuzungsbereichs so gestaltet sein, dass eine

Berührung der Leiterabschnitte in diesem Bereich vermieden wird, bzw. eine mögliche Berührung möglichst mit geringer Reibung abläuft. Es kann daher die erste Stromschiene im Kreuzungsbereich schmaler als über seine sonstige Länge ausgebildet sein. Alternativ kann auch im Kreuzungsbereich die erste Stromschiene mit einer Durchbrechnung oder Loch ausgebildet sein, durch den die Litze

hindurchgeführt ist.

Der Drehpunkt, bzw. die Lage der Achse des Drehkontaktkörpers sollte an einem Ort liegen, in dem die geringste Wechselwirkung von dem Verbindungsleiter (Litze) auf den Drehkontaktkörper ausgeübt wird, wobei die Wechselwirkung aus der elastischen Rückwirkung des Verbindungsleiters (Stauchung oder Dehnung) auf den

Drehkontaktkörper besteht. Ein solcher Ort könnte beispielsweise auf der halben Länge des Verbindungsleiters liegen.

Die Erfindung wird mit Ausführungsformen in Figuren dargestellt, welche im

Einzelnen zeigen:

Fig. 1 : einen einarmigen Kontaktapparat, Fig. 2: den ersten Leiterabschnitt mit Festkontaktstück in Aufsicht

Fig. 3A: eine schematische Darstellung von Fig. 1 und

Fig. 3B und 3C: schematisch zwei Ausführungsformen eines einpoligen

Doppelkontakts.

Die Fig. 1 zeigt einen einarmigen Kontaktapparat mit zuführenden und abführenden Stromschienen (20, 28), die am Ende jeweils über Anschlussklemmen 12, 14 gespeist werden. Die einzelnen Leiterabschnitte der Stromführungsanordnung bilden eine Windung mit etwa 360° Umlauf. Der erste Leiterabschnitt AI ist eine zum

Festkontakt 22' führende, starre Stromschiene 20. Der zweite Leiterabschnitt A2 verläuft durch die Kontaktstücke 22', 24' (den Kontakt) des Kontaktapparats. Der dritte Leiterabschnitt A3 verläuft über den Drehkontaktkörper (mit Kontaktarm 24). Der Drehkontaktkörper hat einen Drehpunkt (Achse) 32. Der vierte Leiterabschnitt A4 ist - gemäß Ausbildungsform nach Fig. 1 - ein mitbewegbarer Stromleiter (Verbindungsleiter 26) und kann vorzugsweise als flexibler Leiter (vorzugsweise eine Kupferlitze) ausgebildet sein.

Der Strompfad durch die genannten Leiterabschnitte bildet eine Windung mit etwa 360° Umlauf. Der letzte (und fünfte) Leiterabschnitt A5 ist die zum

Drehkontaktkörper führende zweite Stromschiene 28. Gemäß Erfindung verläuft die zweite Stromschiene 28 (letzter Leiterabschnitt A5) eng benachbart zur ersten Stromschiene 20 (erster Leiterabschnitt AI). Die Windung hat eine Achse senkrecht zur Ebene, in der der Drehkontaktkörper (Kontaktarm 24) bewegbar ist. Die einzelnen Leiterabschnitte in der Figur bestehen, mit Ausnahme des Verbindungsleiters 26 (flexibler Leiter), jeweils aus relativ starren und gerade verlaufenden Stromleitern 20, 24, 28 aus elektrisch gut leitfähigem Material. Der Verbindungsleiter (Litze 26) ist jeweils am Drehkontaktarm 24 und an der zweiten Stromschiene 28 angeschweißt, bzw. an einen der Drehkontaktarme (24 A, 24B gemäß Fig. 3B und Fig. 3C) angebracht.

Der erfindungsgemäße Kontaktapparat hat einen Strompfad, bei dem die

Stromrichtungen - betrachtet bei geschlossenem Kontaktapparat - im erstem AI, im fünftem A5 und im dritten Leiterabschnitt A3 parallel liegen, jedoch die Stromrichtungen im erstem AI und im fünftem Leiterabschnitt A5 gleichsinnig und die Stromrichtung im drittem Leiterabschnitt A3 (hier mindestens ein Kontaktarm 24) entgegengesetzt zu den vorgenannten Stromrichtungen AI, A5 verlaufen. Dabei liegen der erste Leiterabschnitt 20, AI und der letzte Leiterabschnitt 28, A5 mindestens in der Länge LA des (mindestens einen) Kontaktarms 24 (24A, 24B) eng benachbart und parallel nebeneinander. Bei geöffnetem Kontaktapparat tritt eine Trennung des Strompfads zwischen Kontaktarm 24 und der ersten Stromschiene 20 ein.

Die erste Stromschiene 20 und die zweite Stromschiene 28 können aufeinander liegend ausgebildet sein, wobei zwischen ihnen eine Isolierschicht 18 vorhanden sein kann. Die Isolierzwischenschicht kann aus Papier, Karton, Glimmer oder ähnlichem Isoliermaterial bestehen. Eine alternative Ausführung kann darin bestehen, dass die Stromschienen 20, 28 in Kunststoff eingelegt und/oder umspritzt sind.

Der Drehpunkt 32 des Drehkontaktkörpers 24 (23') liegt etwa auf der halben Länge des Verbindungsleiters (Litze 26) (gemäß Fig. 1). Die Lage des Drehpunkts ist so gewählt, dass der Verbindungsleiter möglichst während der Bewegung des

Drehkontaktkörpers 24, 23' wenig gestaucht oder gedehnt wird.

Der Verbindungsleiter 26 wird am ersten Leiterabschnitt 20, AI vorbeigeführt. Hierzu ist eine zweite Figur wiedergegeben. In Fig. 2 ist sichtbar, dass der Leiterabschnitt 20, AI im Bereich 15 des Verbindungsleiters 26 schmal ausgebildet ist. Es kann auch in der ersten Stromschiene 20 eine Öffnung (15) vorgesehen sein, durch die der

Verbindungsleiter hindurchgefädelt ist, jedoch ist eine solche Konstruktion relativ aufwändig und nur bei spezieller Gestaltung empfehlenswert.

Die Darstellung in Fig. 3A entspricht schematisch der Figur 1. Die Figuren 3B und 3C zeigen schematisch weitere Ausführungsformen eines als einpoligen Doppelkontakt ausgebildeten Kontaktapparats. Die Fig. 3 A kann auch als eine Hälfte der Darstellung von Fig. 3B gesehen werden. Die Fig. 3B zeigt einen Doppelkontakt mit je zwei flexiblen Verbindungsleitern. Fig. 3C zeigt einen Doppelkontakt ohne einen

Verbindungsleiter. Erste und zweite Stromschienen dieser Ausführungsformen erhalten jeweils eine Stromzuführung über nicht dargestellte Anschlussklemmen. Die bevorzugte Ausführungsform gemäß Fig. 3B stellt einen Kontaktapparat dar, bei dem die Windung des Strompfads über den ersten Kontaktarm 24A in

Aneinanderreihung mit der Windung des Strompfads über den zweiten Kontaktarm 24B betrachtet werden kann. In Fig. 3B ist ein Drehkontaktkörper 23' dargestellt, der um den in seiner Mitte liegenden Drehpunkt 32 drehbar gelagert ist. Seine mit 24A und 24B bezeichneten Kontaktarme (Leiterabschnitte A3, A3') liegen sich gegenüber und erstrecken sich beiderseits des Drehpunkts 32. Der mittlere, am Drehpunkt liegende Bereich des Drehkontaktarms ist nichtleitend ausgeführt. An den Kontaktarmenden ist je ein Kontaktstück als Bewegtkontaktstück (24' in Fig. 1) ausgebildet, welches jeweils mit einem Festkontaktstück (22' in Fig. 1) zusammenwirkt. Auf jeder Seite des

Drehkontakts sind fünf Leiterabschnitte der Stromführungsanordnung dargestellt. Auf der linken Seite der Fig. 3B haben die Leiterabschnitte in der Reihenfolge des Stromlaufs (durch die Pfeile angedeutet) die Bezugszeichen Α (erste Stromschiene), A4' (Verbindungsleiter), A3' (Kontaktarm 24A), A2' (Bewegtkontakt-Festkontakt) und A5' (zweite Stromschiene). Der Stromlauf setzt sich auf der rechten Seite des Drehkontakts fort. Hier haben die Leiterabschnitte in der Reihenfolge des Stromlaufs die Bezugszeichen AI (erste Stromschiene), A2 (Festkontakt-Bewegtkontakt), A3 (Kontaktarm 24B), A4 (Verbindungsleiter), und A5 (zweite Stromschiene). Der Stromlauf auf der linken Seite des Drehkontakts und der Stromlauf auf der rechten Seite des Drehkontakts beschreibt jeweils eine Windung mit etwa 360° Umlauf. Die Ausgestaltung gemäß Fig. 3B entspricht somit der doppelten Ausführung gemäß Fig. 1. Erfindungsgemäß liegen die Stromschienen Α , A5' parallel zum Drehkontaktarm 24A und liegen die Stromschienen AI, A5 parallel zum Drehkontaktarm 24B jeweils in Schließstellung des Drehkontakts. Die beiden Verbindungsleiter (mitbewegbare Stromleiter) (Leiterabschnitte A4 und A4') sind einerseits an den Drehkontaktarmen (24 A, 24B) und andererseits an die zugeordneten Stromleiter (jeweilige Leiterabschnitte A5, A5') angeschweißt Die Fig. 3C zeigt einen einpoligen Doppelkontakt ohne einen Verbindungsleiter, wobei der Drehkontaktkörper 23' (wie in Fig. 3B) um den in seiner Mitte liegenden Drehpunkt 32 drehbar gelagert ist. Der dritte Leiterabschnitt A3' des Strompfads verläuft über den ersten Kontaktarm 24A und der dritte Leiterabschnitt A3 des Strompfads verläuft über den zweiten Kontaktarm 24B. Der Strom (Strompfad mit Bezugszeichen A3 und A3') fließt über den gesamten zweiarmigen

Drehkontaktkörper 23' in voller Länge.

Der Kontaktapparat dieser Ausführungsform kommt ohne Verbindungsleiter aus. Der Strom läuft weder durch ein Gelenk am Drehkontaktkörper noch über einen flexiblen Verbindungsleiter. Durch den Wegfall eines Verbindungsleiters ist auch keine mechanische Wechselwirkung eines Verbindungsleiter (Litze) mit dem

Drehkontaktkörper vorhanden, was als besonderer Vorteil dieser Ausführungsform vermerkt werden muss. Der Strompfad im Kontaktapparat nach Fig. 3C kann als Schleife in Form einer liegenden 8 betrachtet werden.

Bezugszeichen

12 14 Anschlussklemmen an zu- oder abführenden Stromschienen 20, 28

15 Kreuzungsbereich, Ausnehmung

18 Isolierschicht

AI .. A5 Leiterabschnitte

AI ' .. A5' Leiterabschnitte

20 Stromschiene zu mindestens einem Festkontakt

L Länge Stromschienen

LA Länge Kontaktarm 24A, 24B

22' Kontaktstück (Festkontakt)

23 (24) Drehkontaktkörper

23' zweiarmiger Drehkontaktkörper

24A 24B Kontaktarm (Hebelarm)

24' Kontaktstück (B ewegtkontaktstück)

26 Verbindungsleiter; flexibler (gelenkiger) Leiter; Litze

28 zu Drehkontaktkörper führende Stromschiene

32 Drehpunkt, Drehachse