DE102008037967A1

DE102008037967A1 - Rotary contact system for power switching device, has spring gripping molded inner contour of recess in spring loaded condition such that arms are provided with slack point characteristic during rotational motion relative to shaft segments

Info

Publication number: DE102008037967A1
Application number: DE102008037967A
Authority: DE
Inventors: Torsten Dipl.-Ing. Ahlert; Jörg-Uwe Dipl.-Ing. Dahl; Ludvik Dipl.-Ing. Godesa; Mark I. Shmukler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-02-18

Abstract

The system has a spring including a spring element (72) i.e. compressed spring, and an end section (71) at both ends of the spring. The spring is fixed to switching shaft segments (5) in relation to rotational axis of the segments such that translational, radial spring balancing movement is enabled. The spring grips a molded inner contour of a recess (6) in a spring loaded condition such that contact arms (31, 32) are provided with slack point characteristic during rotational movement relative to the segments between two stable rotational latching positions (E1-E3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehkontaktsystem für ein Schaltgerät, insbesondere für ein Leistungsschaltgerät. Das Drehkontaktsystem weist zumindest einen in einem Schaltwellensegment drehbar gelagerten Kontaktarm mit jeweils einem beweglichen Schaltkontakt auf. Der jeweilige bewegliche Schaltkontakt wirkt mit einem Festkontakt zum Unterbrechen einer Strombahn zusammen. Das Drehkontaktsystem weist zumindest ein im Schaltwellensegment angeordnetes Federsystem zur Aufbringung einer Kontaktkraft zwischen den Schaltkontakten auf.The Invention relates to a rotary contact system for a switching device, in particular for a power switching device. The Rotary contact system has at least one in a switching shaft segment rotatably mounted contact arm, each with a movable switching contact on. The respective movable switching contact acts with a fixed contact to interrupt a current path together. The rotary contact system has at least one arranged in the switching shaft segment spring system for applying a contact force between the switch contacts on.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schaltgerät, insbesondere ein Leistungsschaltgerät, welches ein derartiges einfach unterbrechendes Drehkontaktsystem oder ein derartiges doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem aufweist.The The invention further relates to a switching device, in particular a power switching device, which is such a simple interrupting rotary contact system or such a double-breakage rotary contact system having.

Drehkontaktsysteme bzw. Schaltgeräte der obengenannten Art sind allgemein bekannt. Die Drehkontaktsysteme kennen einen, zwei oder mehrere Kontaktarme bzw. eine oder mehrere Kontaktbrücken mit jeweils zwei Kontaktarmen aufweisen. Doppelt unterbrechende Drehkontaktsysteme bzw. Schaltgeräte sind z. B. aus der deutschen Patentschrift DE 100 13 160 B4 oder aus dem US-Patent US 5,030,804 A bekannt.Rotary contact systems or switching devices of the above type are well known. The rotary contact systems know one, two or more contact arms or one or more contact bridges each having two contact arms. Double interrupting rotary contact systems or switching devices are z. B. from the German patent DE 100 13 160 B4 or from the U.S. Patent US 5,030,804A known.

Aus der EP 0 889 498 B1 ist eine Drehkontaktanordnung für Hochstromschalter bekannt. Der Schalter enthält ein elektrisch isolierendes Gehäuse und ein Oberteil, erste und zweite Paare von trennbaren Kontaktstücken, die in dem Gehäuse und für eine Verbindung mit einem elektrischen Stromkreis an geordnet sind. Das erste Paar von Kontaktstücken ist an dem einen Ende von einem ersten Drehkontaktarm und das zweite Paar von Kontaktstücken an einem gegenüberliegenden Ende davon angeordnet. Ein Betätigungsmechanismus tritt in dem Gehäuse mit dem ersten Drehkontaktarm in Wechselwirkung, um den ersten Drehkontaktarm zu drehen und den elektrischen Stromkreis bei Auftreten eines Überstromzustands zu unterbrechen. Der Schalter ist gekennzeichnet durch einen ersten Rotor, der den ersten Drehkontaktarm mit dem Betätigungsmechanismus verbindet. Der erste Rotor weist einen langgestreckten Schlitz auf und der erste Drehkontaktarm hat einen ersten Drehzapfen, wodurch sich der erste Drehzapfen durch den langgestreckten Schlitz erstreckt und einen Spielraum zwischen dem Drehzapfen und dem ersten Rotor bildet. Die „schwimmende” Beziehung zwischen dem Drehbetätigungszapfen und Kontaktschließfedern im ersten Rotor ermöglicht den Federn, die bewegbaren Kontaktstücke in feste Anlage mit den zugehörigen feststehenden Kontaktstücken zu drücken, um Verschleiß und Erosion der Kontakte auszugleichen.From the EP 0 889 498 B1 is a rotary contact arrangement for high current switch known. The switch includes an electrically insulating housing and a top, first and second pairs of separable contact pieces arranged in the housing and for connection to an electrical circuit. The first pair of contact pieces is disposed at one end of a first rotary contact arm and the second pair of contact pieces at an opposite end thereof. An actuating mechanism interacts with the first rotary contact arm in the housing to rotate the first rotary contact arm and break the electrical circuit when an overcurrent condition occurs. The switch is characterized by a first rotor connecting the first rotary contact arm to the actuating mechanism. The first rotor has an elongate slot and the first rotary contact arm has a first pivot, whereby the first pivot extends through the elongate slot and forms a clearance between the pivot and the first rotor. The "floating" relationship between the rotary control pin and contact closure springs in the first rotor allows the springs to press the movable contacts into firm engagement with the associated fixed contact pieces to compensate for wear and erosion of the contacts.

Betrachtet werden insbesondere Leistungsschaltgeräte im Niederspannungsbereich. Mit „Niederspannung” sind typischerweise Spannungen von bis ca. 1000 Volt gemeint. Unter entsprechender konstruktiver Auslegung der Schalttrennstrecken können derartige Schaltgeräte auch für Schaltspannungen über 1000 V ausgelegt sein, wie z. B. bis 6,3 kV. Weiterhin sind derartige Schaltgeräte insbesondere zur Unterbrechung von Strombahnen in einem Überstromfall oder in einem Kurzschlussfall ausgebildet. Sie können einpolig oder mehrpolig, insbesondere dreipolig, ausgeführt sein.considered In particular, power switching devices in the low-voltage range are used. With "low voltage" are typically voltages meant by to about 1000 volts. Under appropriate constructive Design of the switching separation sections can such switching devices also designed for switching voltages over 1000 V. be like B. to 6.3 kV. Furthermore, such switching devices in particular for the interruption of current paths in an overcurrent case or trained in a short circuit case. They can be unipolar or multipolar, in particular three-pole, executed.

Die betrachteten Leistungsschaltgeräte können z. B. sogenannte MCCB-Schaltgeräte (für Molded Case Circuit Breaker) sein. Bei einem derartigen Schaltgerät wird der zu unterbrechende Strom unterbrochen, bevor dieser seinen Maximalwert erreicht, indem die Schaltkontakte des MCCB durch elektromagnetische Abstoßung benachbarter Leiter auseinandergezogen werden und so der Strom unterbrochen wird. Der maximale Strom kann im ein- bis dreistelligen kA-Bereich liegen. Alternativ oder zusätzlich können die Schaltkontakte z. B. mittels eines vorzugsweise elektromagnetisch betätigbaren Aktors betätigt werden. Der Aktor kann z. B. durch eine Überstromerfassungseinheit angesteuert werden.The Considered power switching devices can, for. B. so-called MCCB switching devices (for Molded Case Circuit Breaker). In such a switching device the interrupted power is interrupted before this his Maximum value achieved by the switching contacts of the MCCB by electromagnetic Repulsion of adjacent conductors are pulled apart and so the power is interrupted. The maximum current can be lie in the three-digit kA range. Alternatively or additionally the switch contacts z. B. by means of a preferably electromagnetic operable actuator can be actuated. The actor can z. B. driven by an overcurrent detection unit become.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein konstruktiv weniger aufwändiges Drehkontaktsystem anzugeben.outgoing From the above-mentioned prior art, it is an object The invention, a structurally less complicated rotary contact system specify.

Es ist eine weitere Aufgabe, ein geeignetes Schaltgerät mit einem derartigen einfach unterbrechenden Drehkontaktsystem sowie ein geeignetes Schaltgerät mit einem derartigen doppelt unterbrechenden Drehkontaktsystem anzugeben.It Another object is a suitable switching device with Such a simple interrupting rotary contact system as well a suitable switching device with such a double indicate interrupting rotary contact system.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Drehkontaktsystem für ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angegeben. Im Anspruch 12 ist ein Schaltgerät mit einem einfach unterbrechenden derartigen Drehkontaktsystem genannt. Im Anspruch 13 ist ein Schaltgerät mit einem doppelt unterbrechenden derartigen Drehkontaktsystem angegeben. In den abhängigen Ansprüchen 14 und 15 sind vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltgeräte genannt.The The object of the invention is achieved by a rotary contact system for a switching device having the features of patent claim 1 solved. Advantageous embodiments are in the dependent Claims 2 to 11 specified. In claim 12 is a switching device called with a simply interrupting such rotary contact system. In claim 13 is a switching device with a double interrupting specified such rotary contact system. In the dependent Claims 14 and 15 are advantageous embodiments called the switching devices according to the invention.

Erfindungsgemäß weist der Kontaktarm eine innerhalb des Schaltwellensegmentes angeordnete Aussparung auf. Das Feder system weist zumindest ein Federelement sowie je ein Endstück an beiden Federenden auf. Das Federsystem ist zudem in Bezug auf eine Drehachse des Schaltwellensegmentes derart im Schaltwellensegment fixiert, dass nur translatorische, radiale Federausgleichsbewegungen möglich sind. Weiterhin ist das Federsystems im federbelasteten Zustand zum Abgreifen einer derart ausgeformten Innenkontur der Aussparung ausgebildet, dass der Kontaktarm bei einer Drehbewegung relativ zum Schaltwellensegment zwischen zumindest zwei stabilen Drehraststellungen mit einem Totpunktverhalten umschnappt.According to the invention, the contact arm has a recess arranged within the switching shaft segment. The spring system has at least one spring element and one end piece on each spring ends. The spring system is also fixed in relation to a rotational axis of the switching shaft segment in the switching shaft segment such that only translational, radial spring balancing movements possible are. Furthermore, the spring system is formed in the spring-loaded state for tapping such a shaped inner contour of the recess that the contact arm snaps with a rotational movement relative to the switching shaft segment between at least two stable rotational locking positions with a dead center.

Das Federelement ist z. B. eine Druckfeder, insbesondere eine Schrauben- oder Zylinderfeder. Sie kann alternativ aus mehreren hintereinander angeordneten Tellerfedern zusammengesetzt sein. Weiterhin kann das Federelement alternativ eine Torsions- oder Spiralfeder sein, deren Federenden sich bei Aufbringen einer Vorspannung innerhalb eines vorgegebenen Federwegs im Wesentlichen translatorisch bewegen. Das gesamte Federsystem kann auch im Sinne eines Teleskops ausgebildet sein. Das zumindest eine Endstück kann beispielsweise eine runde bzw. sphärische Außenkontur aufweisen. Es kann weiterhin als Hülse zum Aufstecken auf das jeweilige Federende oder als Klammer zur Aufnahme des Federendes ausgebildet sein.The Spring element is z. B. a compression spring, in particular a screw or cylinder spring. It can alternatively consist of several consecutive be arranged disc springs assembled. Furthermore, that can Spring element alternatively be a torsion or spiral spring whose Spring ends when applying a bias within a given Move spring travel in a substantially translatory manner. The entire spring system can also be designed in the sense of a telescope. That, at least an end piece can, for example, a round or spherical Have outer contour. It can continue as a sleeve for attachment to the respective spring end or as a clip for Recording of the spring end to be formed.

Der Vorteil der Erfindung liegt im konstruktiv besonders einfachen Aufbau des Drehkontaktsystems. Vorzugsweise ist die Aussparung eine Ausstanzung im als Stanz- und Biegeteil ausgeführten Kontaktarm bzw. der zwei Kontaktarme aufweisenden Drehkontaktbrücke. Statt einem Schaltwellensegment können auch zwei Schaltwellensegmente zur Aufnahme des Kontaktarms bzw. der Kontaktbrücke samt Federsystem vorgesehen sein, welche diese beim Zusammenbau axial umschließen.Of the Advantage of the invention is the structurally particularly simple structure of the rotary contact system. Preferably, the recess is a punched-out in as a punched and bent part running contact arm or the two contact arms having rotary contact bridge. Instead of a switching shaft segment can also be two switching shaft segments for Recording of the contact arm or the contact bridge including spring system be provided, which enclose them axially during assembly.

Nach einer Ausführungsform ist das Federsystem zum Abgreifen der Innenkontur in der Aussparung vorgespannt eingebracht. In diesem Fall wird das Federsystem im Schaltwellensegment vorzugsweise eingeschnappt, eingerastet oder eingesteckt. Im Anschluss wird der Kontaktarm bzw. die Drehkontaktbrücke mit der Aussparung in das Schaltwellensegment eingelegt, wobei zugleich das Federsystem in der Aussparung zur Aufbringung der Kontaktkraft und zur Rastung der Drehstellungen eingespannt wird.To In one embodiment, the spring system is for tapping the inner contour introduced biased in the recess. In this Case, the spring system is preferably snapped in the switching shaft segment, engaged or inserted. Following is the contact arm or the rotary contact bridge with the recess in the switching shaft segment inserted, wherein at the same time the spring system in the recess for Application of the contact force and the latching of the rotational positions is clamped.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das zumindest eine Federsystem im Schaltwellensegment axial benachbart zur Aussparung angeordnet, wobei die beiden Endstücke des Federsystems bzw. des Federelementes vorgespannt mit jeweils einem axial in die Aussparung hineinragenden Bolzen zum Abgreifen der Innenkontur der Aussparung verbunden sind. Durch die Anordnung des Federsystems außerhalb des Kontaktarms steht mehr Platz für die Elemente des Federsystems zur Verfügung. Dadurch können höhere Federkräfte zur Aufbringung der Kontaktkraft realisiert werden. Das Federsystem kann in Form eines Federpakets seitlich am Kontaktarm bzw. an der Kontaktbrücke angeordnet sein. Zur Abtastung der Innenkontur kann im jeweiligen Endstück des Federsystems bzw. des Federelementes eine Aufnahme oder Lagerung für den Bolzen zum „Abtasten” der Innenkontur vorhanden sein. Vorzugsweise bilden zwei, sich radial gegenüberliegende, axial hindurch geführte Bolzen einen gemeinsamen Bügel. Dadurch wird zum einen die Biegebelastung in der jeweiligen Aufnahme des Bolzens im Endstück reduziert und zum anderen die Gesamtfederkraft durch die federnden Eigenschaften des Bügels im Sinne einer Biegefeder erhöht.To a particularly advantageous embodiment, the at least a spring system in the switching shaft segment axially adjacent to the recess arranged, with the two end pieces of the spring system or the spring element biased with one axially into the Recess protruding bolt for tapping the inner contour of the Recess are connected. By the arrangement of the spring system there is more room outside the contact arm for the elements of the spring system are available. Thereby can higher spring forces for applying the contact force will be realized. The spring system can be in the form of a spring package laterally be arranged on the contact or on the contact bridge. For scanning the inner contour can in the respective tail the spring system or the spring element is a receptacle or storage for the bolt for "scanning" the inner contour available be. Preferably, two, radially opposite, axially guided bolt a common bracket. As a result, on the one hand, the bending load in the respective recording reduced the bolt in the tail and the other the overall spring force by the resilient properties of the bracket in the sense of a Bend spring increased.

Weiterhin kann das Federsystem zwei oder mehrere, parallel zueinander angeordnete Federelemente, insbesondere Schraubenfedern, aufweisen. Dadurch ist eine weitere Erhöhung der Federkraft möglich. Das Federpaket kann ferner dazu ausgebildet sein, dass wahlweise eine, zwei oder auch mehrere Federelemente eingesetzt werden können. Dadurch kann für unterschiedliche Typen von Drehkontaktsystemen eine individuelle Anzahl von Federelementen mit gegebenenfalls jeweils unterschiedlicher Federhärte eingesetzt werden.Farther the spring system can be two or more, arranged parallel to each other Spring elements, in particular coil springs having. Thereby is a further increase in the spring force possible. The spring assembly may be further configured to optionally one, two or more spring elements can be used. This allows for different types of rotary contact systems an individual number of spring elements, optionally with each different spring hardness can be used.

Im Besonderen kann auf beiden axialen Seiten des Kontaktarms bzw. der Kontaktbrücke ein Federsystem bzw. Federpaket angeordnet sein. Dadurch erhöht sich die Federkraft und folglich die daraus abgeleitete bzw. umgelenkte Kontaktkraft nochmals. In diesem Fall sind vorzugsweise jeweils zwei sich gegenüberliegende Endstücke oder Klammern der Federsysteme über einen gemeinsamen Bolzen miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die beiden Federsysteme spiegelbildlich zu einer senkrecht zur Drehachse des Schaltwellensegments liegenden, durch die axiale Mitte des Kontaktarms bzw. der Kontaktbrücke verlaufenden Ebene angeordnet.in the Particular can on both axial sides of the contact or the Contact bridge arranged a spring system or spring assembly be. This increases the spring force and consequently the from this derived or redirected contact force again. In this Case are preferably two opposite each other End pieces or clamps of the spring systems over a common bolt connected. Preferably the two spring systems mirror images of a perpendicular to the axis of rotation of the shift shaft segment, through the axial center of the contact arm or the contact bridge extending plane arranged.

Schließlich kann in der Aussparung im Kontaktarm und zusätzlich an zumindest einer angrenzenden axialen Seite zum Kontaktarm bzw. zur Kontaktbrücke ein weiteres Federsystem angeordnet sein. In diesem Fall sind die Endstücke des in der Aussparung angeordneten Federsystems zwischen den zwei axial hindurchgeführten Bolzen des zumindest einen axial benachbarten Federsystems eingespannt.After all can be in the recess in the contact arm and in addition to at least one adjacent axial side to the contact arm or to Contact bridge another spring system can be arranged. In this case, the end pieces are in the recess arranged spring system between the two axially guided Clamped pin of at least one axially adjacent spring system.

Nach einer Ausführungsform ist die Aussparung im jeweiligen Kontaktarm ein Polygon mit einer geraden Anzahl von Innenecken. Die Drehbewegungsachse des jeweiligen Kontaktarms ver läuft durch eine geometrische Mitte des Polygons. Die Drehachse des Schaltwellensegmentes verläuft durch die Längsmitte des Federsystems. Die Drehbewegungsachse des jeweiligen Kontaktarms bzw. die Drehbewegungsachse der Kontaktbrücke mit den beiden Kontaktarmen stimmt dabei zumindest in etwa mit der Drehachse des Schaltwellensegmentes bzw. der Schaltwelle überein. Im Falle einer Drehkontaktbrücke mit zwei Kontaktarmen stimmt die Drehbewegungsachse mit der punktsymmetrischen Konstruktionsachse der Kontaktbrücke überein. Vorzugsweise sind die Innenecken abgerundet. Es können zudem die Polygonseiten konvex ausgebildet sein, das heißt zur Polygonmitte hin ausgebildete Einbuchtungen aufweisen.According to one embodiment, the recess in the respective contact arm is a polygon with an even number of internal corners. The rotational axis of the respective contact arm ver passes through a geometric center of the polygon. The axis of rotation of the switching shaft segment extends through the longitudinal center of the spring system. The rotational movement axis of the respective contact arm or the rotational movement axis of the contact bridge with the two contact arms is at least approximately in line with the axis of rotation of the switching shaft segment or the switching shaft match. In the case of a rotary contact bridge with two contact arms, the rotation axis coincides with the point-symmetrical construction axis of the contact bridge. Preferably, the inner corners are rounded. In addition, the sides of the polygon can be formed convex, that is, have indentations formed towards the middle of the polygon.

Das Polygon kann ein rechtwinkliges Viereck, insbesondere mit abgerundeten Innenecken, sein. Über das Seitenverhältnis der Seiten des Vierecks kann ein Drehwinkel zwischen den beiden vorgesehenen Drehraststellungen des Kontaktarms eingestellt werden. Die Seiten des Rechtecks können zudem konvex ausgebildet sein.The Polygon can be a right-angled rectangle, especially with rounded ones Inside corners, be. About the aspect ratio of Sides of the quadrangle can provide a rotation angle between the two Rotary locking positions of the contact arm can be adjusted. The pages The rectangle can also be convex.

Alternativ kann das Polygon ein Sechseck sein, wobei gegenüberliegende Polygonseiten parallel zueinander sind. Es können die beiden Drehwinkel zwischen den drei möglichen Drehraststellungen über das jeweilige Verhältnis angrenzender Polygonseiten eingestellt werden. Insbesondere ist das Polygon ein punktsymmetrisches, planes Polygon.alternative the polygon can be a hexagon, with opposite ones Polygon sides are parallel to each other. It can be the two Angle of rotation between the three possible rotational locking positions over adjusted the respective ratio of adjacent polygon sides become. In particular, the polygon is a point-symmetrical, plane Polygon.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Aussparung im jeweiligen Kontaktarm eine Sektorform auf. Ein Mittelpunkt der sektorförmigen Aussparung grenzt im Wesentlichen an die Drehbewegungsachse des jeweiligen Kontaktarms an. Die Innenkontur der sektorförmigen Aussparung weist eine Anzahl von radialen Einbuchtungen auf, die um den Wert 1 gegenüber der Anzahl von Drehraststellungen erniedrigt ist.To In another embodiment, the recess in respective contact arm on a sector shape. A focal point of the sector-shaped Recess is substantially adjacent to the rotational axis of the respective contact arm. The inner contour of the sector-shaped Recess has a number of radial recesses, the decreased by the value 1 compared to the number of rotational locking positions is.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Innenkontur der Aussparung im jeweiligen Kontaktarm geometrisch auf eine Außenkontur des zumindest einen Endstücks bzw. des jeweiligen Bolzens in den jeweiligen Drehraststellungen abgestimmt. Dadurch erfolgt das Umschnappen des zumindest einen Kontaktarms im Schaltwellensegment besonders verschleißarm und mit einem besonders exakten Schaltverhalten.To an advantageous embodiment, the inner contour the recess in the respective contact arm geometrically on an outer contour the at least one end piece or of the respective bolt matched in the respective turnstile positions. This is done snapping over the at least one contact arm in the switching shaft segment in particular low-wear and with a particularly accurate switching behavior.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der im Schaltwellensegment drehbar gelagerte Teil des zumindest einen Kontaktarms ein vorgebbares radiales Spiel zum lagernden Schaltwellensegment auf. Dadurch ist ein Toleranzausgleich zum Ausgleich von geometrischen Veränderungen an den Schaltkontakten möglich, die durch Verschleiß und Erosion an den Schaltkontakten verursacht werden. Das vorgebbare Spiel beträgt typischerweise wenige Millimeter oder Bruchteile davon. Die konstruktive Ausgestaltung des zumindest einen Kontaktarms und des Schaltwellensegmentes erfolgt typischerweise so, dass die Drehachse des Schaltwellensegmentes und die Drehbewegungsachse des zumindest einen Kontaktarms im Neuzustand faktisch miteinander fluchten. Erst mit zunehmendem Verschleiß „wandern” diese beiden Achsen maximal um das radiale Spiel zum Toleranzausgleich auseinander.To a particularly advantageous embodiment, the in the switching shaft segment rotatably mounted part of the at least one Contact arm a predetermined radial clearance to the overlapping switching shaft segment on. This is a tolerance compensation to compensate for geometric Changes to the switch contacts possible, due to wear and erosion on the switch contacts caused. The predefinable game is typically a few millimeters or fractions of it. The structural design the at least one contact arm and the switching shaft segment is typically carried out such that the axis of rotation of the switching shaft segment and the rotation axis the at least one contact arm in the new state in fact with each other aligned. Only with increasing wear do they "wander" Both axes maximum by the radial clearance for tolerance compensation apart.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehkontaktsystem kann es sich um ein doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem handeln, welches in Bezug auf die Drehbewegungsachse des Drehkontaktsystems zwei radial gegenüberliegende Kontaktarme aufweist.at It can be the rotary contact system according to the invention are a double interrupting rotary contact system, which with respect to the rotational axis of rotation of the rotary contact system two having radially opposite contact arms.

Weiterhin kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Drehkontaktsystem um ein einfach unterbrechendes Drehkontaktsystem handeln, welches einen um einen in Bezug auf eine Drehbewegungs- oder Schwenkachse des Drehkontaktsystems dreh- oder schwenkbaren Kontaktarm aufweist.Farther it may be in the rotary contact system according to the invention to act as a simply interrupting rotary contact system, which one about a rotational or pivotal axis the rotary contact system has rotatable or pivotable contact arm.

Besonders vorteilhaft ist ein Schaltgerät, insbesondere Leistungsschaltgerät, welches einen eingangs- und ausgangsseitigen elektrischen Anschluss und ein erfindungsgemäßes, einfach unterbrechendes bzw. doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem aufweist. Zum Ein- und Ausschalten des Schaltgerätes ist ein damit verbundener Betätigungsschalter vorgesehen.Especially advantageous is a switching device, in particular power switching device, which has an input and output side electrical connection and an inventive, easy interrupting or double interrupting rotary contact system has. To my- and switching off the switching device is a related Actuator switch provided.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigenThe Invention and advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the following figures described. Show it

1 ein beispielhaftes Schaltgerät mit einem im Schnitt dargestellten Schaltwellensegment mit einem darin gelagerten, doppelt unterbrechenden, erfindungsgemäßen Drehkontaktsystem in einer Einschaltstellung, 1 an exemplary switching device with a switching shaft segment shown in section with a double interrupting, mounted therein rotary contact system according to the invention in a closed position,

2 eine erste Ausführungsform des Drehkontaktsystems gemäß 1 in einer Ausschaltstellung, 2 a first embodiment of the rotary contact system according to 1 in an off position,

3 eine zweite Ausführungsform des Drehkontaktsystems, 3 a second embodiment of the rotary contact system,

4 eine dritte Ausführungsform des Drehkontaktsystems, 4 a third embodiment of the rotary contact system,

5 eine erste Ausführungsform eines Federsystems für das Schaltwellensegment gemäß der Erfindung, 5 a first embodiment of a spring system for the switching shaft segment according to the invention,

6 eine zweite Ausführungsform des Federsystems, 6 a second embodiment of the spring system,

7 eine vierte Ausführungsform des Drehkontaktsystems, 7 a fourth embodiment of the rotary contact system,

8 eine fünfte Ausführungsform des Drehkontaktsystems, 8th a fifth embodiment of the Rotary contact system

9 ein beispielhaft einfach unterbrechendes Drehkontaktsystem gemäß der Erfindung, 9 an exemplary simply interrupting rotary contact system according to the invention,

10–11 eine sechste Ausführungsform des Drehkontaktsystems und 10 - 11 a sixth embodiment of the rotary contact system and

12–14 eine siebte Ausführungsform des Drehkontaktsystems. 12 - 14 a seventh embodiment of the rotary contact system.

1 zeigt ein beispielhaftes Schaltgerät 10 mit einem im Schnitt dargestellten Schaltwellensegment 5 mit einer darin gelagerten Drehkontaktbrücke 3 in einer Einschaltstellung E1. Mit dem Bezugszeichen S ist eine Drehachse der Schaltwelle bzw. des Schaltwellensegmentes 5 bezeichnet. Das Schaltwellensegment 5 wird typischerweise über eine nicht weiter dargestellte, konzentrisch zum Schaltwellensegment 5 angeordnete Schaltwelle angetrieben. Schaltwelle und Schaltwellensegment 5 können auch ein gemeinsames Bauteil sein. Ein Betätigungselement 13 in Form eines Kippschalters dient zum manuellen Ein- und Ausschalten des Schaltgerätes 10. Das Betätigungselement 13 wirkt über eine nicht weiter gezeigte Drehmechanik auf das Schaltwellensegment 5 ein. Das Schaltwellensegment 5 ist typischerweise aus einem Isolierstoff, insbesondere aus einem Kunststoff, gefertigt, und beispielhaft trommelförmig ausgebildet. Es weist einen konzentrischen, radial außenliegenden und sich in axialer Richtung erstreckenden Ringsteg auf, in welchem zwei sich gegenüberliegende, tangential verlaufende Ringaussparungen 52 vorhanden sind. Mit „axial” sind dabei Richtungen parallel zur Drehachse S, mit „radial” Richtungen zu und weg von der Drehachse S und mit „tangential” Richtungen um die Drehachse S herum bezeichnet. Die verbleibenden Ringsegmentstege 51 dienen zur radialen Begrenzung der Bewegungen der typischerweise als punktsymmetrisches Bauteil ausgebildeten Drehkontaktbrücke 3. Der gestufte Übergang von Ringaussparung 52 zu Ringsegmentsteg 51 bildet zugleich einen tangentialen Anschlag 53 für die im Schaltwellensegment 5 aufgenommene Kontaktbrücke 3. Letztere weist zwei sich radial gegenüberliegende Kontaktarme 31, 32 auf. Jeder Kontaktarm 31, 32 weist einen beweglichen Schaltkontakt 21 auf, welcher jeweils mit einem Festkontakt 22 zum Unterbrechen einer Strombahn 4 zusammenwirkt. Mit dem Bezugszeichen 11 sind Kontaktstücke der Schaltkontakte 2 bezeichnet. 1 shows an exemplary switching device 10 with a switching shaft segment shown in section 5 with a rotary contact bridge mounted therein 3 in a closed position E1. With the reference symbol S is an axis of rotation of the switching shaft or the switching shaft segment 5 designated. The switching shaft segment 5 is typically a not shown, concentric with the switching shaft segment 5 arranged switching shaft driven. Shift shaft and shift shaft segment 5 can also be a common component. An actuator 13 in the form of a toggle switch is used for manual switching on and off of the switching device 10 , The actuator 13 acts via a not shown turning mechanism on the switching shaft segment 5 one. The switching shaft segment 5 is typically made of an insulating material, in particular made of a plastic, and formed drum-shaped by way of example. It has a concentric, radially outer and extending in the axial direction annular web, in which two opposing, tangentially extending annular recesses 52 available. With "axial" are directions parallel to the axis of rotation S, with "radial" directions to and away from the axis of rotation S and with "tangential" directions about the axis of rotation S around. The remaining ring segment webs 51 serve for the radial limitation of the movements of the typically designed as a point-symmetrical component rotary contact bridge 3 , The stepped transition from ring recess 52 to ring segment web 51 at the same time forms a tangential stop 53 for the in the switching shaft segment 5 recorded contact bridge 3 , The latter has two radially opposite contact arms 31 . 32 on. Every contact arm 31 . 32 has a movable switching contact 21 on, which each with a fixed contact 22 to interrupt a current path 4 interacts. With the reference number 11 are contact pieces of the switching contacts 2 designated.

Das im Beispiel der 1 gezeigte Schaltwellensegment 5 bildet zusammen mit der Drehkontaktbrücke 3 und den in einem Gehäuse 12 des Steuergerätes 10 angeordneten Festkontakten 22 ein doppelt unterbrechendes Drehkontaktsystem 1. Die Schaltkontakte 2 sind so angeordnet, dass sich diese in Bezug auf die Drehachse S des Schaltwellensegmentes 5 tangential gegenüberliegen. Mit FK ist eine in der gezeigten Einschaltstellung E1 zwischen den Schaltkontakten 2 wirkende Kontaktkraft bezeichnet. Letztere wird über ein im Schaltwellensegment 5 angeordnetes Federsystem 7 aufgebracht. Weiterhin sind die Festkontakte 22 und die Strombahnen 4 derart ausgeführt, dass die Drehkontaktbrücke 3 in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall von einer Einschaltstellung E1 in Richtung Ausschaltstellung E2 gedreht wird. Maßgeblich sind hier elektrodynamische Kräfte, die durch sich abstoßende, in den Strombahnen 4 und in der Drehkontaktbrücke 3 hindurch fließende Ströme verursacht werden. Die elektrodynamischen Kräfte bewirken ein Drehmoment, welches die Drehkontaktbrücke 3 in Richtung Ausschaltstellung E2 bewegt.In the example of the 1 shown switching shaft segment 5 forms together with the rotary contact bridge 3 and in a housing 12 of the control unit 10 arranged fixed contacts 22 a double interrupting rotary contact system 1 , The switching contacts 2 are arranged so that these with respect to the axis of rotation S of the switching shaft segment 5 tangentially opposed. With FK is a switch-on position E1 shown in the switching contacts between the switching contacts 2 acting contact force called. The latter is about a in the switching shaft segment 5 arranged spring system 7 applied. Furthermore, the fixed contacts 22 and the electricity trains 4 executed such that the rotary contact bridge 3 is rotated in an overcurrent or short circuit case of a closed position E1 in the direction of switch-off position E2. Decisive here are electrodynamic forces that are repulsive in the current paths 4 and in the rotary contact bridge 3 flowing currents are caused. The electrodynamic forces cause a torque, which is the rotary contact bridge 3 moved in the direction of switch-off position E2.

Gemäß der Erfindung weisen die beiden Kontaktarme 31, 32 eine innerhalb des Schaltwellensegmentes 5 angeordnete, gemeinsame (zentrale) Aussparung 6 auf. Im Beispiel der 1 ist die Aussparung 6 eine viereckförmige Ausstanzung im Verbindungsbereich der beiden Kontaktarme 31, 32. Das gezeigte Federsystem 7 weist beispielhaft eine Schraubenfeder als Federelement 72 sowie je ein Endstück 71 an den beiden Federenden auf. Weiterhin ist das Federsystem 7 in Bezug auf die Drehachse S des Schaltwellensegmentes 5 dort derart fixiert, dass nur translatorische bzw. lineare, radiale Federausgleichsbewegungen möglich sind. Dabei verläuft die Drehbewegungsachse A der Kontaktbrücke 3 durch die geometrische Mitte des Vierecks 6, und die Drehachse S des Schaltwellensegmentes 5 durch die Längsmitte LM des gezeigten Federsystems 7.According to the invention, the two contact arms 31 . 32 one within the switching shaft segment 5 arranged, common (central) recess 6 on. In the example of 1 is the recess 6 a square-shaped punched in the connecting region of the two contact arms 31 . 32 , The shown spring system 7 exemplifies a coil spring as a spring element 72 as well as one tail each 71 on the two spring ends. Furthermore, the spring system 7 with respect to the axis of rotation S of the switching shaft segment 5 fixed there such that only translational or linear, radial spring balancing movements are possible. In this case, the rotation axis A of the contact bridge runs 3 through the geometric center of the quadrangle 6 , and the rotation axis S of the switching shaft segment 5 through the longitudinal center LM of the illustrated spring system 7 ,

Es ist weiterhin die Aussparung 6 hinsichtlich ihrer tangentialen Drehrichtung und in Bezug auf die tangentiale Fixierung des Federsystems 7 im Schaltwellensegment 5 derart verdreht eingebracht, dass in der gezeigten Drehraststellung E1 über das Federsystem 7 eine vorgebbare Kontaktkraft FK zwischen den Schaltkontakten 2 aufgebracht wird. Die Drehraststellung E1 entspricht zugleich der Einschaltstellung des Drehkontaktsystems 1.It is still the recess 6 in terms of their tangential direction of rotation and with respect to the tangential fixation of the spring system 7 in the switching shaft segment 5 so twisted introduced that in the illustrated Drehraststellung E1 on the spring system 7 a predetermined contact force FK between the switch contacts 2 is applied. The rotation lock position E1 also corresponds to the closed position of the rotary contact system 1 ,

Weiterhin ist das Federsystem 7 erfindungsgemäß im federbelasteten Zustand zum Abgreifen einer derart ausgeformten Innenkontur der Aussparung 6 ausgebildet, dass der Kontaktarm 31, 32 bei einer Drehbewegung relativ zum Schaltwellensegment 5 zwischen zumindest zwei stabilen Drehraststellungen E1, E2 mit einem Totpunktverhalten umschnappt. In der vorliegenden Ausführung ist das Federsystem 7 zum Abgreifen der Innenkontur in der Aussparung 6 vorgespannt eingebracht. Das Umschnappen erfolgt dann, wenn sich der Kontaktarm 31, 32 bzw. die Kontaktbrücke 3 aufgrund wirkender elektromagnetischer Abstoßungskräfte, insbesondere in einem Überstrom- oder Kurzschlussfall, gegen die über das eingespannte Federsystem 7 wirkende Kontaktkraft FK zu drehen beginnt. Zugleich wird die Längsdruckfeder 72 des Federsystems 7 durch die sich gleichfalls verdrehende Aussparung 6 entlang der Innenkontur bei zugleich zunehmender Kompression der Schrauben- bzw. Längsdruckfeder 72 in Richtung zur zweiten Drehraststellung E2 be wegt. Erreicht die Längsdruckfeder 72 auf halbem Wege ihre maximale Kompression, so ist der Totpunkt erreicht, und jede Weiterbewegung lässt den Kontaktarm 31, 32 bzw. die Kontaktbrücke 3 durch die nun einsetzende Entspannung der Schraubenfeder 72 in die zweite Drehraststellung E2 umschnappen.Furthermore, the spring system 7 According to the invention in the spring-loaded state for tapping such a shaped inner contour of the recess 6 formed that the contact arm 31 . 32 in a rotational movement relative to the switching shaft segment 5 between at least two stable rotational locking positions E1, E2 snaps with a dead center. In the present embodiment, the spring system 7 for tapping the inner contour in the recess 6 preloaded introduced. The snapping takes place when the contact arm 31 . 32 or the contact bridge 3 due to acting electromagnetic repulsion forces, especially in an overcurrent or short circuit, against the over the clamped spring system 7 acting contact force FK begins to turn. At the same time the Longitudinal compression spring 72 of the spring system 7 through the equally twisting recess 6 along the inner contour at the same time increasing compression of the screw or longitudinal compression spring 72 in the direction of the second rotational position E2 be moved. Reached the longitudinal compression spring 72 midway their maximum compression, the dead center is reached, and any further movement leaves the contact arm 31 . 32 or the contact bridge 3 by the now beginning relaxation of the coil spring 72 snap over into the second turn-lock position E2.

Im Beispiel der 1 schnappt die Kontaktbrücke 3 um einen Winkel α um. Rechnerisch ist dieser Winkel α aus der Beziehung α = 2·Atan (b/a) herleitbar, wobei a die Länge und b die Breite des rechtwinkligen Vierecks bezeichnen.In the example of 1 snaps the contact bridge 3 by an angle α. Mathematically, this angle α can be derived from the relationship α = 2 · Atan (b / a), where a denotes the length and b the width of the rectangular quadrilateral.

2 zeigt eine erste Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1 gemäß 1 in einer Ausschaltstellung E2. Im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 1 sind zur tangentialen Drehbewegungsbegrenzung der Kontaktbrücke 3 zwei im Gehäuse 12 des Schaltgerätes 10 angeordnete Festanschläge 14 vorgesehen. 2 shows a first embodiment of the rotary contact system 1 according to 1 in an off position E2. Compared to the embodiment according to 1 are for the tangential rotation limitation of the contact bridge 3 two in the case 12 of the switching device 10 arranged hard stops 14 intended.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. In diesem Fall ist die zentrale, polygone Aussparung 6 ein Sechseck mit je jeweils zwei gegenüberliegenden, parallelen Polygonseiten. Das gezeigte Drehkontaktsystem 1 ist zum Einrasten der Kontaktbrücke 3 in drei Drehraststellungen E1–E3 ausgebildet. Die beiden Drehwinkel α, β zwischen den drei möglichen Drehraststellungen E1–E3 sind über das jeweilige Verhältnis angrenzender Polygonseiten einstellbar. 3 shows a second embodiment of the rotary contact system 1 , In this case, the central, polygonal recess 6 a hexagon, each with two opposite, parallel polygon sides. The shown rotary contact system 1 is for snapping the contact bridge 3 formed in three rotational locking positions E1-E3. The two rotational angles α, β between the three possible rotational locking positions E1-E3 can be set via the respective ratio of adjacent polygon sides.

Wie auch in den beiden vorherigen Beispielen weist der im Schaltwellensegment 5 drehbar gelagerte Teil des zumindest einen Kontaktarms 31, 32 ein vorgebbares radiales Spiel SP zum lagernden Schaltwellensegment 5 auf. Dieses erlaubt dem Kontaktarm 31, 32 bzw. der Kontaktbrücke 3 eine ausgleichende, federnde Beweglichkeit, das heißt eine parallele Versatz möglichkeit der Drehbewegungsachse A der Kontaktbrücke 3 zu der Drehachse S des Schaltwellensegmentes 5. Diese „schwimmende” Aufnahme des Kontaktarms 31, 32 bzw. der Kontaktbrücke 3 im Schaltwellensegment 5 mit Hilfe des in der Aussparung 6 aufgenommenen Federsystems 7 ermöglicht den vorteilhaften Toleranzausgleich, um verschleißbedingte oder auch bauteilbedingte, geometrische Abweichungen von den beweglichen Kontakten 21 zu den Festkontakten 22 auszugleichen.As in the two previous examples, that in the switching shaft segment 5 rotatably mounted part of the at least one contact arm 31 . 32 a predeterminable radial clearance SP to the overlapping switching shaft segment 5 on. This allows the contact arm 31 . 32 or the contact bridge 3 a compensatory, resilient mobility, that is, a parallel offset possibility of the rotational axis A of the contact bridge 3 to the rotation axis S of the switching shaft segment 5 , This "floating" recording of the contact arm 31 . 32 or the contact bridge 3 in the switching shaft segment 5 with the help of in the recess 6 recorded spring system 7 allows the advantageous tolerance compensation to wear-related or component-related, geometric deviations from the moving contacts 21 to the fixed contacts 22 compensate.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. Die Aussparung 6 in der Kontaktbrücke 3 weist eine Sektorform auf, wobei ein Sektormittelpunkt M der sektorförmigen Aussparung 6 im Wesentlichen an die Drehbewegungsachse A der Kontaktbrücke 3 angrenzt. Die Innenkontur IK der sektorförmigen Aussparung 6 weist eine Anzahl von radialen Einbuchtungen B auf, die um den Wert 1 gegenüber der Anzahl von Drehraststellungen E1, E2 erniedrigt ist. Im vorliegenden Beispiel ermöglicht die herzförmige Aussparung 6 ein Umschnappen der Kontaktbrücke 3 in die zwei gezeigten Drehraststellungen E1, E2. Der Totpunktbereich liegt an der Stelle der konvexen Einbuchtung B mit dem kürzesten Abstand zum Sektormittelpunkt M. 4 shows a third embodiment of the rotary contact system 1 , The recess 6 in the contact bridge 3 has a sectoral shape, wherein a sector center M of the sector-shaped recess 6 essentially to the rotational axis A of the contact bridge 3 borders. The inner contour IK of the sector-shaped recess 6 has a number of radial recesses B, which is reduced by the value of 1 with respect to the number of rotational locking positions E1, E2. In the present example allows the heart-shaped recess 6 a snapping the contact bridge 3 in the two shown rotary locking positions E1, E2. The dead center region is at the location of the convex indentation B with the shortest distance to the sector center M.

5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Federsystems 7 für das Schaltwellensegment 5 gemäß der Erfindung. Der zugehörige Kontaktarm 31, 32 bzw. die zugehörige Kontaktbrücke 3 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das gezeigte Federsystem 7 weist beispielhaft zwei axial hintereinander angeordnete Federelemente 72 in Form von zylindrischen Schraubenfedern auf. Beide Federn 72 sind an ihren Längsenden gemeinsam in je ein Endstück 71 eingebracht. Das gezeigte Federsystem 7 ermöglicht vorteilhaft eine Erhöhung der aufbringbaren Federkraft. Die beiden an den Längsenden der zwei Endstücke 71 angeordneten, axial beabstandeten Gleitschuhe 75 dienen zur Stabilisierung der Kontaktbrücke 3 und zum weitgehend verschleißfreien, leichtgängigen Umschnappen des Federsystems 7 in der Aussparung 6. Im Beispiel der 5 sind zwei identische Schaltwellensegmente 5 vorgesehen, welche die Kontaktbrücke 5 sowie das Federsystem 7 axial umschließen. Das zweite, baugleiche Schaltwellensegment 5 ist zur besseren Darstellung selbst nicht gezeigt. In den beiden Schaltwellensegmenten 5 ist jeweils eine radial verlaufende, symmetrisch zur Drehachse S angeordnete Radialnut 73 vorhanden. Sie dient zur axialen und tangentialen Fixierung des Federsystems 7. Die beiden Endstücke 71 weisen dabei jeweils zwei auf die Radialnut 73 geometrisch abgestimmte Steckfedern 74 zum Einstecken des Federsystems 7 in die beiden Schaltwellensegmente 5 auf. 5 shows a first embodiment of a spring system 7 for the switching shaft segment 5 according to the invention. The associated contact arm 31 . 32 or the associated contact bridge 3 are not shown for reasons of clarity. The shown spring system 7 has for example two axially successively arranged spring elements 72 in the form of cylindrical coil springs. Both springs 72 are at their longitudinal ends together in one end piece 71 brought in. The shown spring system 7 advantageously allows an increase in the applied spring force. The two at the longitudinal ends of the two end pieces 71 arranged, axially spaced sliding shoes 75 serve to stabilize the contact bridge 3 and the largely wear-free, smooth snap the spring system 7 in the recess 6 , In the example of 5 are two identical switching shaft segments 5 provided, which the contact bridge 5 as well as the spring system 7 enclose axially. The second, identical switching shaft segment 5 is not shown for clarity. In the two switching shaft segments 5 is in each case a radially extending, symmetrical to the axis of rotation S arranged radial groove 73 available. It serves for the axial and tangential fixation of the spring system 7 , The two tails 71 each have two on the radial groove 73 geometrically tuned springs 74 for inserting the spring system 7 in the two switching shaft segments 5 on.

6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Federsystems 1. Es weist im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform nur eine Schraubenfeder 72 mit zwei Endstücken 71 auf. Letztere weisen eine sphärische Außenkontur AK auf. Mit dem Bezugszeichen 76 ist eine Aufnahmeschale des Federsystems 1 im Schaltwellensegment 5 bezeichnet, um dieses dort radial und tangential fixiert aufzunehmen. Auch für dieses Beispiel sind zwei baugleiche Schaltwellensegmente 5 vorgesehen, welche axial zusammengefügt den nicht weiter gezeigten Kontaktarm 31, 32 bzw. die Kontaktbrücke 3 und das Federsystem 7 aufnehmen. 6 shows a second embodiment of the spring system 1 , It has in comparison to the previous embodiment only a coil spring 72 with two tails 71 on. The latter have a spherical outer contour AK. With the reference number 76 is a receiving shell of the spring system 1 in the switching shaft segment 5 referred to record this there radially and tangentially fixed. Also for this example are two identical switching shaft segments 5 provided, which axially joined together the contact arm not shown 31 . 32 or the contact bridge 3 and the spring system 7 take up.

7 zeigt eine vierte Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. In diesem Fall sind zur zusätzlichen radialen Fixierung der Kontaktbrücke 3 zwei Führungszapfen 34 an der Kontaktbrücke 3 vorhanden, welche in eine korrespondierende Tangentialnut 54 im Schaltwellensegment 5 greifen. 7 shows a fourth embodiment of the rotary contact system 1 , In this case, for additional radial fixation of the contact bridge 3 two guide pins 34 at the contact bridge 3 in front which form into a corresponding tangential groove 54 in the switching shaft segment 5 to grab.

8 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. Es sind mehrere, beispielhaft drei, baugleiche Kontaktbrücken 3 axial hintereinander angeordnet. Jede Kontaktbrücke 3 weist eine Aussparung 6 auf. Es ist in den Aussparungen 6 ein gemeinsames Federsystem 7 zum Toleranzausgleich eingespannt aufgenommen. Die beiden Endstücke 71 können nicht weiter gezeigte Abstandshalter aufweisen, um die Kontaktbrücken 3 axial fixiert auf Abstand zu halten. Das Federsystem 7 weist wiederum axial gegenüberliegende Steckfedern 74 zum Einstecken des Federsystems 7 zusammen mit den Kontaktbrücken 3 in zwei Schaltwellensegmenten 5 analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 auf. Anstelle von mehreren Kontaktbrücken 3 können auch mehrere (einseitige) Kontaktarme 31, 32 auf diese Weise zur Realisierung eines einfach unterbrechenden Drehkontaktsystems 1 zusammengefasst sein. 8th shows a fifth embodiment of the rotary contact system 1 , There are several, for example three, identical contact bridges 3 arranged axially one behind the other. Each contact bridge 3 has a recess 6 on. It is in the recesses 6 a common spring system 7 added to compensate for tolerance. The two tails 71 may not further shown spacers to the contact bridges 3 axially fixed to keep at a distance. The spring system 7 again has axially opposite seat springs 74 for inserting the spring system 7 together with the contact bridges 3 in two switching shaft segments 5 analogous to the embodiment according to 5 and 6 on. Instead of several contact bridges 3 can also have multiple (one-sided) contact arms 31 . 32 in this way for the realization of a simply interrupting rotary contact system 1 be summarized.

9 zeigt ein beispielhaft einfach unterbrechendes Drehkontaktsystem 1 gemäß der Erfindung. In diesem Fall ist an einem radial gegenüberliegenden Ende zum beweglichen Schaltkontakt 21 ein nicht weiter bezeichnetes Anschlussstück zum Anschließen eines Stromseils 8 vorhanden. Das Stromseil 8 ist mit dem zweiten elektrischen Anschluss 42 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 43 sind Verbindungsmittel oder Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, zur Befestigung des Stromseils 8 bezeichnet. 9 shows an exemplary simply interrupting rotary contact system 1 according to the invention. In this case, at a radially opposite end to the movable switching contact 21 an unspecified connector for connecting a power cable 8th available. The power rope 8th is with the second electrical connection 42 connected. With the reference number 43 are connecting means or fasteners, such. As screws, for attaching the power cable 8th designated.

10–11 zeigen eine sechste Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. In der 10 ist eine axiale Ansicht des Drehkontaktsystems 1 gezeigt, bei welchem erfindungsgemäß ein einziges Federsystem 7 axial benachbart zur Aussparung 6 im Schaltwellensegment 5 angeordnet ist. Das Federsystem 7 selbst ist in einer Radialaussparung 55 aufgenommen. Erfindungsgemäß sind die beiden Endstücke 71 des Federsystems 7 (siehe 11) vorgespannt mit jeweils einem axial in die Aussparung 6 hineinragenden Bolzen 9 zum Abgreifen der Innenkontur IK der Aussparung 6 verbunden. Die beiden Bolzen 9 sind als gemeinsamer Bügel 9' ausgebildet, welcher zugleich federnde Eigenschaften im Sinne einer Biegefeder aufweist und die Gesamtfederkraft des Federsystems 7 vorteilhaft erhöht. Die Bolzen 9 bzw. der Bügel 9' sind vorzugsweise aus Stahl gefertigt. 10 - 11 show a sixth embodiment of the rotary contact system 1 , In the 10 is an axial view of the rotary contact system 1 shown, in which according to the invention a single spring system 7 axially adjacent to the recess 6 in the switching shaft segment 5 is arranged. The spring system 7 itself is in a radial recess 55 added. According to the invention, the two end pieces 71 of the spring system 7 (please refer 11 ) biased with one axially into the recess 6 protruding bolt 9 for picking up the inner contour IK of the recess 6 connected. The two bolts 9 are as a common strap 9 ' formed, which at the same time has resilient properties in the sense of a bending spring and the total spring force of the spring system 7 advantageously increased. Bolts 9 or the hanger 9 ' are preferably made of steel.

12–14 zeigen eine siebte Ausführungsform des Drehkontaktsystems 1. Das gezeigte Drehkontaktsystem 1 weist eine Kontaktbrücke 3 auf, welche axial zwischen zwei Schaltwellensegmenten 5 aufgenommen bzw. begrenzt ist. In diesem Fall ist je ein Federsystem 7 axial benachbart zur Aussparung 6 im Schaltwellensegment 5 angeordnet, wobei die beiden Federsysteme 7 die Form Federpakten mit als Klammern ausgebildeten Endstücken 71 aufweisen. Wie der radiale Schnitt durch das Drehkontaktsystem 1 gemäß 12 zeigt, sind die beiden Federsysteme 7 spiegelbildlich zu einer senkrecht zur Drehachse S des Schaltwellensegments 5 liegenden, durch die axiale Mitte der Kontaktbrücke 3 verlaufenden Ebene angeordnet. Dabei ist jedes Federsystem 7 zur Verringerung des Platzbedarfs in einer rechteckigen Radialaussparung 55 aufgenommen (siehe 13). Bei der vorliegenden Ausführungsform weist eines der beiden Federsysteme 7 zwei parallel benachbart angeordnete Federelemente 72 in Form von Schraubenfedern auf. Das andere „Federsystem” 7 ist ohne Federelemente 72 in der Radialaussparung 55 aufgenommen. Diese beispielhafte Anordnung ist vorteilhaft, wenn eine schaltgerättypabhängige, vergleichsweise kleine Kontaktkraft erforderlich ist und folglich eine Vollbestückung mit vier Federelementen 72 nicht benötigt wird. 12 - 14 show a seventh embodiment of the rotary contact system 1 , The shown rotary contact system 1 has a contact bridge 3 on which axially between two switching shaft segments 5 recorded or limited. In this case, there is ever a spring system 7 axially adjacent to the recess 6 in the switching shaft segment 5 arranged, with the two spring systems 7 the form of spring pacts with clamps designed as end pieces 71 exhibit. Like the radial section through the rotary contact system 1 according to 12 shows are the two spring systems 7 mirror image of a perpendicular to the axis of rotation S of the switching shaft segment 5 lying, through the axial center of the contact bridge 3 arranged extending level. There is every spring system 7 to reduce the space requirement in a rectangular radial recess 55 recorded (see 13 ). In the present embodiment, one of the two spring systems 7 two parallel adjacent spring elements 72 in the form of coil springs. The other "spring system" 7 is without spring elements 72 in the radial recess 55 added. This exemplary arrangement is advantageous if a switching device type dependent, relatively small contact force is required and consequently a full assembly with four spring elements 72 is not needed.

Erfindungsgemäß sind jeweils zwei axial gegenüberliegende Endstücke 71 der Federsysteme 7 über einen axial durch die Aussparung 6 hindurchgeführten Bolzen 9 verbunden. Die beiden Bolzen 9 sind jeweils in einem Bolzenlager 77 in den jeweiligen beiden Endstücken 71 gelagert. Insbesondere können die Bolzen 9 im Rahmen der Montage dort axial eingerastet werden. Weiterhin liegen beide Bolzen 9 zum Abgreifen an der Innenkontur IK der Aussparung 6 an. Dies ist in der Schnittdarstellung gemäß 14 besonders gut erkennbar. In der dortigen Figur sind zum einen auch die rechteckförmige Aussparung 6 mit abgerundeten Innenecken sowie jeweils zwei im Schaltwellensegment 5 eingebrachte radiale Bolzenführungen 78 in Form von Langlöchern für die eingespannten Bolzen 9 zu sehen.According to the invention, in each case two axially opposite end pieces 71 the spring systems 7 over an axially through the recess 6 passed through bolt 9 connected. The two bolts 9 are each in a bolt bearing 77 in the respective two end pieces 71 stored. In particular, the bolts can 9 be axially engaged there in the context of assembly. Continue to lie both bolts 9 for tapping on the inner contour IK of the recess 6 at. This is in the sectional view according to 14 particularly recognizable. In the figure there are on the one hand, the rectangular recess 6 with rounded inside corners and two each in the switching shaft segment 5 introduced radial bolt guides 78 in the form of oblong holes for the clamped bolts 9 to see.

11: DrehkontaktsystemRotary contact system
22: Schaltkontakte, KontaktpaarSwitch contacts, contact pair
33: Drehkontaktbrücke, KontaktbrückeRotary contact bridge, Contact bridge
44: Strombahn, Stromleiter, PhaseCurrent path, Conductor, phase
55: Schaltwellensegment, TrommelSwitching shaft segment, drum
66: Aussparungrecess
77: Federsystemspring system
88th: Stromseilpower cable
99: Bolzenbolt
9'9 ': Bügelhanger
1010: Schaltgerät, LeistungsschalterSwitchgear, breakers
1111: Schaltstückswitching piece
1212: Gehäusecasing
1313: Schalthebel, Kipphebel, Betätigungselementlever, Rocker arm, actuator
1414: Anschlag im Gehäuseattack in the case
2121: beweglicher KontaktPortable Contact
2222: Festkontaktfixed contact
31, 3231 32: Kontaktarmcontact
3434: Führungszapfenspigot
41, 4241 42: elektrischer Anschlusselectrical connection
4343: Verbindungselement, SchraubeConnecting element, screw
5151: RingsegmentstegRing segment web
5252: Ringaussparungring recess
5353: Tangentialanschlagtangential stop
5454: Tangentialnuttangential
5555: Radialaussparungradial recess
7171: Endstück, Hülse, Klammertail, Sleeve, clamp
7272: Federelement, Längsdruckfeder, SchraubenfederSpring element, Longitudinal compression spring, coil spring
7373: Radialnutradial groove
7474: Steckfederplug spring
7575: Gleitschuhshoe
7676: Aufnahmeschalereceiving dish
7777: Bolzenlagerpin bearing
7878: radiale Bolzenführungradial bolt guide
α, βα, β: Drehwinkelangle of rotation
a, ba, b: Seitenlänge, SeitenbreiteSide length, page width
AA: DrehbewegungsachseRotational movement axis
AKAK: Außenkonturouter contour
BB: Einbuchtungindentation
E1, E2, E3E1, E2, E3: DrehraststellungenRotary detent positions
E1E1: Einschaltstellungon position
E2E2: Ausschaltstellung, Zwischenstellungoff position, intermediate position
E3E3: Ausschaltstellungoff position
FKFK: Kontaktkraftcontact force
IKIK: Innenkonturinner contour
LMLM: Längsmittelongitudinal center
MM: SektormittelpunktSector center
SS: Drehachseaxis of rotation
SPSP: radialer Spielradial game

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10013160 B4 [0003]
- US 5030804 A [0003]
EP 0889498 B1 [0004]

Claims

Rotary contact system for a switching device ( 10 ), wherein the rotary contact system at least one in a switching shaft segment ( 5 ) rotatably mounted contact arm ( 31 . 32 ) each having a movable switching contact ( 21 ), wherein the respective movable switching contact ( 21 ) with a fixed contact ( 22 ) for interrupting a flow path ( 4 ) and wherein the rotary contact system at least one in the switching shaft segment ( 5 ) arranged spring system ( 7 ) for applying a contact force (FK) between the switching contacts ( 21 . 22 ), characterized in that - the contact arm ( 31 . 32 ) one within the switching wave segment ( 5 ) arranged recess ( 6 ) and - the spring system ( 7 ) at least one spring element ( 72 ) and one end piece each ( 71 ) has at both spring ends and with respect to an axis of rotation (S) of the switching shaft segment ( 5 ) in the switching shaft segment ( 5 ) is fixed that only translational, radial spring balancing movements are possible, and that the spring system ( 7 ) in the spring-loaded state for tapping such a shaped inner contour (IK) of the recess ( 6 ) is formed such that the contact arm ( 31 . 32 ) in a rotational movement relative to the switching shaft segment ( 5 ) between at least two stable rotational locking positions (E1-E3) umschnappt with a dead center.

Rotary contact system according to claim 1, characterized in that the spring system ( 7 ) for tapping the inner contour (IK) in the recess ( 6 ) is introduced biased.

Rotary contact system according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one spring system ( 7 ) in the switching shaft segment ( 5 ) axially adjacent to the recess ( 6 ), wherein the two end pieces ( 71 ) of the spring system ( 7 ) biased with one axially into the recess ( 6 ) projecting bolts ( 9 ) for gripping the inner contour (IK) of the recess ( 6 ) are connected.

Rotary contact system according to one of the preceding claims, characterized in that - the recess ( 6 ) in the respective contact arm ( 31 . 32 ) is a polygon with an even number of inner corners, - a rotation axis (A) of the respective contact arm ( 31 . 32 ) passes through a geometric center of the polygon and - the axis of rotation (S) of the switching shaft segment ( 5 ) through the longitudinal center (LM) of the spring system ( 7 ) runs.

Rotary contact system according to claim 4, characterized in that the polygon is a particular rectangular quadrilateral and that a rotation angle (α) between the two provided rotational locking positions (E1, E2) of the contact arm ( 31 . 32 ) is adjustable over the ratio of the sides (a, b) of the quadrilateral.

Rotary contact system according to claim 5, characterized in that the polygon ( 6 ) is a hexagon, that opposite sides of the polygon are parallel to one another and that the two angles of rotation (α, β) between the three possible rotational locking positions (E1-E3) are adjustable via the respective ratio of adjoining sides of the polygon.

Rotary contact system according to one of claims 1 to 4, characterized in that - the recess ( 6 ) in the respective contact arm ( 31 . 32 ) has a sector shape, - a sector center (M) of the sector-shaped recess ( 6 ) substantially to a rotational axis (A) of the respective contact arm ( 31 . 32 ) adjoins and - the inner contour (IK) of the sector-shaped recess ( 6 ) has a number of radial recesses (B), which is reduced by the value of 1 with respect to the number of rotational locking positions (E1-E3).

Rotary contact system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner contour (IK) of the recess (IK) 6 ) in the respective contact arm ( 31 . 32 ) geometrically on an outer contour (AK) of the at least one end piece ( 71 ) or the respective bolt ( 9 ) is tuned in the respective rotary end positions.

Rotary contact system according to one of the preceding claims, characterized in that in the switching shaft segment ( 5 ) rotatably mounted part of the at least one contact arm ( 31 . 32 ) a predeterminable radial play (SP) to the overlaying switching shaft segment ( 5 ) having.

Rotary contact system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rotary contact system is a simply interrupting rotary contact system, which is rotatable about a with respect to a Drehbewegungs- or pivot axis (A) of the rotary contact system rotatable or pivotable contact arm ( 31 . 32 ) having.

Rotary contact system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rotary contact system is a double-breaking rotary contact system, which with respect to a rotational axis (A) of the rotary contact system two radially opposite contact arms ( 31 . 32 ) having.

Switching device, in particular power switching device, with an input and output side electrical connection ( 41 . 42 ), with a simple interrupting rotary contact system ( 1 ) according to claim 10 and with one with the rotary contact system ( 1 ) associated operating switch ( 13 ) for switching the switching device on and off.

Switching device, in particular power switching device, with an input and output electrical connection ( 41 . 42 ), with a double interrupting rotary contact system ( 1 ) according to claim 11 and with one with the rotary contact system ( 1 ) associated operating switch ( 13 ) for switching the switching device on and off.

Switching device according to claim 12 or 13, characterized in that the switching device is multi-pole, in particular three-pole, executed.

Switching device according to claim 14, characterized in that the switching device per pole two or more pairs of parallel contact bridges ( 3 ) each with two contact arms ( 31 . 32 ) or two or more pairs of parallel-connected contact arms ( 31 . 32 ) having.