Kontaktfedersatz für hohe elektrische Ströme

Abstract

 Bei der Kontaktanordnung werden die Kontaktstücke nicht zwischen den beiden Kontaktfedern (1, 2), sondern zwischen der Außenseite einer Kontaktfeder (1) und einem abgebogenen Abschnitt (2a, 2b) der zweiten Kontaktfeder, welcher die erste bügelförmig umgreift, angeordnet. Dadurch werden die bei gegenläufiger Stromrichtung auftretenden elektrodynamischen Kräfte zwischen den beiden Kontaktfedern (1, 2) nicht mehr entgegen der Kontaktkraft wirksam, sondern sie verstärken diese sogar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kontaktfedersatz für hohe elektrische Ströme mit zwei langgestreckten, mit ihrem jeweiligen Hauptteil annähernd parallel angeordneten Kontaktgliedern, welche jeweils mit einem Ende befestigt und mit ihren entgegengesetzten freien Enden zum Zwecke der Kontaktgabe relativ zueinander bewegbar sind.

[0002] Ein derartiger Kontaktfedersatz herkömmlicher Art ist mit seinem grundsätzlichen Aufbau in Figur 3 gezeigt. Eine feststehende Kontaktfeder 21 und eine bewegliche Kontaktfeder 22 sind jeweils einseitig in einem Träger 23 eingespannt. In der Nähe ihrer freien Enden tragen sie Kontaktstücke 24 und 25, welche in einer Schaltstellung einander berühren und damit Kontakt geben. Die bewegliche Kontaktfeder 22 wird dabei von einem Betätigungsorgan 26 gegen die feststehende Kontaktfeder 21 gedrückt (in Richtung des Pfeiles 27), wodurch die Kontaktkraft erzeugt wird. Die Kontaktkraft könnte auch durch entsprechende Vorspannung der beweglichen Kontaktfeder 22 erzeugt werden, was dann einen Ruhekontakt ergäbe. Zum Öffnen des Kontaktes müßte dann ein Betätigungsorgan entgegen dem Pfeil 27 wirken.

[0003] Fließt bei geschlossenem Kontakt gemäß Darstellung in Figur 3 ein hoher Strom i über die beiden Kontaktfedern 21 und 22, so ergibt sich durch die beiden entgegengesetzten Stromflüsse in den Kontaktfedern eine elektrodynamische Kraft, welche durch die Pfeile 28 angedeutet ist. Diese elektrodynamische Kraft versucht die beiden Kontaktfedern auseinanderzudrücken. Reicht die über das Betätigungsorgan 26 oder durch eine Vorspannung aufgebrachte Kontaktkraft nicht aus, so können die elektrodynamischen Kräfte zu einer Kontaktöffnung führen. Solange die Magnetsysteme für Hochstromrelais entsprechend groß ausgelegt waren, wurden auf jeden Fall immer genügend hohe Kontaktkräfte erzeugt, so daß die erwähnten elektrodynamischen Öffnungskräfte nicht zur Wirkung kamen. Durch die allgemeine Miniaturisierung auch der Relais für hohe Schaltleistung bei gleichzeitiger Verringerung der Steuerleistung können unter Umständen mit dem volumenmäßig verringerten Magnetsystem die notwendigen Kontaktkräfte zum Führen hoher Impulsströme nicht mehr erzeugt werden. Wie erwähnt, werden durch die elektrodynamischen Kräfte die parallelen Kontaktfedern auseinandergedrückt, so daß während des Stromimpulses ein Kontaktöffnen auftritt. Dieses hat einen leistungsstarken Lichtbogen zur Folge, der zum Verschweißen der Kontakte führen kann. Solche Impulsströme können z. B. Kurzschlußströme von 1000 A sein, während das Relais selbst nur für einen Dauerstrom von beispielsweise 6 A ausgelegt ist.

[0004] Um dieses Problem zu beherrschen, mußten also bisher erheblich größere Relais eingesetzt werden, als für den zu führenden Dauerstrom notwendig gewesen wäre. Eine andere Möglichkeit bestand nur darin, ein Verschweißen der Kontakte bei Kurzschluß in Kauf zu nehmen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kontaktfedersatz der eingangs genannten Art zu schaffen, der das oben genannte Problem löst, bei dem also auch beim Auftreten sehr hoher Ströme kein Kontaktöffnen aufgrund der elektrodynamischen Kräfte möglich ist.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der kontaktgebende Abschnitt des ersten Kontaktgliedes an einem bügelförmig vom Hauptteil abgebogenen, das zweite Kontaktglied umgreifenden Abschnitt vorgesehen ist, derart, daß der kontaktgebende Abschnitt des zweiten Kontaktgliedes zwischen dem Hauptteil und dem kontaktgebenden Abschnitt des ersten Kontaktgliedes liegt.

[0007] Bei der Erfindung wird also von den parallelen Kontaktgliedern durch eine entsprechende bügelförmige Gestaltung eines kontaktgebenden Abschnittes die Kontaktstelle zwischen beiden Kontaktgliedern sozusagen nach außen gedreht, so daß sie nicht mehr zwischen den Hauptteilen der beiden Kontaktglieder oder Kontaktfedern liegt, sondern an der Außenseite des einen Kontaktgliedes. Die Schaltbewegung und die Richtung der Kontaktkraft werden damit umgedreht, so daß die elektrodynamischen Kräfte zwischen den Hauptteilen der beiden Kontaktglieder der Kontaktkraft nicht mehr entgegenwirken, sondern diese sogar noch verstärken.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Kontaktfedersatz schematisch in Seitenansicht,

Figur 2 einen etwas abgewandelten Kontaktfedersatz in perspektivischer Darstellung und

Figur 3 einen Kontaktfedersatz in Seitenansicht nach dem Stand der Technik, wie bereits oben beschrieben.

[0009] Der in Figur 1 beschriebene Kontaktfedersatz besitzt eine feststehende Kontaktfeder 1 und eine bewegliche Kontaktfeder 2, welche beide mit ihrem einen Ende in einem Träger 3 verankert sind. Das freie Ende 2a der beweglichen Kontaktfeder ist U-förmig um das freie Ende 1a der feststehenden Kontaktfeder herumgebogen, so daß der kontaktgebende Abschnitt 2b mit seinem Kontaktstück 5 der Außenseite der feststehenden Kontaktfeder mit ihrem Kontaktstück 4 gegenübersteht.

[0010] Der in Figur 1 gezeigte geschlossene Zustand des Kontaktes wird durch ein Betätigungsorgan 6 erzeugt, welches in Richtung des Pfeiles 7 bewegt wird und damit die Kontaktkraft erzeugt. Wird nun ein sehr hoher Impulsstrom i durch den geschlossenen Kontakt geschickt, werden elektrodynamische Kräfte 8 wirksam, welche die Hauptteile der Kontaktfedern 1 und 2 auseinanderzudrükken versuchen. Da die Kontaktgabe jedoch zwischen der Außenseite der feststehenden Kontaktfeder 1 und dem abgebogenen Abschnitt 2b erfolgt, so wirken die elektrodynamischen Kräfte in Richtung der Kontaktkraft und verstärken diese.

[0011] Das in Figur 1 gezeigte Prinzip der Umkehrung der Kontaktkraftrichtung läßt sich auch für abgewandelte Kontaktfedersätze, auch für Öffnerkontakte, sinngemäß anwenden.

[0012] So könnte der Kontaktfedersatz nach Fig. 1 als Öffner betrieben werden, wenn die Kontaktfeder 2 in Richtung des Pfeiles 7 vorgespannt wäre. Durch ein Betätigungsorgan 6' könnte der Kontakt dann in Richtung des Pfeiles 7' geöffnet werden.

[0013] In Figur 2 ist ein weiteres Beispiel für einen Öffnerkontakt gezeigt. Hier ist eine feststehende Kontaktfeder 11 mit einer beweglichen Kontaktfeder 12 so angeordnet, daß ein bügelförmig abgebogener Abschnitt 11a einen kontaktgebenden Abschnitt 11b an der Außenseite der beweglichen Kontaktfeder 12 trägt. Die Kontaktstücke 14 und 15 sind bei dem gezeigten Beispiel miteinander in Kontaktberührung, da es sich um einen Öffnerkontakt handelt, also eine Vorspannung in Richtung des Pfeiles 17 den Kontakt im Ruhezustand geschlossen hält. Mit einem Betätigungsorgan 16 kann dieser Kontakt bei Betätigung geöffnet werden. Auch in diesem Fall wirkt ein Stromimpuls mit den daraus resultierenden elektrodynamischen Kräften im Sinne eines Schließens des Kontaktes, so daß auch hierbei ein Prellen bzw. ein Lichtbogen vermieden wird.

Ansprüche

1. Kontaktfedersatz für hohe elektrische Ströme mit zwei langgestreckten, mit ihrem jeweiligen Hauptteil annähernd parallel angeordneten Kontaktgliedern (1, 2; 11, 12), welche jeweils mit einem Ende befestigt und mit ihren entgegengesetzten freien Enden zum Zwecke der Kontaktgabe relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der kontaktgebende Abschnitt (2b; 11b) des ersten Kontaktgliedes an einem bügelförmig vom Hauptteil abgebogenen, das zweite Kontaktglied (1; 12) umgreifenden Abschnitt (2a; 11a) vorgesehen ist, derart, daß der kontaktgebende Abschnitt (1a; 12a) des zweiten Kontaktgliedes zwischen dem Hauptteil (2; 11) und dem kontaktgebenden Abschnitt (2b; 11b) des ersten Kontaktgliedes liegt.

2. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bügelförmig abgebogene Abschnitt (2a) des ersten Kontaktgliedes (2) das freie Ende (1a) des zweiten Kontaktgliedes (1) umgreift.

3. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bügelförmig abgebogene Abschnitt (11a) des ersten Kontaktgliedes (11) den kontaktgebenden Abschnitt (12a) des zweiten Kontaktgliedes (12) seitlich umgreift.

Zeichnung