Elektrisches Schaltgerät

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere Installationsschaltgerät, mit wenigstens einer Kontaktstelle (10), die von wenigstens einem festen Kontakt (18, 20) und einem beweglichen Kontakt (16) gebildet ist, welcher bewegliche Kontakt (16) an einer Kontaktwippe (14) angeordnet ist, die auf einem Schneidenlager (22) mit einem Anschlußkontakt (24) abgestützt ist und zu ihrer Schaltbetätigung mit einer Schaltwippe (12) zusammenarbeitet, welche zur Betätigung der Kontaktwippe (14) mit einem kugelförmigen Druckstück (26) versehen ist, wobei die Schaltwippe (12) bei Betätigung auf der Kontaktwippe (14) eine translatorische Bewegung vollzieht und die Schaltwippe (12) hierbei ein frühes Abheben mit geringem Abstand des an der Kontaktwippe (14) angeordneten beweglichen Kontaktstückes (16) vom zugeordneten festen Kontaktstück (18, 20) bewirkt, woraus eine verkürzte aktive Lichtbogenzeit resultiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere Installationsschaltgerät, mit wenigstens einer Kontaktstelle, die von wenigstens einem festen Kontakt und einem beweglichen Kontakt gebildet ist, welcher bewegliche Kontakt an einer Kontaktwippe angeordnet ist, die auf einem schneidenförmigen Lagerkontakt abgestützt ist und zur Schaltbetätigung mit einer Schaltwippe zusammenarbeitet, welche zur Betätigung der Kontaktwippe mit einem kugelförmigen Druckstück versehen ist.

[0002] Elektrische Schaltgeräte, insbesondere solche für die Hausinstallation, sind in unterschiedlicher Form und Funktion als Aufputz- und Unterputzgeräte seit vielen Jahren im praktischen Einsatz. Wie bei elektrischen Kontaktanordnungen bekannt, entstehen beim Trennen der Kontakte, das heißt beim Abheben des beweglichen Kontaktstückes vom festen Kontaktstück, elektrische Lichtbögen zwischen den Kontaktstücken, welche abhängig von der jeweiligen Stromstärke einen Abbrand des Kontaktmaterials verursachen und sich insoweit nachteilig auf das Schaltverhalten des elektrischen Schaltgerätes auswirken.

[0003] Es liegt daher im Interesse einer möglichst störungsfreien Schaltbetätigung, die Entstehung von Schaltlichtbögen wenn schon nicht zu eliminieren so doch zumindest soweit wie möglich zu begrenzen.

[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem durch konstruktive Maßnahmen die aktive Lichtbogenzeit von Schaltlichtbögen möglichst begrenzt ist, wobei auf eine möglichst einfache Gestaltung geachtet werden soll.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0006] Dementsprechend vollzieht die Schaltwippe bei Betätigung auf der Kontaktwippe eine translatorische Bewegung derart, daß die Schaltwippe hierbei ein frühes Abheben in geringem Abstand des an der Kontaktwippe angeordneten beweglichen Kontaktstückes vom zugeordneten festen Kontaktstück bewirkt, woraus eine verkürzte aktive Lichtbogenzeit resultiert.

[0007] Mit anderen Worten, das der Kontaktwippe zugewandte Ende der Schaltwippe gleitet oder rollt entlang einer Geraden auf der Kontaktwippe, die, wie eingangs beschrieben, in einer Schneidenlagerung gelagert ist, wobei die Schaltwippe unmittelbar nach Verlassen ihrer Ruheposition eine Kontakttrennung des beweglichen vom festen Kontakt herbeiführt. Diese Kontakttrennung erfolgt hierbei erfindungsgemäß mit mäßiger Geschwindigkeit und nur auf kurze Distanz.

[0008] Hierdurch wird entgegen den herkömmlichen Erwartungen erreicht, daß die leitende Verbindung zwischen den Kontaktstücken zwar unterbrochen ist, daß jedoch andererseits der Kontaktabstand zu gering ist, als daß ein Lichtbogen entstehen beziehungsweise längere Zeit anstehen kann, so daß ein an sich möglicher Lichtbogen eine sehr kurze Brenndauer aufweist und damit die aktive Lichtbogenzeit gegenüber herkömmlichen Gestaltungen von Schaltgeräten erheblich verkürzt ist.

[0009] Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schaltwippe an ihrer der Kontaktwippe zugewandten Fläche in Bewegungsrichtung beiderseits des kugelförmigen Druckstücks angeformte Nocken auf, die mit der Kontaktwippe zusammenarbeiten und hierbei die Schwenkbewegung der Kontaktwippe und damit deren Abheben vom festen Kontaktstück kontrollieren. Die an der Schaltwippe angeformten Nocken dienen also ebenso wie das eingangs erwähnte Druckstück der Betätigung der Kontaktwippe. Dabei kann vorteilhafterweise zusätzlich vorgesehen sein, daß die Kontaktwippe mit zur Schaltwippe gerichteten Vorsprüngen versehen ist, welche mit den an der Schaltwippe angeformten Nocken zusammenarbeiten.

[0010] Die Arbeitsweise der in dieser Art ausgebildeten Kontaktanordnung beruht darauf, daß, wie vorstehend bereits angesprochen, eine erste Betätigung der Kontaktwippe mittels eines ersten an der Schaltwippe angeformten Nocken erfolgt, indem sich der erste Nocken an die Schaltwippe anlegt, bevor das an dem sich translatorisch bewegenden Ende der Schaltwippe angeordnete Druckstück den Lagerpunkt der Schneidenlagerung überschreitet, und hierdurch das Abheben vom festen Kontaktstück bewirkt.

[0011] Während das Druckstück sich auf der Kontaktwippe weiter bewegt und hierbei auch den Lagerpunkt der Schneidenlagerung überschreitet, so daß sich die Kontaktwippe von dem ersten Nocken löst, gelangt die Kontaktwippe mit einem zweiten Nocken, der in Bewegungsrichtung der Schaltwippe gesehen rückseitig, das heißt hinter dem Druckstück, an der Schaltwippe angeformt ist. Dieser zweite Nocken stellt sicher, daß sich der Kontaktabstand bis zum Erreichen der Endstellung der Schaltwippe nicht vergrößert. Erst wenn die Schaltwippe ihre Endstellung, das heißt ihre zweite Ruheposition im Falle eines bistabilen Schalters, erreicht hat, gelangt die Kontaktwippe außer Eingriff mit dem zweiten Nocken an der Schaltwippe, so daß die Kontaktwippe öffnet und den vorgesehenen größtmöglichen Kontaktabstand einstellt.

[0012] Im Hinblick auf die vorstehend erläuterte bestimmungsgemäße Funktion erweist es sich als zweckmäßig, daß der von dem Druckstück beaufschlagte Bereich der Kontaktwippe eben ausgebildet ist und mittig auf dem Lagerkontakt aufliegt.

[0013] Entsprechend der möglichen Ausgestaltung mit einem kugelförmigen Druckstück rollt die Schaltwippe bei Betätigung mit dem kugelförmigen Druckstück auf der Kontaktwippe ab. Dabei verhindern bei Lageveränderung nach jenseits der Schneidenlagerung die an der Schaltwippe angeformten Nocken ein weiteres Öffnen der Kontaktstelle, so daß die Kontaktwippe in einem definierten Abstand zum zugeordneten Kontaktstück verharrt, bis die Schaltwippe ihre Endstellung erreicht hat.

[0014] Gemäß der Erfindung sind auf einfache und zuverlässige Weise mittels der geometrischen Form und des Ortes der angeformten Nocken die Schaltzeit, die Lage der Schaltzeitpunkte, die Schaltgeschwindigkeit und deren zeitlicher Verlauf einstellbar.

[0015] Die an der Schaltwippe angeformten Nocken verschwenken nämlich die Kontaktwippe in Zusammenarbeit mit dem Druckstück, während das Druckstück seinen Auflagepunkt auf der Kontaktwippe in Bewegungsrichtung verlagert und hierbei der zugeordnete Nocken infolge seiner Verschwenkung die Kontaktwippe beaufschlagt und hierdurch den an der Kontaktwippe angeordneten beweglichen Kontakt vom festen Kontakt abhebt. Hierbei liegt die Kontaktwippe am zugeordneten Nocken an, infolgedessen der bewegliche Kontakt in geringem Abstand zum festen Kontakt gehalten ist und bei Überschreiten des Lagerkontakts durch das Druckstück der bewegliche Kontakt spontan die volle Öffnungsstellung einnimmt.

[0016] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0017] Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

[0018] Es zeigen

Fig. 1

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer ersten Schaltstellung;

Fig. 2

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines er findungsgemäßen Schaltgeräts in einer zweiten Schaltstellung;

Fig. 3

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer dritten Schaltstellung;

Fig. 4

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer vierten Schaltstellung;

Fig. 5

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer fünften Schaltstellung und

Fig. 6

eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer sechsten Schaltstellung.

[0019] In Fig. 1 ist eine auszugsweise Schnittdarstellung einer Kontaktanordnung 10 eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts in einer ersten Schaltstellung, nämlich der ersten von zwei Endstellungen, gezeigt. Die Kontaktanordnung 10 umfaßt eine Schaltwippe 12, eine Kontaktwippe 14 mit einem daran angeordneten beweglichen Kontaktstück 16 und zwei festen Kontaktstücken 18, 20, zwischen denen die Kontaktwippe 14 verschwenkbar geführt ist und diese wechselweise kontaktiert.

[0020] Die Schaltwippe 12 ist schwenkbar um einen Schwenkpunkt 13 gelagert und quasi senkrecht zu der von ihr beaufschlagten Kontaktwippe 14 angeordnet. Die Kontaktwippe 14 ist ihrerseits auf einer Schneide 22 gelagert, welche zu einem Anschlußkontakt 24 gehört, welcher mit der Kontaktwippe 14 eine elektrische Einheit bildet. Zu deren Beaufschlagung ist an der der Kontaktwippe 14 zugewandten Stirnseite 25 der Schaltwippe 12 ein Druckstück 26 vorgesehen, welches vorzugsweise von einer von einer hier nicht näher gezeigten Druckfeder beaufschlagten Kugel 26 gebildet ist, die bei Schaltbetätigung auf der Kontaktwippe 14 abrollt und so quasi reibungsfrei die Umschaltung von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung bewirkt.

[0021] Die Schaltwippe 12 ist in ihrem der Kontaktwippe 14 zugewandten Endbereich mit in Richtung ihrer Schwenkbewegung weisenden Anformungen 28, 29 versehen, welche mit der Formgebung der Kontaktwippe 14 harmonieren und hierzu kompatibel sind. Die Formgebung der Kontaktwippe 14 ist gemäß der Erfindung derart vorgesehen, daß der von dem Druckstück 26 der Schaltwippe beaufschlagte Bereich 30 der Kontaktwippe 14 an seinen horizontal befindlichen Enden jeweils von einem hochgezogenen Rand 32, 33 begrenzt ist, wobei an einer Seite, in den Figuren die linke Seite, der Rand horizontal verlängert ist und das bewegliche Kontaktstück 24 aufnimmt.

[0022] Die Wirkungsweise dieser besonderen Anformungen 28, 29 sowie 32, 33 wird nachfolgend anhand der den Bewegungsablauf der Schaltwippe 12 und der Kontaktwippe 14 zeigenden Fig. 1 bis 6 erläutert.

[0023] Wie bereits erwähnt zeigt die Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung 10 in der ersten Endstellung, in welcher sowohl die Schaltwippe 12 als auch die Kontaktwippe 14 eine schräge Position, das heißt von der Vertikalen beziehungsweise von der Horizontalen abweichende Stellung einnehmen.

[0024] In Fig. 2 ist die Schaltwippe aus ihrer in Fig. 1 gezeigten schrägen End- oder Ruhestellung in die vertikale Position verschwenkt. Hierbei befindet sich das Druckstück mit seinem Zenit noch vor der Schneide 22, wobei der dem beweglichen Kontaktstück abgewandte Rand 33 der Kontaktwippe 14 mit der auf dieser Seite befindlichen Anformung 29 an der Schaltwippe 12 anliegt. Diese Abstützung sorgt jedoch dafür, daß hierdurch die Kontaktwippe 14 vom festen Kontakt 20 abhebt und entsprechend den vorliegenden Hebelbedingungen ein definierter Abstand des beweglichen Kontaktstücks 16 zu dem festen Kontaktstück 20 eingehalten wird.

[0025] In Fig. 3 ist die Schwenkbewegung weitergeführt, und der Auflagepunkt des Druckstücks 26 befindet sich jenseits der Schneidenlagerung 22, das heißt, aufgrund der nun vorliegenden Hebelbedingungen erfolgt eine Beaufschlagung der Kontaktwippe 14 jenseits der Abstützung an der Schneide 22, so daß die Kontaktwippe 14 weiter schwenkt und sich das an der gegenüberliegenden Seite der Kontaktwippe angebrachte bewegliche Kontaktstück 16 weiter von dem unteren festen Kontaktstück 20 entfernt, bis schließlich, wie in Fig. 4 gezeigt, die zweite Endstellung der Schaltanordnung 10 erreicht ist, in welcher das bewegliche Kontaktstück 16 am oberen festen Kontaktstück 18 anliegt.

[0026] In den Fig. 5 und 6 ist der entsprechende Bewegungsablauf der Schaltwippe 12 und der Kontaktwippe 14 beim erneuten Umschalten gezeigt, das heißt entsprechend den in Fig. 2 und 3 gezeigten Zwischenstellungen bei erneuter Betätigung der Schaltwippe 12, wodurch schließlich die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung eingenommen wird.

[0027] Das Wesentliche an der erfindungsgemäßen Gestaltung der Kontaktanordnung 10 besteht darin, daß die Schwenkbewegung der Kontaktwippe 14 nicht, wie bei herkömmlichen Schaltgeräten üblich sprungartig erfolgt, sondern quasi in Stufen beziehungsweise verzögert, so daß bei einem Schaltvorgang der hier zu schaltenden elektrischen Ströme durch das Abheben des beweglichen Kontaktstücks 16 entweder gar nicht erst ein Lichtbogen entstehen kann oder dieser so schnell erlischt, daß er keinen Abbrand verursacht und so die Kontakte geschont werden.

[0028] Für die Lösung dieses technischen Problems dient die erfindungsgemäße Gestaltung der Schaltwippe 12 mit entsprechenden Anformungen, die zumindest in Richtung der Schwenkbewegung vorgesehen sind, aber auch beispielsweise als Ringwulst am stirnseitigen Ende ausgebildet sein können. Hierbei ist von Bedeutung, daß die Kontaktwippe 14 mit einer hierzu kompatiblen Formgebung versehen ist, welche mit den Anformungen an der Schaltwippe 12 zusammenarbeiten.

Ansprüche

1. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere Installationsschaltgerät, mit wenigstens einer Kontaktstelle (10), die von wenigstens einem festen Kontakt (18, 20) und einem beweglichen Kontakt (16) gebildet ist, welcher bewegliche Kontakt (16) an einer Kontaktwippe (14) angeordnet ist, die auf einem Schneidenlager (22) mit einem Anschlußkontakt (24) abgestützt ist und zu ihrer Schaltbetätigung mit einer Schaltwippe (12) zusammenarbeitet, welche zur Betätigung der Kontaktwippe (14) mit einem kugelförmigen Druckstück (26) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltwippe (12) bei Betätigung auf der Kontaktwippe (14) eine translatorische Bewegung vollzieht, daß die Schaltwippe (12) hierbei ein frühes Abheben mit geringem Abstand des an der Kontaktwippe (14) angeordneten beweglichen Kontaktstückes (16) vom zugeordneten festen Kontaktstück (18, 20) bewirkt, woraus eine verkürzte aktive Lichtbogenzeit resultiert.

2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (12) an ihrem der Kontaktwippe (14) zugewandten Ende in Bewegungsrichtung beiderseits des kugelförmigen Druckstücks (26) angeformte Nocken (28, 29) aufweist, die mit der Kontaktwippe (14) zusammenarbeiten und hierbei die Schwenkbewegung der Kontaktwippe (14) und damit deren Abheben vom festen Kontaktstück (18, 20) kontrollieren.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwippe (14) mit zur Schaltwippe (12) gerichteten Vorsprüngen (32, 33) versehen ist, welche mit den an der Schaltwippe (12) angeformten Nocken (28, 29) zusammenarbeiten.

4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Druckstück (26) beaufschlagte Bereich der Kontaktwippe (12) eben ausgebildet ist und mittig auf dem Schneidenlager (22) aufliegt.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (12) bei Betätigung mit dem kugelförmigen Druckstück (26) auf der Kontaktwippe (14) abrollt, daß bei Lageveränderung nach jenseits der Schneidenlagerung (22) die an der Schaltwippe (12) angeformten Nocken (28, 29) ein weiteres Öffnen der Kontaktstelle (10) verhindern und daß die Kontaktwippe (14) in einem definierten Abstand zum zugeordneten Kontaktstück (18, 20) verharrt, bis die Schaltwippe (12) ihre jeweilige Endstellung erreicht hat.

6. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der geometrischen Form und des Ortes der angeformten Nocken (28, 29) die Schaltzeit, die Lage der Schaltzeitpunkte, die Schaltgeschwindigkeit und deren zeitlicher Verlauf einstellbar sind.

7. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Die Schaltwippe (12) mit den daran angeformten Nocken (28, 29) verschwenkt und das Druckstück (26) seinen Auflagepunkt auf der Kontaktwippe (14) in Bewegungsrichtung verlagert, daß hierbei der zugeordnete Nocken infolge seiner Verschwenkung die Kontaktwippe (14) beaufschlagt und hierdurch den an der Kontaktwippe (14) angeordneten beweglichen Kontakt (16) vom festen Kontakt (18, 20) abhebt, daß hierbei die Kontaktwippe (14) am zugeordneten Nocken (28, 29) anliegt, daß infolgedessen der bewegliche Kontakt (16) in geringem Abstand zum festen Kontakt (18, 20) gehalten ist und daß bei Überschreiten der Schneidenlagerung durch das Druckstück (26) der bewegliche Kontakt (16) spontan die volle Öffnungsstellung einnimmt.

Zeichnung