[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltervorrichtung eines elektrischen
Leistungsschalters zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes
eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses sowie
auf einen elektrischen Leistungsschalter, aufweisend eine Schaltervorrichtung der
oben genannten Art.
[0002] Grundlegend ist es bekannt, dass elektrische Leistungsschalter, welche beispielsweise
in Form eines Kompaktleistungsschalter (MCCB = Molded Case Circuit Breaker) oder eines
offene Leistungsschalter (ACB = Air Circuit Breaker) ausgestaltet sein können, neben
beispielsweise einer thermischmagnetischen Auslöseeinheit (TMTU = Thermal Magnetic
Trip Unit) auch eine Schaltervorrichtung und vorteilhaft eine doppeltunterbrechende
Schaltervorrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes
eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses, wie
beispielsweise eines Kurzschlussstromes oder eines Überlaststromes, aufweisen können.
Zum Unterbrechen des Stromflusses des elektrischen Stromes wird folglich die Schaltervorrichtung,
welche beispielsweise ein doppeltunterbrechendes Mehrfingerkontaktsystem aufweist,
derart mittels eines Rotorelementes um eine Drehachse gedreht bzw. geschwenkt, dass
die Kontakte zwischen den stromleitenden Kontaktschienen und dem Mehrfingerkontaktsystem
unterbrochen wird. Basierend auf der Unterbrechung des Stromflusses des elektrischen
Stromes, werden vorteilhaft mit dem elektrischen Schaltkreis verbundene Verbraucher
bzw. verbundene Lasten vor einer Beschädigung bei Auftreten des auslösenden Ereignisses
geschützt.
[0003] Des Weiteren ist es grundlegend bekannt, dass doppeltunterbrechende Kontaktsysteme
und insbesondere doppeltunterbrechende Mehrfingerkontaktsysteme in einem Leistungsschalter
die Reihenschaltung zweier Lichtbögen und somit ein größeres Ausschaltvermögen ermöglichen.
Insbesondere ein Kompaktleistungsschalter wird beispielsweise eingesetzt, um eine
Doppelfunktion zu realisieren, nämlich den Schutz einer Anlage vor Überlast- und Kurzschlussströmen
sowie den Schutz von Leitungen und elektrischen Betriebsmittel vor Schäden durch beispielsweise
Erdstöße. Die thermisch-magnetische Auslöseeinheit des Leistungsschalters weist bekannter
Weise zum einen eine thermische Auslösevorrichtung auf, um die elektrische Schaltung
oder eine elektrische Vorrichtung bzw. ein elektrisches Gerät vor einer Beschädigung
aufgrund einer Überlast zu schützen, und zum Anderem eine magnetische Auslösevorrichtung,
um die elektrische Schaltung oder eine elektrische Vorrichtung bzw. ein elektrisches
Gerät vor einer Beschädigung aufgrund eines Kurzschlusses zu schützen.
[0004] Ein Kurzschluss und insbesondere ein elektrischer Kurzschluss ist allgemein bekannt
als eine zufällige oder absichtlich entstandene leitende Verbindung zwischen zwei
oder mehr leitenden Teilen und vornehmlich zwischen zwei Knoten der elektrischen Schaltung,
durch welche die elektrischen Potentialdifferenzen zwischen diesen leitfähigen Teilen
auf einen Wert gleich Null oder nahezu Null fallen. Insbesondere in Bezug auf einen
Leistungsschalter ist ein Kurzschluss eine anormale Verbindung zwischen zwei getrennten
Phasen, die dazu bestimmt sind, getrennt oder voneinander isoliert zu werden. Ein
Kurzschluss führt zu dem Vorliegen eines übermäßig elektrischen Stromes, nämlich eines
Überstromes, welcher zu einer Beschädigung, einer Überhitzung, einem Brand oder gar
einer Explosion der elektrischen Schaltung und/oder des Verbrauchers führen kann.
Eine Überlast ist ein im Vergleich zum Kurzschluss weniger extremer Zustand und vielmehr
ein längerfristiger Überstromzustand.
[0005] Bei der Verwendung einer Schaltervorrichtung mit einem doppeltunterbrechenden (Mehrfinger-)Kontaktsystem
stellt sich das Problem der gleichmäßigen Verteilung des Kontaktdruckes auf die wenigstens
zwei fest eingebauten Kontakte, welche mittels des doppeltunterbrechenden Kontaktsystems
bzw. der wenigstens zwei Schalthebel kontaktiert werden. Insbesondere aufgrund von
Fertigungstoleranzen oder auch durch Abnutzung während der Lebensdauer der Schaltervorrichtung,
kann die Lage des beweglichen Kontaktes des doppeltunterbrechenden Schalthebels sich
in Bezug auf die festeingebauten Kontakte verändern. Jedoch ist es erforderlich, dass
die gleichmäßige Kraft- und Lageverteilung der zusammenwirkenden Kontaktelemente auch
noch nach einer großen Zahl von Schaltspielen und auch unabhängig von entsprechenden
Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile vorhanden ist, um unterschiedliche Widerstände
an den einzelnen Kontaktstellen des Kontaktsystems zu vermeiden. Insbesondere bei
der Verwendung von Mehrfingerkontaktsystemen, und insbesondere doppeltunterbrechenden
Mehrfingerkontaktsystemen, ist es erforderlich, dass bei den wenigstens zwei parallel
zueinander angeordneten Stromphasen ein derart geringen Widerstand auftritt, dass
vorteilhaft eine gleichmäßige Stromflussverteilung über die einzelnen Stromphasen
des Mehrfingerkontaktsystems ermöglicht werden kann, wodurch vorteilhaft wiederum
weniger Energieverluste entstehen und eine Erhitzung der gesamten Schaltervorrichtung
vermieden werden kann.
[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen
Nachteile bei einer Schaltervorrichtung, und insbesondere einer doppeltunterbrechenden
Mehrfinger - Schaltervorrichtung, zumindest teilweise zu beheben. Demzufolge ist es
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schaltervorrichtung zur Verfügung zu stellen,
mittels welcher in einfacher und kostengünstiger sowie in prozesssicherer Art und
Weise wenigstens annähernd gleiche Kontaktkräfte bei doppeltunterbrechenden Mehrfingerkontaktsystemen
erzeugt und folglich Asymmetrien, die beispielsweise durch die Teiletoleranzen der
Bauteile selbst und/oder durch das Betriebsverhalten der Schaltervorrichtung entstehen
können, ausgeglichen werden können.
[0007] Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltervorrichtung eines elektrischen
Leistungsschalters zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes
eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses, wobei
die Schaltervorrichtung wenigstens ein Kraftübertragungselement aufweist, welches
in Berührungsabschnitten zum Berühren der Kontakthebelarme eines Kontakthebels der
Schaltervorrichtung eine sich radial nach außen erstreckende Auswölbung zur gleichmäßigen
Übertragung einer Federkraft auf die Kontakthebelarme aufweist. Des Weiteren wird
die vorliegende Erfindung gelöst durch eine Schaltervorrichtung eines elektrischen
Leistungsschalters zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes
eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses, wobei
die Schaltervorrichtung wenigstens ein Halteelement zum Halten wenigstens eines Federelementes
zum Beaufschlagen einer Federkraft aufweist, wobei das Halteelement mittels einer
Gelenklagerung beweglich relativ zu Stromleitungselementen zum Leiten von elektrischem
Strom ausgestaltet ist. Ferner wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch einen elektrischen
Leistungsschalter zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes eines
elektrischen Schaltkreises, welcher wenigstens eine Schaltervorrichtung der vorgenannten
Art aufweist.
[0008] Die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung eines elektrischen Leistungsschalters zum
Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes eines elektrischen Schaltkreises
bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses weist wenigstens zwei um eine gemeinsame
Drehachse drehbar angeordnet und zumindest abschnittsweise parallel zueinander beabstandet
angeordnete Kontakthebel auf, welche jeweils zwei Kontakthebelarme mit Kontaktabschnitten
zum Kontaktieren jeweils eines feststehenden Gegenkontaktabschnittes eines Stromleitungselementes
aufweisen, wobei die beiden ersten sich auf einer ersten Seite der Drehachse erstreckenden
Kontakthebelarme ein erstes Kraftübertragungselement und die beiden zweiten sich auf
einer zweiten Seite der Drehachse erstreckenden Kontakthebelarme ein zweites Kraftübertragungselement
zum Beaufschlagen der Kontakthebelarme mit einer Federkraft kontaktieren, und wobei
wenigstens ein Kraftübertragungselement der zwei Kraftübertragungselemente in Berührungsabschnitten
zum Berühren der Kontakthebelarme eine sich radial nach außen erstreckende Auswölbung
zur gleichmäßigen Übertragung der Federkraft auf die Kontakthebelarme aufweist. Demzufolge
ist es denkbar, dass das Kraftübertragungselement zwei oder auch mehr Berührungsabschnitte
aufweisen kann, insbesondere, wenn es sich um eine Schaltervorrichtung mit zwei oder
mehr Kontakthebeln handelt. Vorteilhaft dient die Schaltervorrichtung folglich dazu,
bei einem auslösenden Ereignis, welches beispielsweise ein Kurzschlussstrom oder ein
Überlaststrom sein kann, einen elektrischen Verbraucher bzw. ein elektrisches Gerät
bzw. eine Last, welche mit dem elektrischen Schaltkreis verbunden ist, derart von
dem elektrischen Schaltkreis zu trennen und demzufolge den elektrischen Schaltkreis
zu unterbrechen, dass dieser elektrische Verbraucher nicht beschädigt wird. Hierzu
weist die Schaltervorrichtung wenigstens zwei Kontakthebel auf, welche jeweils zwei
Kontakthebelarme aufweisen. Der Kontakthebel bzw. Schalthebel, welcher zum Öffnen
bzw. zum Schließen des elektrischen Schaltkreises dient, ist drehbar bzw. schwenkbar
um eine Drehachse angeordnet. Die zwei Kontakthebelarme des einzelnen Kontakthebels
erstrecken sich jeweils ausgehend von der Mitte des Kontakthebels und insbesondere
dem an der Drehachse angeordneten bzw. drehbar angeordneten Bereich nach außen und
vorteilhaft diametral nach außen. Demzufolge weist der erste Kontakthebelarm des Kontakthebels
einen in eine erste Richtung ausgerichteten Kontaktabschnitt zum Kontaktieren eines
festen Gegenkontaktabschnittes auf, während der zweite Kontakthebelarm des Kontakthebels
einen Kontaktabschnitt aufweist, welcher sich in eine zweite Richtung, welche der
ersten Richtung gegenüberliegt, ausrichtet, um einen anderen Gegenkontaktabschnitt
eines weiteren Stromleitungselementes bzw. eines weiteren Abschnittes des Stromleitungselementes
zu kontaktieren. Folglich liegen die beiden Kontaktabschnitte des Kontakthebels an
zueinander sich gegenüberliegenden Seiten des Kontakthebels. Hierdurch wird vorteilhaft
bei einem Verschwenken bzw. Drehen des Kontakthebels um eine Drehachse ein gleichzeitiges
Lösen beider Kontaktabschnitte von den jeweiligen Gegenkontaktabschnitten ermöglicht.
Basierend auf diesem beidseitigen Lösen, spricht man bei der vorliegenden Erfindung
von einem doppeltunterbrechenden Schaltersystem bzw. einer doppeltunterbrechenden
Schaltervorrichtung.
[0009] Die Stromleitungselemente selbst sind vorteilhaft stromleitende Leitungen zum Leiten
des elektrischen Stromes des elektrischen Schaltkreises, wobei der Leistungsschalter
vorteilhaft eine stromzuführende Leitung bzw. ein stromzuführendes Leitungselement
sowie ein stromabführendes Leitungselement aufweist, zwischen denen die Schaltervorrichtung
angeordnet ist. Die Schaltervorrichtung dient im Normalbetrieb dazu, den elektrischen
Strom kommend vom stromzuführenden Leitungselement in Richtung des stromableitenden
Leitungselementes zu führen, und im Falle des Auftretens des auslösenden Ereignisses
diese Stromleitung zu unterbrechen.
[0010] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltervorrichtung demzufolge ein Mehrfingerkontaktsystem
und insbesondere ein doppeltunterbrechendes Mehrfingerkontaktsystem auf, wobei ein
Mehrfingerkontaktsystem sich durch die Verwendung wenigstens zweier Kontakthebel auszeichnet,
wobei jeder Kontakthebel zwei Kontakthebelarme und demzufolge zwei Kontaktabschnitte
zum Kontaktieren eines Gegenkontaktabschnittes eines stromzuleitenden Elementes sowie
eines stromableitenden Elementes aufweist, wodurch wiederum eine doppeltunterbrechende
Schaltervorrichtung realisiert werden kann. Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße
Schaltervorrichtung demzufolge zwei nebeneinander und vorteilhaft zumindest abschnittsweise
zueinander beabstandet angeordnete Kontakthebel auf, so dass pro Schaltseite zwei
bzw. mehrere Kontaktstellen, bestehend aus einem Kontaktabschnitt n deinem Gegenkontaktabschnitt,
realisiert werden können. Um einen Ausgleich der Kontaktkräfte pro Kontaktstelle zu
ermöglichen, und demzufolge eine gleiche Stromaufteilung über die beiden nebeneinander
angeordneten Kontakthebel zu realisieren, ist es erforderlich, die Kontaktabschnitte
der Kontakthebelarme der Kontakthebel mit einer entsprechend vergleichbaren Kraft
auf die Gegenkontaktabschnitte der jeweiligen Stromleitungselemente aufzupressen,
um das Auftreten eines geringen Widerstandes zwischen den Kontaktabschnitten und den
Gegenkontaktabschnitten zu ermöglichen. Vorteilhaft soll dies ermöglicht werden, ohne
dass die einzelnen parallel zueinander angeordneten Kontakthebelarme der Kontakthebel
jeweils Einzelanfederungen aufweisen müssen.
[0011] Demzufolge weist die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung vorteilhaft wenigstens
ein Kraftübertragungselement und besonders vorteilhaft ein erstes Kraftübertragungselement
sowie ein zweites Kraftübertragungselement auf, welche jeweils zum Beaufschlagen der
einzelnen Kontakthebelarme mit einer Federkraft dienen. Hierbei ist vorteilhaft das
erste Kraftübertragungselement in einem Bereich der ersten Kontakthebelarme der nebeneinander
angeordneten Kontakthebel angeordnet, wobei sich die ersten Kontakthebelarme ausgehend
von dem Mittelpunkt des Kontakthebels, durch welchen hindurch sich die Drehachse erstreckt,
in eine gemeinsame Richtung erstrecken, so dass sich die beiden ersten Kontakthebelarme
vorteilhaft entlang zweier parallel zueinander verlaufenden Ebenen vorteilhaft in
eine gleiche Richtung erstrecken. Demzufolge ist das zweite Kraftübertragungselement
in dem Bereich der zweiten Kontakthebelarme der nebeneinander angeordneten Kontakthebel
angeordnet, wobei sich die zweiten Kontakthebelarme, ausgehend von dem Mittelpunkt
des Kontakthebels, durch welchen hindurch sich die Drehachse erstreckt, entlang von
sich zwei zueinander parallel verlaufenden Ebenen erstrecken, so dass die zwei zweiten
Kontakthebelarme parallel zueinander ausgerichtet sind und sich in eine identische
Richtung erstrecken.
[0012] Vorteilhaft ist jedes Kraftübertragungselement an derjenigen Seite der Kontakthebelarme
angeordnet, welche der Seite gegenüberliegt, an welcher der Kontaktabschnitt angeordnet
ist. Demzufolge kann beispielsweise bei Aufbringen einer Federkraft und insbesondere
einer Druckkraft auf das Kraftübertragungselement diese Kraft über das Kraftübertragungselement
derart auf die Kontakthebelarme der jeweiligen Kontakthebel aufgebracht werden, dass
dadurch der Kontaktabschnitt der Kontakthebelarme auf den jeweiligen und vornehmlich
feststehenden Gegenkontaktabschnitt des Stromleitungselementes gepresst werden kann.
Um unabhängig von Abnutzungserscheinungen der Kontaktabschnitte bzw. Gegenkontaktabschnitte
und/oder unabhängig von einzelnen Fertigungstoleranzen der entsprechenden Bauteile
eine gleichmäßige Übertragung der Kraft, und insbesondere der Federkraft, auf die
einzelnen Kontakthebelarme und demzufolge auf die einzelnen Kontaktabschnitte der
Kontakthebelarme zu ermöglichen, weist das Kraftübertragungselement erfindungsgemäß
zumindest eine sich radial nach außen erstreckende Auswölbung auf, welche in einem
der vorteilhaft zwei Berührungsabschnitten des Kraftübertragungselementes angeordnet
ist. Jeder Berührungsabschnitt kontaktiert vorzugsweise direkt einen Kontakthebelarm
eines Kontakthebels und insbesondere eine Seite des Kontakthebelarmes eines Kontakthebels.
Die Auswölbung bzw. die Auswölbungen des Kraftübertragungselementes können sich dabei
vorteilhaft in eine Umfangsrichtung erstrecken und beispielsweise eine kugelförmige
oder dreieckförmige oder eierförmige bzw. ovale Ausgestaltung aufweisen. Vorteilhaft
weist das Kraftübertragungselement zwei Auswölbungen der oben genannten Art auf, welche
beabstandet zueinander angeordnet sind und vorteilhaft die gleiche Gestalt aufweisen.
So ist es möglich, dass die Auswölbungen des Kraftübertragungselementes derart gestaltet
sind, dass bei einer Kontaktierung der Auswölbungen, und insbesondere der Berührungsabschnitte
des Kraftübertragungselementes mit dem jeweiligen Kontakthebelarm, eine Kraft und
insbesondere eine Federkraft derart auf die einzelnen Kontakthebelarme der einzelnen
Kontakthebel aufgebracht werden kann, dass jeder Kontakthebelarm, und insbesondere
die beiden ersten Kontakthebelarme der Kontakthebel bzw. die beiden zweiten Kontakthebelarme
der Kontakthebel, einen zueinander identischen physikalischen Hebelarm aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung wird als physikalischer Hebelarm bzw. als Hebelarm bzw. als
Hebel ein Abstand zwischen dem Mittelpunkt, durch welchen die Drehachse der Hebelarme
verläuft und dem Angriffspunkt der Kraft bzw. der Federkraft, welche auf die Seiten
der Hebelarme drückt, verstanden.
[0013] Es ist des Weiteren denkbar, dass das Kraftübertragungselement verkippbar über dessen
Auswölbung relativ zu den Stromleitungselementen angeordnet ist. Das bedeutet, dass
das Kraftübertragungselement oder auch die Kraftübertragungselemente, welches eine
Längsachse aufweist, welche sich vorteilhaft im Wesentlichen parallel zu der Drehachse
des Kontakthebels erstreckt, wobei das Kraftübertragungselement vorteilhaft in Form
eines Zylinders bzw. eines Pins oder Stiftes ausgestaltet ist, derart entlang der
Kontakthebelarme verkippt werden kann, dass die Längsachse des Kraftübertragungselementes
in einem definierten Winkel zur Drehachse des Kontakthebels ausgerichtet ist. Folglich
ist das Kraftübertragungselement bzw. sind die wenigstens zwei Kraftübertragungselemente
der Schaltervorrichtung beweglich gegenüber den Stromleitungselementen angeordnet.
Vorteilhaft weist wenigstens eines der Kraftübertragungselemente keinen Lagerungsbereich
auf, sondern erstreckt sich frei beweglich über die entsprechenden Kontakthebelarme
der Kontakthebel, so dass folglich die Längsachse der Kraftübertragungselemente im
Wesentlichen orthogonal zu einer Längsachse der Kontakthebelarme ausgerichtet ist.
[0014] Es ist des Weiteren denkbar, dass wenigstens eine Auswölbung der vorteilhaft zwei
Auswölbungen eine kugelförmige Gestalt, eine elliptische Gestalt, eine pyramidenförmige
Gestalt, eine kegelförmige Gestalt, eine würfelförmige Gestalt, eine prismatische
Gestalt oder eine zylinderförmige Gestalt aufweist. Im Rahmen der Erfindung ist es
denkbar, dass die Auswölbung selbst aus einem Zusammenschluss mehrerer Auswölbungen
und vorteilhaft zweier Auswölbungen der vorbenannten Art besteht, wobei die Auswölbungen
bzw. die Abschnitte der Auswölbung sich entlang der Längsachse des Kraftübertragungselementes
nebeneinander reihen. Es ist des Weiteren möglich, dass die Auswölbung auf keine definierte
Gestalt eingeschränkt ist, so dass die Auswölbung jedwede Gestalt aufweisen kann.
Vorteilhaft ist die Auswölbung derart gestaltet, dass ein definierter Kraftpunkt zwischen
der Auswölbung und infolgedessen dem jeweiligen Berührungsabschnitt des Kraftübertragungselementes
und den entsprechenden Kontakthebelarmen der Kontakthebel erzeugt werden kann. Vorteilhaft
erstreckt sich die Auswölbung zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung um das
Kraftübertragungselement und besonders vorteilhaft in kompletter Umfangsrichtung um
das Kraftübertragungselement, zumindest im Bereich des entsprechenden Berührungsabschnittes,
so dass in Berücksichtigung eines Poka-Yoke-Prinzips ein fehlerhaftes bzw. falsches
Anbringen des Kraftübertragungselementes im Bereich der Kontakthebelarme vermieden
werden kann.
[0015] Es ist im Rahmen der Erfindung des Weiteren möglich, dass die Kraftübertragungselemente
jeweils durch wenigstens zwei Federelemente mit der Federkraft beaufschlagt werden,
wobei sich die Federelemente jeweils zwischen dem jeweiligen Kraftübertragungselement
und einem Halteelement zum Halten der Federelemente erstrecken. Das Halteelement dient
vorteilhaft dazu, wenigstens ein Federelement und vorteilhaft zwei Federelemente,
welches beispielsweise eine Zugfeder sein kann, zu halten, und insbesondere gegenüber
den Kontakthebelarmen bzw. den Kontakthebeln zu positionieren. Vorteilhaft weist das
Halteelement selbst eine zylinderförmige und insbesondere eine pinförmige oder stiftförmige
Gestalt auf, deren Längsachse sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Kontakthebel
erstreckt. Vorteilhaft ist das Halteelement verdrehfest mit einem Haltearm verbunden,
welcher beispielsweise an einem Gehäuse der Schaltervorrichtung fixiert ist. Es ist
jedoch auch denkbar, dass das Halteelement selbst ein Bestandteil des Gehäuses der
Schaltervorrichtung ist, in welches beispielsweise das Federelement wenigstens mit
einer ersten Seite eingehakt bzw. arretiert ist. Vorteilhaft ist das Halteelement
unbeweglich bzw. verdrehsteif (verdrehfest) angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist
es vorteilhaft möglich, dass jedem Kraftübertragungselement ein Halteelement zugeordnet
ist, wobei das Kraftübertragungselement an einer ersten Seite des Hebelarmes angeordnet
ist, während das Halteelement an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden
Seite angeordnet ist. Vorteilhaft ist das Halteelement an der Seite des Kontakthebelarmes
angeordnet, an welcher auch der Kontaktabschnitt zum Kontaktieren des Gegenkontaktabschnittes
des Stromleitungselementes angeordnet ist. Es ist folglich denkbar, dass das Halteelement
als Gegenelement zum Kraftübertragungselement verstanden wird, wobei zwischen dem
Kraftübertragungselement und dem entsprechend dem Kraftübertragungselement zugeordneten
Halteelement wenigstens ein Federelement und vorteilhaft zwei Federelemente angeordnet
sind, welche sich folglich vom Kraftübertragungselement zu dem Halteelement erstrecken.
[0016] Es ist des Weiteren denkbar, dass die Halteelemente oder zumindest eines der Halteelemente
mittels einer Gelenklagerung beweglich relativ zu den Stromleitungselementen angeordnet
ist. Die Gelenklagerung selbst ist dabei vorteilhaft ein Drehgelenk bzw. ein Schwenkgelenk
und ermöglicht eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung des Halteelementes um eine
Schwenkachse. Demzufolge ist es möglich, dass vorteilhaft das Kraftübertragungselement
sowie auch das Halteelement selbst beweglich gegenüber den Stromleitungselementen
angeordnet sind und sich zumindest abschnittsweise um entsprechende Schwenkachsen
schwenken bzw. bewegen können, um einen einfachen Ausgleich von Asymmetrien der Schaltervorrichtung
und ein gleichmäßigen Aufbringen einer Anpresskraft zwischen den einzelnen Kontaktabschnitten
und Gegenkontaktabschnitten zu ermöglichen. Das Drehgelenk bzw. Schwenkgelenk kann
beispielsweise ein Kugelgelenk sein.
[0017] Es ist des Weiteren denkbar, dass die Berührungsabschnitte der Kraftübertragungselemente
jeweils wenigstens einen Berührungspunkt zur Berührung der Kontakthebelarme aufweisen,
wobei die Berührungspunkte unabhängig von der Positionierung der Kraftübertragungselemente
und/oder der Kontakthebelarme relativ zu den Stromleitungselementen an jedem Kontakthebelarm
einen identischen (physikalischen) Hebelarm erzeugen. Hierbei ist es denkbar, dass
die Berührungspunkte eine Berührungsfläche und/oder eine Berührungslinie ausbilden
können. Aufgrund des Erzeugens eines identischen Hebelarmes in den parallel zueinander
ausgerichteten Kontakthebelarmen jedes Kontakthebels und insbesondere zwischen den
ersten Kontakthebelarmen bzw. zwischen den zweiten Kontakthebelarmen der Kontakthebel
wird vorteilhaft eine gleiche Anpresskraft der Kontaktabschnitte auf die Gegenkontaktabschnitte
der Stromleitungselemente ermöglicht, so dass vorteilhaft ein gleicher und demzufolge
geringer Widerstand zwischen den Kontaktabschnitten und den Gegenkontaktabschnitten
entsteht und eine Gleichverteilung des Stromflusses des elektrischen Stromes über
die wenigstens zwei Hebelarme erfolgen kann.
[0018] Es wird des Weiteren eine Schaltervorrichtung eines elektrischen Leistungsschalters
zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen Stromes eines elektrischen
Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses beansprucht, wobei die Schaltervorrichtung
wenigstens zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnete und zumindest abschnittsweise
parallel zueinander beabstandet angeordnete Kontakthebel aufweist, welche jeweils
zwei Kontakthebelarme mit Kontaktabschnitten zum Kontaktieren jeweils eines feststehenden
Gegenkontaktabschnittes eines Stromleitungselementes aufweisen, wobei ein erstes Halteelement
zum Halten wenigstens eines Federelementes zum Beaufschlagen der sich entlang der
ersten, sich auf einer ersten Seite der Drehachse erstreckenden Kontakthebelarme mit
einer Federkraft und ein zweites Halteelement zum Halten wenigstens eines Federelementes
zum Beaufschlagen der sich entlang der zweiten, sich auf einer zweiten Seite der Drehachse
erstreckenden Kontakthebelarme mit einer Federkraft angeordnet sind, und wobei wenigstens
ein Halteelement der zwei Halteelemente mittels einer Gelenklagerung beweglich relativ
zu den Stromleitungselementen ausgestaltet ist. Die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung
weist sämtliche Vorteile auf, die zu einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung gemäß
dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demzufolge dient die erfindungsgemäße
Schaltervorrichtung folglich zum Unterbrechen des Stromflusses des elektrischen Stromes
des elektrischen Schaltkreises bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses, wie eines
Kurzschlussstromes oder eines Überlaststromes, um den mit dem elektrischen Schaltkreis
verbundenen elektrischen Verbraucher bzw. der Last vor einer Beschädigung zu schützen.
Wie zur Schaltervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, weist
die Schaltervorrichtung der hier genannten Art ebenfalls zwei um eine gemeinsame Drehachse
drehbar angeordnete Kontakthebel auf und realisiert folglich vorteilhaft ein doppeltunterbrechendes
Mehrfingerkontaktsystem. Jeder Kontakthebel weist zwei Kontakthebelarme auf, welche
sich ausgehend von einem Mittelpunkt des Kontakthebels, durch welchen sich hindurch
die Drehachse erstreckt, nach außen erstrecken und vorteilhaft diametral zueinander
angeordnet sind. Zur Ausgestaltung der Kontakthebel sowie der jeweiligen Kontakthebelarme
wird auf die oben genannte Beschreibung verwiesen, welche zur Erläuterung der hier
genannten Schaltervorrichtung vollständig beansprucht wird. Die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung
weist nun ein erstes Halteelement und vorteilhaft ein zweites Halteelement zum Halten
und vorteilhaft zum Positionieren eines Federelementes, welches beispielsweise eine
Zugfeder sein kann, auf. Dabei erstreckt sich das Halteelement bzw. die wenigstens
zwei Halteelemente, welche jeweils ein Bestandteil der Schaltervorrichtung selbst
sein können, und vorteilhaft eine zylinderförmige bzw. pinförmige Gestalt aufweisen,
mit deren Längsachse im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Kontakthebel. Vorteilhaft
ist das erste Halteelement insbesondere in einem ersten Bereich der Kontakthebel angeordnet,
entlang welchem sich die ersten Kontakthebelarme der beiden Kontakthebel erstrecken.
Demzufolge ist das zweite Element in einem zweiten Bereich der Kontakthebel angeordnet,
entlang welchem sich die jeweiligen zweiten Kontakthebelarme der jeweiligen Kontakthebel
erstrecken.
[0019] Das Federelemente selbst dient vorteilhaft dazu, eine Federkraft und insbesondere
eine Druckkraft auf die Kontakthebelarme aufzubringen, um diese in Richtung der jeweiligen
Stromleitungselemente zu pressen und vorteilhaft derart zu bewegen, dass die Kontaktabschnitte
mit vergleichbarer Kraft auf die Gegenkontaktabschnitte, welche auf den Stromleitungselementen
angeordnet sind, aufgebracht werden können. Um einen Ausgleich und ein gleichmäßiges
Aufbringen der Federkraft auf die einzelnen Kontaktabschnitte zu ermöglichen, unabhängig
von entsprechenden Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile oder Abnutzungserscheinungen
der Kontaktabschnitte, ist es erfindungsgemäß möglich, dass wenigstens ein Halteelement
der wenigstens zwei Halteelemente mittels einer Gelenklagerung beweglich relativ zu
den Stromleitungselementen ausgestaltet ist. So ist es folglich denkbar, dass zumindest
ein Halteelement in Form eines Zylinders bzw. Pins bzw. Stiftes ausgestaltet ist und
eine Gelenklagerung aufweist, um sich beispielsweise gegenüber einem Haltearm zum
Halten des Halteelementes zu bewegen. Währenddessen ist es denkbar, dass beispielsweise
das zweite Halteelement ein Bestandteil des Gehäuses der Schaltervorrichtung sein
kann, welches zum Halten des Federelementes dient und verdrehsteif bzw. unbeweglich
angeordnet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass beide Halteelemente in Form eines
Zylinders und insbesondere eines Pins bzw. Stiftes ausgestaltet sind und vorteilhaft
eine Längsachse aufweisen, welche sich im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse
der Kontakthebel erstreckt, wobei es auch denkbar ist, dass beide Halteelemente eine
Gelenklagerung aufweisen, um eine Bewegung des Halteelemente relativ zu den Stromleitungselementen
zu ermöglichen.
[0020] Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Gelenklagerung ein Drehgelenk bzw.
ein Schwenkgelenk aufweist, welches eine Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung des Halteelementes
wenigstens um eine sich im Wesentlichen orthogonal oder in einem definierten Winkel
zu der Drehachse erstreckenden Schwenkachse ermöglicht. Vorteilhaft ist das Drehgelenk
bzw. das Schwenkgelenk ein Kugelgelenk. Die Schwenkachse, um welche sich das Halteelement
zumindest abschnittsweise schwenken bzw. drehen kann, kann sich vorteilhaft in einer
Ebene erstrecken, welche sich parallel zu der Ebene erstreckt, in welcher sich die
Drehachse erstreckt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Drehachse und Schwenkachse
in Ebenen liegen, welche zueinander in einem definierten Winkel, und insbesondere
in einem spitzen Winkel, ausrichtet sind. Es ist des Weiteren denkbar, dass der Haltearm
zum Halten des Halteelementes, welcher vorteilhaft verdrehsteif mit beispielsweise
einem Gehäuse der Schaltervorrichtung verbunden ist, eine Aussparung und insbesondere
eine Bohrung aufweist, durch welche sich hindurch zumindest ein Abschnitt des Halteelementes
erstreckt, wobei die Aussparung derart ausgestaltet ist, dass eine zumindest bereichsweise
Schwenkung bzw. Drehung des Halteelementes um die benannte Schwenkachse ermöglicht
werden kann. Vorteilhaft weist das Halteelement selbst einen Gelenkabschnitt auf,
welcher mit dem Haltearm zum Halten des Halteelementes in Kontakt steht, wobei dieser
Gelenkabschnitt vorteilhaft eine kugelförmige Gestalt aufweisen kann.
[0021] Es ist des Weiteren denkbar, dass die Halteelemente jeweils durch wenigstens zwei
Federelemente mit einer Federkraft beaufschlagt werden, wobei die Federelemente sich
jeweils zwischen dem jeweiligen Halteelement und einem Kraftübertragungselement zum
Übertragen einer Federkraft auf die Kontakthebelarme erstrecken. Hierbei ist es denkbar,
dass vorteilhaft jedem Halteelement wenigstens ein Kraftübertragungselement zugeordnet
ist, wobei auch das Kraftübertragungselement beweglich ausgestaltet sein kann. So
ist es denkbar, dass das Kraftübertragungselement in Form eines Zylinders und insbesondere
eines Pins oder Stiftes ausgestaltet ist, welcher beispielsweise insbesondere in Berührungsabschnitten
zum Berühren der Kontakthebelarme der Kontakthebel wenigstens eine Auswölbung aufweisen
kann. Die Federelemente, welche vorteilhaft Zugfedern sein können, erstrecken sich
zwischen einem Halteelement und dem vorteilhaft dazugehörigen Kraftübertragungselement.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung insgesamt zwei Halteelemente
und zwei Kraftübertragungselemente auf, wobei jedes Halteelement-Kraftübertragungselement-Paar
vorteilhaft jeweils zwei Federelemente aufweist, welche sich jeweils zwischen dem
Kraftübertragungselement und dem Halteelement erstrecken, wodurch ein Kraftübertragungspaar
gebildet wird. Das Federelementsystem der Schaltervorrichtung, welches vorteilhaft
aus vier Federelementen und zwei Halteelementen und zwei Kraftübertragungselementen
besteht, dient vorteilhaft dazu, eine gleiche Federkraft auf die einzelnen Kontakthebelarme
der einzelnen Kontakthebel aufzubringen, wobei vorteilhaft Bauteiltoleranzen und/oder
unterschiedliche Abnutzungen der einzelnen Kontaktabschnitte der Kontakthebelarme
ausgeglichen werden können.
[0022] Vorteilhaft ist es denkbar, dass die Schaltervorrichtung wenigstens ein Kraftübertragungselement,
wie in Anspruch 1 beansprucht, und wenigstens ein Halteelement, wie in Anspruch 7
beansprucht, aufweist. Demzufolge ist es möglich, dass die Schaltervorrichtung vorteilhaft
ein Kraftübertragungselement aufweist, welches in Berührungsabschnitten zum Berühren
der Kontakthebel einmal eine sich radial nach außen erstreckende Auswölbung zur gleichmäßigen
Übertragung der Federkraft auf die Kontakthebelarme aufweist, sowie ein Halteelement,
welches mittels eines Gelenklagerung beweglich relativ zu den Stromleitungselementen
ausgestaltet ist. Durch eine Ausgestaltung der Schaltervorrichtung mit einem beweglichen
Kraftübertragungselement sowie einem beweglichen Halteelement kann in einfacher und
kostengünstiger Weise ein Ausgleich von Bauteiltoleranzen sowie von unterschiedlichen
Abnutzungsbereichen der einzelnen Kontakthebel und deren Kontakthebelarme bzw. der
Kontaktabschnitte der Kontakthebelarme ausgeglichen werden, so dass vorteilhaft ein
identischer Anpressdruck zwischen den einzelnen Kontaktabschnitten und den Gegenkontaktabschnitten
ermöglicht werden kann.
[0023] Es ist des Weiteren denkbar, dass das Kraftübertragungselement und/oder das Halteelement
sich entlang einer Längsachse erstrecken, welche sich im Wesentlichen parallel oder
spitzwinklig oder stumpfwinklig zu einer Drehachse der Kontakthebelarme erstreckt,
wobei das Kraftübertragungselement sich entlang einer ersten Oberfläche der Kontakthebelarme
und das Halteelement sich entlang einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden
Oberfläche der Kontakthebelarme erstreckt. Demzufolge liegt ein Kraftübertragungselement
vorteilhaft einem Halteelement gegenüber. Vorteilhaft erstrecken sich folglich auch
die Längsachsen des Kraftübertragungselementes und des Halteelementes im Wesentlichen
parallel zueinander. Das Kraftübertragungselement und das Halteelement bilden ein
Kraftübertragungspaar, und sind über wenigstens ein Federelement und vorteilhaft zwei
Federelemente miteinander wirkverbunden. Das bedeutet, dass das wenigstens eine Federelement
derart zwischen einem Kraftübertragungselement und einem Halteelement gespannt ist,
dass eine definierte Federkraft von dem Federelement auf das Kraftübertragungselement
übertragen werden kann.
[0024] Es ist des Weiteren ein elektrischer Leistungsschalter zum Unterbrechen eines Stromflusses
eines elektrischen Stromes eines elektrischen Schaltkreises beansprucht, welcher wenigstens
eine Schaltervorrichtung gemäß zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis
11 aufweist. Demzufolge weist der elektrische Leistungsschalter, welcher beispielsweise
ein Kompaktleistungsschalter oder auch ein offener Leistungsschalter sein kann, wenigstens
eine Schaltervorrichtung gemäß der vorgenannten Art auf. Bei dem elektrischen Leistungsschalter
ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu den Schaltervorrichtungen gemäß den
vorangegangenen Aspekten der Erfindung beschrieben worden sind.
[0025] Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung werden nachfolgend
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- Figur 1
- in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung,
- Figur 2
- in einer seitlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung,
- Figur 3
- in einer frontalen Schnittansicht eine in der in Figur 1 oder der Figur 2 dargestellte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung,
- Figur 4
- in einer frontalen Schnittansicht ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung,
- Figur 5
- in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schaltervorrichtung, angeordnet innerhalb eines Gehäuses,
- Figur 6
- in einer perspektivischen Ansicht die in der Figur 5 gezeigte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung ohne Gehäuse,
- Figur 7
- in einer perspektivischen Ansicht ein Teilschnitt durch ein Kraftübertragungspaar
der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung,
und
- Figur 8
- in einer Frontalansicht der in der Figur 7 gezeigte Teilschnitt der Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung.
[0026] Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 8 jeweils
mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0027] In der Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schaltervorrichtung 1 gezeigt. Die Schaltervorrichtung 1 eines elektrischen Leistungsschalters
weist zwei Kontakthebel 2, 3 auf, welche parallel beabstandet nebeneinander angeordnet
sind und sich um eine gemeinsame Drehachse D, welche sich entlang eines Rotors 4 bzw.
einer Achse eines Rotors 4 erstreckt, drehen bzw. schwenken. Der Rotor 4 dient vorteilhaft
dazu die Kontakthebel 2 und 3 bei Auftreten eines auslösenden Ereignisses, wie beispielsweise
einer Überlast oder eines Kurzschlusses im elektrischen Schaltkreis um die Drehachse
D zu drehen bzw. zu schwenken, wodurch die an den Kontakthebelarmen 2.1, 2.2, 3.1,
3.2, von welchen in der Fig. 1 jeweils die ersten Kontakthebelarme 2.1 und 3.1 der
Kontakthebel 2, 3 gezeigt sind, angeordneten Kontaktabschnitte 9 von den Gegenkontaktabschnitten
8, welche an Stromleitungselementen 7 angeordnet sind, beabstandet werden.
[0028] Die in der Fig. 1 gezeigten ersten Kontakthebelarme 2.1 und 3.1 sowie auch die hier
nicht dargestellten zweiten Kontakthebelarme 2.2 und 3.2 weisen jeweils eine erste
Oberfläche O1 auf, welcher einer zweiten Oberfläche 02, an welcher die Kontaktabschnitte
9 angeordnet sind, gegenüberliegt. Ein erstes Kraftübertragungselement 5 ist im Bereich
der ersten Oberfläche O1 der ersten Kontakthebelarme 2.1, 3.1 angeordnet, wobei Berührungsabschnitte
5.1 und 5.2 des ersten Kraftübertragungselementes 5 die Kontakthebel 2, 3 und insbesondere
die ersten Kontakthebelarme 2.1, 3.1 der Kontakthebel 2, 3 berühren. Die Berührungsabschnitte
5.1, 5.2 des Kraftübertragungselementes 5 sind in Form von Auswölbungen 5.3 bzw. 5.4
ausgestaltet bzw. weisen derartige Auswölbungen 5.3, 5.4 auf, wobei die Auswölbungen
5.3, 5.4, welche auch als Aufwölbungen bezeichnet werden können, vorteilhaft eine
kugelförmige Gestalt aufweisen, welche sich in Umfangsrichtung um das Kraftübertragungselement
5 vorzugsweise gleichmäßig radial nach außen erstreckt. Die Auswölbungen 5.3 und 5.4
sind demzufolge Vorsprünge, die sich radial nach außen erstrecken und insbesondere
erste Oberflächen O1 der Kontakthebelarme 2.1 und 3.1 kontaktieren.
[0029] Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung
1 weist zudem wenigstens ein Federelement 6 und vorteilhaft vier Federelemente 6.1,
6.2, 6.3, 6.4 auf, wobei in der Fig. 1 lediglich drei Federelemente 6.1, 6.2, 6.3
der vier möglichen Federelemente 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 gezeigt sind. Die Federelemente
6, 6.1 -6.3 erstrecken sich jeweils zwischen einem Kraftübertragungselement 5 bzw.
15, wobei mit dem Bezugszeichen 15 ein zweiten Kraftübertragungselement gekennzeichnet
ist, und einem entsprechenden Halteelement 10.1 bzw. 10.2. Vorteilhaft ist jedem Kraftübertragungselement
5 bzw. 15 ein Halteelement 10.1 bzw. 10.2 zugeordnet. Demzufolge erstrecken sich beispielsweise
die ersten Federelemente 6.1 und 6.2 zwischen dem ersten Kraftübertragungselement
5 und dem ersten Halteelement 10.1, während sich die verbliebenen Federelemente 6.3
zwischen dem zweiten Kraftübertragungselement 15 und dem zweiten Halteelement 10.2
erstrecken.
[0030] Ein Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 und ein dazugehöriges Halteelement 10.1 bzw.
10.2 mit entsprechenden Federelementen 6.1, 6.2 bzw. 6.3 bilden ein Kraftübertragungspaar
30 bzw. 31 (vgl. auch die Fig. 7).
[0031] Das Halteelemente 10.1 bzw. 10.2 eines jeden Kraftübertragungspaares 30, 31 ist immer
im Bereich einer Seite oder Oberfläche bzw. an einer Seite oder Oberfläche des Kontakthebels
2 bzw. 3 und insbesondere des Kontakthebelarmes 2.1 bzw. 3.1 angeordnet, welcher der
Seite oder Oberfläche gegenüberliegt, an welcher das Kraftübertragungselement 5 bzw.
15 angeordnet ist. Folglich erstrecken sich die Kontakthebel 2, 3 und insbesondere
deren Kontakthebelarme 2.1, 3.1 in einem Bereich zwischen dem Kraftübertragungselement
5 bzw. 15 und dem dazugehörigen Haltelement 10.1 bzw. 10.2. Dies wird insbesondere
mit der in der Fig. 2 aufgezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung
1 nochmals verdeutlicht dargestellt. Die Halteelemente 10.1 und 10.2 erstrecken sich
vorteilhaft entlang einer Längsachse L2 und weisen beispielsweise eine zylinderförmige
und vorteilhaft pinförmige Gestalt auf. Für eine vorzugsweise bewegungslose Anordnung
des Halteelementes 10.1 bzw. 10.2 ist dieses mit einem Haltearm 11 verbunden bzw.
an diesem fixiert. Der Haltearm 11 kann dabei selbst mit beispielsweise einem nicht
beweglichen Bauteil der Schaltervorrichtung 1, wie beispielsweise einem Gehäuse verbunden
sein. Das Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 erstreckt sich vorteilhaft entlang einer
Längsachse L1 und weist eine zylinderförmige oder bevorzugt pinförmige Gestalt auf.
Die Längsachsen L1 und L2 erstrecken sich vorteilhaft im Wesentlichen parallel zu
der Drehachse D bzw. verlaufen in Ebenen, welche sich parallel zu einer Ebene erstrecken,
in welcher die Drehachse D verläuft. Es ist jedoch insbesondere aufgrund von Asymmetrien
der Bauteile möglich, das die Längsachse L1 und/oder die Längsachse L2 zu der Drehachse
D in einem definierten Winkel, wie beispielsweise einem spitzen Winkel oder einem
stumpfen Winkel angeordnet ist/sind bzw. sich gegenüber der Drehachse D in einem entsprechenden
Winkel erstreckt/erstrecken. Vorteilhaft erstrecken sich die Längsachsen L1 und L2
sowie die Drehachse D in gleicher Richtung.
[0032] In der Fig. 2 ist in einer seitlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 gezeigt, welche, wie bereits zu der in der
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 beschrieben,
wenigstens zwei Kontakthebel 2 und 3, wobei hierbei lediglich ein Kontakthebel 2 gezeigt
ist, aufweist. Die Kontakthebel 2, 3 weisen einen ersten Kontakthebelarm 2.1 bzw.
3.1 und einen zweiten kontakthebelarm 2.2 bzw. 3.2 auf, welche sich ausgehend von
einer Drehachse D nach außen in zueinander entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
Die Kontakthebelarme 2.1 und 2.2 bzw. 3.1 und 3.2 sind vorteilhaft diametral angeordnet
und weisen jeweils eine erste Oberfläche O1 bzw. eine erste Seite O1 und eine zweite
Oberfläche 02 bzw. eine zweite Seite 02 auf.
[0033] An der ersten Oberfläche O1 des ersten Kontakthebelarmes 2.1 des Kontakthebels 2
ist ein erstes Kraftübertragungselement 5 angeordnet, während zumindest in einem Bereich
an der zweiten Seite 02 bzw. Oberfläche 02 des ersten Kontakthebelarmes 2.1 des Kontakthebels
2 ein erstes Halteelement 10.1 angeordnet ist. Die Längsachse L1 des Kraftübertragungselementes
5 (vgl. auch die Fig. 1) und die Längsachse L2 des Halteelementes 10.1, welche vorzugsweise
eine starre Achse ist (vgl. auch die Fig. 1) erstrecken sich in parallel zueinander
ausgerichteten Ebenen und folglich parallel in im Wesentlichen gleicher Richtung.
[0034] Bei einem Drehen bzw. Schwenken des Kontakthebels 2 um die Drehachse D in einer ersten
Drehrichtung R1 werden die Federelemente 6 und insbesondere die in der Fig. 2 gezeigten
Federelemente 6.1, 6.2 sowie auch die hier nicht gezeigten Federelemente 6.3 und 6.4
derart kraftbeaufschlagt, dass die Längen der Federelemente 6, 6.1 - 6.4 sich vergrößern.
Zugleich heben sich die Kontaktabschnitte 9 von den Gegenkontaktabschnitten 8 der
Stromleitungselemente 7 ab, so dass ein Stromfluss S
F eines elektrischen Stromes, kommend von einem Bereich des Stromleitungselementes
7, welcher auch als Stromzuleitungselement 7.1 bezeichnet werden kann und fließend
in Richtung eines Bereiches eines Stromleitungselementes 7, welcher auch als Stromableitungselement
7.2 bezeichnet werden kann, unterbrochen wird.
[0035] Findet keine Drehbewegung des Kontakthebels 2 um dessen Drehachse D, ausgelöst aufgrund
der Drehung des Rotors 4, welcher sich entlang der Drehachse D durch einen zentrischen
Bereich der Kontakthebels 2 erstreckt, statt, so beaufschlagen die Federelemente 6,
6.1 - 6.4 die entsprechenden Kontakthebelarme 2.1 und 2.2 des hier gezeigten Kontakthebels
2 bzw. 3.1 und 3.2 des hier nicht gezeigten Kontakthebels 3 mit einer entsprechenden
Federkraft F
F1 und F
F3 bzw. F
F2 und F
F4, welche über die Kraftübertragungselemente 5 und 15 an den Kontakthebel 2 bzw. 3
und dessen Kontakthebelarme 2.1 und 2.2 bzw. 3.1 und 3.2 weitergeleitet wird. Dadurch
werden die Kontaktabschnitte 9 auf die Gegenkontaktabschnitte 8 gedrückt, so dass
ein möglichst geringer Widerstand zwischen den Kontaktabschnitten 9 und den Gegenkontaktabschnitten
8 entsteht. Vorteilhaft bewirken die Federkräfte F
F1, F
F3, F
F2 und F
F4 zueinander gleich große Anpresskräfte F
K1, F
K3, F
K2 und F
K4 zwischen den Kontaktabschnitten 9 und den entsprechenden Gegenkontaktabschnitten
8.
[0036] In der Fig. 3 ist in einer frontalen Schnittansicht eine in der in Fig. 1 oder der
Fig. 2 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1
dargestellt. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, weisen die beiden Kontakthebel 2, 3 eine
unterschiedliche Höhe H2 und H3 zueinander auf, wobei insbesondere die Höhe H3 des
zweiten Kontakthebels 3 größer ist als die Höhe H2 des ersten Kontakthebels 2. Die
Höhen H2 und H3 bezeichnen den Abstand zwischen dem Bereich, in welchem die Kontaktabschnitte
9 die Gegenkontaktabschnitte 8 kontaktieren und dem Bereich, in welchem die Berührungsabschnitte
5.1 und 5.2 des Kraftübertragungselementes 5 die ersten Oberflächen O1 der Kontakthebelarme
2.1 und 3.1 kontaktieren. Die unterschiedlichen Höhen H2 und H3 entstehen beispielsweise
aufgrund einzelner unterschiedlicher Fertigungstoleranzen und/oder aufgrund von Abnutzungs-
und Abtragungserscheinungen speziell an den Kontaktabschnitten 9 der einzelnen Kontakthebelarme
2.1, 2.2 bzw. 3.1, 3.2.
[0037] Die Auswölbungen 5.3 und 5.4 der einzelnen Berührungsabschnitte 5.1 und 5.2 des Kraftübertragungselementes
5 weisen vorteilhaft Berührungspunkte P1 und P2 auf, welche auch in Form von Berührungsflächen
und/oder Berührungslinien ausgestaltet sein können und die erste Oberfläche O1 der
ersten Kontakthebelarme 2.1, 3.1 unmittelbar berühren und einen Kraftfluss ausgehend
von dem Kraftübertragungselement 5 an die einzelnen Kontakthebelarme 2.1, 3.1 der
Kontakthebel 2, 3 leiten. Basierend auf diesen Auswölbungen 5.3 und 5.4 wird die auf
die Kontakthebelarme 2.1, 3.1 wirkende Kraft F1 und F2, welche vorteilhaft eine Druckkraft
ist, vorteilhaft derart auf die Kontakthebelarme 2.1, 3.1 bzw. 2.2, 3.2 aufgebracht,
dass beispielsweise unabhängig einer unterschiedlichen Federkraft F
F1 bzw. F
F2 oder F
F3 bzw. F
F4 der einzelnen Federelemente 6.1 und 6.2 oder 6.3 und 6.4 untereinander ein stetig
gleichgroßer physikalischer Hebelarm in den Kontakthebeln 2, 3 erzeugt wird, so dass
die Kontakthebel 2, 3 und insbesondere die Kontaktabschnitte 9 der Kontakthebelarme
2.1, 3.1 bzw. 2.2, 3.2 mit einer identisch großen Kraft und insbesondere Anpresskraft
F
K1, F
K2 bzw. F
K3, F
K4 (vgl. die Fig.2) auf die Gegenkontaktabschnitte 8 gedrückt werden. Dies wird auch
ermöglicht, wenn, wie in der Fig. 3 gezeigt, die erste Längsachse L1 des ersten Kraftübertragungselementes
5 sich in einem definierten Winkel zu der Drehachse D erstreckt, so dass die Drehachse
D und die Längsachse L1 sich nicht mehr parallel zueinander in gleicher Richtung erstrecken
bzw. sich nicht mehr in Ebenen erstrecken, welche parallel zueinander ausgerichtet
sind.
[0038] Entsprechendes gilt auch bei einem asymmetrischen Aufbau der Schaltervorrichtung
1, wie beispielsweise in der Fig. 4 gezeigt, in welcher in einer frontalen Schnittansicht
ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung
1 gezeigt ist. Die Asymmetrie X entsteht hierbei beispielsweise aufgrund einer konstruktionsbedingten
oder auch einer fertigungsbedingten unterschiedlichen Höhe der Gegenkontaktbereiche
8, wodurch wiederum die in der Fig. 3 gezeigten Höhen H2 und H3 und folglich auch
die Längen l
k1 und l
k2 der Federelemente 6.1 und 6.2 unterschiedlich sein können. Mittels dem schwenkbar
bzw. bewegbar angeordneten Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 (wie in Fig. 1 gezeigt)
ist folglich ein Ausgleich dieser Asymmetrie X und vorteilhaft ein Aufbringen einer
identischen Druckkraft auf die Gegenkontaktabschnitte 8 möglich.
[0039] In der Fig. 5 ist in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 innerhalb eines Gehäuses 12 gezeigt.
Die hier gezeigte Schaltervorrichtung 1 weist neben der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten
Schaltervorrichtungen 1 ein um eine Schwenkachse S1, S2, S3 beweglich ausgestaltetes
Halteelement 20 bzw. 21 auf. So ist es denkbar, dass die Schaltervorrichtung 1 vorteilhaft
zwei relativ zu den Stromleitungselementen 7 bzw. 7.1 und 7.2, wie beispielsweise
in der Fig. 2 gezeigt, bewegliche Elemente, nämlich ein beweglich angeordnete Kraftübertragungselement
5 und insbesondere zwei beweglich angeordnete Kraftübertragungselemente 5 und 15 sowie
wenigstens ein beweglich angeordnetes Halteelement 20 und vorteilhaft zwei beweglich
angeordnete Halteelemente 20 und 21 aufweist. Die Schaltervorrichtung 1 ist vorteilhaft
zumindest abschnittsweise von einem Gehäuse 12 umgeben, welches auch ein Bestandteil
der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 sowie auch der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten
erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 sein kann. Endabschnitte der Kontakthebel
2 und 3 und insbesondere der ersten hier nicht vollständig gezeigten Kontakthebelarme
2.1 und 3.1 sowie der zweiten Kontakthebelarme 2.2 und 3.2 erstrecken sich aus dem
Gehäuse 12 heraus.
[0040] Zur detaillierten Beschreibung der Lagerung des schwenkbaren Halteelementes 20 bzw.
21 wird auf die nachfolgenden Fig. 6 bis 8 verwiesen.
[0041] In der Fig. 6 ist in einer perspektivischen Ansicht die in der Fig. 5 gezeigte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung 1 ohne das Gehäuse 12 gezeigt. Die Anordnung
und Ausgestaltung des ersten 5 und zweiten Kraftübertragungselementes 15 entspricht
im Wesentlichen der in der zu den Fig. 1 bis 4 aufgeführten Beschreibung erläuterten
Anordnung der Kraftübertragungselemente 5 und 15, so dass auf diese Beschreibung bzw.
die Erläuterungen hierbei vollumfänglich Bezug genommen wird. Das Halteelement 20
weist eine Längsachse L2 auf, welche sich im Wesentlichen parallel zu und in gleicher
Richtung mit einer Drehachse D der Kontakthebel 2, 3 erstreckt. Bei einem asymmetrischen
System bzw. einer asymmetrisch ausgestalteten Schaltervorrichtung wäre es jedoch auch
denkbar, dass die Längsachse L2 des Halteelementes 20 sich in einem definierten Winkel
zu der Drehachse D erstreckt. Vorteilhaft weist die Schaltervorrichtung 1 wenigstens
ein relativ zu hier nicht gezeigten Stromleitungselementes beweglich angeordnetes
Halteelement 20 auf, wobei es auch möglich ist, dass die Schaltervorrichtung 1 zwei
beweglich relativ zu den Stromleitungselementen angeordnete Halteelemente 20 und 21
aufweist.
[0042] Die Anordnung eines beweglichen Halteelementes 20 bzw. 21 wird anhand des ersten
Halteelementes 20 im Folgenden Beschrieben, wobei diese Anordnung und Ausgestaltung
des ersten Halteelementes 20 auch auf das zweite Halteelement 21 übertragen werden
kann.
[0043] Das Halteelement 20 ist mit einem Haltearm 23 gehalten und vorteilhaft positioniert.
Der Haltearm kann dabei beispielsweise an einem Bereich des in der Fig. 5 gezeigten
Gehäuses 12 fixiert und vorteilhaft starr bzw. verdrehsteif angeordnet sein. Gemäß
der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung
1 erstreckt sich der Haltearm 23 entlang eines Bereiches zwischen den Kontakthebeln
2 und 3. Der Haltearm 23 weist eine Aussparung 23.1 in Form einer Vertiefung bzw.
Nut auf, welche das Halteelement 20 zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung umgreift
bzw. umschließt. Vorteilhaft ist das Halteelement 20 zentrisch mittels dem Haltearm
23 gehalten bzw. gelagert. Das Halteelement 20 weist zudem einen Gelenkabschnitt 20.1
auf, welcher in der Aussparung 23.1 angeordnet ist. Der Gelenkabschnitt 20.1 weist
vorteilhaft eine kugelförmige Gestalt auf, welche sich in Form einer in einer Vertiefung
liegenden Auswölbung bzw. Aufwölbung gleichmäßig in Umfangsrichtung des Halteelementes
20 radial nach außen, ausgehend von der zentrisch angeordneten Längsachse L2 des Halteelementes
20 erstreckt. Mittels der Aussparung 23.1 und dem geformten Gelenkabschnitt 20.1 wird
eine Gelenklagerung 24 und insbesondere eine Drehgelenklagerung realisiert, welche
vorteilhaft in Form eines Kugelgelenkes ausgestaltet ist.
[0044] Die Ausgestaltung des Gelenkabschnittes 20.1 wird zudem auch in den Fig. 7 und 8
nochmals verdeutlicht, wobei in der Fig. 7 in einer perspektivischen Ansicht ein Teilschnitt
durch ein Kraftübertragungspaar 30 von insgesamt zwei dargestellten Kraftübertragungspaaren
30 und 31 der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schaltervorrichtung 1, und in der Fig. 8 in einer Frontalansicht der in der Fig. 7
gezeigte Teilschnitt der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltervorrichtung
1 gezeigt sind. Vorteilhaft weist ein Kraftübertragungspaar 30 bzw. 31 wenigstens
ein Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 und ein dazugehöriges Halteelement 20 bzw.
21 auf, wobei die Halteelemente 20 bzw. 21 selbst ebenfalls wie in den Fig. 1 bis
4 beschrieben, ausgestaltet sein können und folglich keine Bewegung gegenüber den
hier nicht gezeigten Stromleitungselementen realisieren würden. Jedes Kraftübertragungspaar
30 bzw. 31 weist zudem wenigstens ein Federelement 6 und insbesondere zwei Federelemente
6.1 und 6.2 bzw. 6.3 und 6.4 auf, wobei sich jedes Federelement 6, 6.1 - 6.4 zwischen
einem Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 und dem dazugehörigen Halteelement 20 bzw.
21 erstreckt, so dass die vom Federelement 6, 6.1 - 6.4 beaufschlagte Federkraft an
das Kraftübertragungselement 5 bzw. 15 und von dort an die Kontakthebel 2, 3 und insbesondere
die entsprechenden Kontakthebelarme 2.1 und 3.1 bzw. 2.2 und 3.2 übertragen werden
kann. Bei einem Kraftübertragungspaar 30 bzw. 31 ist das Kraftübertragungselement
5 bzw. 15 an einer ersten Seite O1 bzw. Oberfläche O1 angeordnet, während das dazugehörige
Halteelement 20 bzw. 21 an einer zweiten Seite 02 bzw. Oberfläche 02, welcher der
ersten Seite O1 bzw. Oberfläche O1 des Kontakthebelarmes 2.1 bzw. 3.1 oder 2.2 bzw.
3.2 gegenüberliegt, angeordnet ist. Die Kontaktabschnitte 9 zum Kontaktieren der Gegenkontaktabschnitte
8 sind vorteilhaft an der zweiten Seite 02 bzw. Oberfläche 02 des Kontakthebelarmes
2.1, 2.2, 3.1, 3.2 des Kontakthebels 2, 3 angeordnet. Basierend auf der diametralen
Anordnung der Kontakthebelarme 2.1 und 2.2 bzw. 3.1 und 3.2 der einzelnen Kontakthebel
2 bzw. 3 weist jeder Kontakthebel 2 bzw. 3 eine Seite auf, entlang welcher sich eine
erste Oberfläche O1 beispielsweise eines ersten Kontakthebelarmes 2.1 bzw. 3.1 sowie
eine zweite Oberfläche 02 beispielsweise eines zweiten Kontakthebelarmes 2.2 bzw.
3.2 des jeweiligen Kontakthebels 2 bzw. 3 erstrecken.
[0045] Aufgrund der Anordnung des Halteelementes 20 bzw. 21 innerhalb der oben genannten
Aussparung 23.1 des Halteelementarmes 23 und demzufolge aufgrund der Ausbildung eines
Drehgelenkes bzw. einer Gelenklagerung 24 kann das Halteelement 20 bzw. 21 zumindest
um eine Schwenkachse S1 geschwenkt bzw. gedreht werden, wie in der Fig. 8 verdeutlicht.
Die Schwenkachse S1 erstreckt sich vorteilhaft orthogonal zu der Drehachse D, wobei
es auch denkbar ist, dass die Schwenkachse S1 sich in einem definierten Winkel, wie
einem spitzen Winkel oder einem stumpfen Winkel, wie mit dem Bezugszeichen S2 schematisch
dargestellt, relativ zu der Drehachse D erstreckt. Vorteilhaft erstreckt sich die
Schwenkachse S1 oder auch die Schwenkachse S2 in einer Ebene, welche sich parallel
zu einer Ebene erstreckt, innerhalb welcher sich die Drehachse D erstreckt. Es ist
jedoch auch denkbar, dass die Schwenkachse S1 und/oder S2 sich nicht parallel zu der
Drehachse D erstrecken und folglich in einer Ebene liegt bzw. liegen bzw. sich in
einer Ebene erstreckt bzw. erstrecken, welche in einem definierten Winkel (spitzer
Winkel oder stumpfer Winkel) zu der Ebene ausgerichtet ist, in welcher die Drehachse
D liegt bzw. in welcher sich die Drehachse D erstreckt. Dies ist insbesondere mit
dem Bezugszeichen S3 schematisch dargestellt. Vorteilhaft kann das Halteelement 20
bzw. 21 zumindest in Schwenkrichtung R2 um die Schwenkachse S1 bzw. S2 bzw. S3 geschwenkt
werden, um Asymmetrien basierend auf beispielsweise Fertigungstoleranzen der Bauteile
ausgleichen zu können, wodurch wiederum identische Anpresskräfte zwischen den einzelnen
Kontaktabschnitten 9 und Gegenkontaktabschnitten 8 erzeugt werden.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1
- Schaltervorrichtung
- 2
- erster Kontakthebel
- 2.1
- erster Kontakthebelarm des ersten Kontakthebels
- 2.2
- zweiter Kontakthebelarm des zweiten Kontakthebels
- 3
- zweiter Kontakthebel
- 3.1
- erster Kontakthebelarm der zweiten Kontakthebels
- 3.2
- zweiter Kontakthebelarm des zweiten Kontakthebels
- 4
- Rotor
- 5
- erstes Kraftübertragungselemen
- 5.1, 5.2
- Berührungsabschnitt des Kraftübertragungselementes
- 5.3, 5.4
- Auswölbung
- 6
- Federelement
- 6.1
- erstes Federelement
- 6.2
- zweites Federelement
- 6.3
- drittes Federelement
- 6.4
- viertes Federelement
- 7
- Stromleitungselement
- 7.1
- Stromzuleitungselement
- 7.2
- Stromableitungselement
- 8
- Gegenkontaktabschnitt
- 9
- Kontaktabschnitt
- 10.1
- erstes Halteelement
- 10.2
- zweites Halteelement
- 11
- Haltearm
- 12
- Gehäuse
- 15
- zweites Kraftübertragungselement
- 20
- erstes Halteelement (schwenkbar)
- 20.1
- Gelenkabschnitt
- 21
- zweites Halteelement (schwenkbar)
- 23
- Haltearm
- 23.1
- Aussparung
- 24
- Gelenklagerung
- 30
- erstes Kraftübertragungspaar
- 31
- zweites Kraftübertragungspaar
- D
- Drehachse
- F1, F2
- auf Kontakthebelarm wirkende Kraft
- FF1
- Federkraft des ersten Federelementes
- FF2
- Federkraft des zweiten Federelementes
- FF3
- Federkraft des dritten Federelementes
- FF4
- Federkraft des vierten Federelementes
- FK1
- Anpresskraft auf Kontaktabschnitt des ersten Kontakthebelarm des ersten Kontakthebels
- FK3
- Anpresskraft auf Kontaktabschnitt des zweiten Kontakthebelarm des ersten Kontakthebels
- FK2
- Anpresskraft auf Kontaktabschnitt des ersten Kontakthebelarm des zweiten Kontakthebels
- FK4
- Anpresskraft auf Kontaktabschnitt des zweiten Kontakthebelarm des zweiten Kontakthebels
- H2, H3
- Höhen
- L1
- Längsachse des ersten Kraftübertragungselementes
- L2
- Längsachse des ersten Halteelementes
- lk1
- Länge des ersten Federelementes
- lk2
- Länge des zweiten Federelementes
- O1
- erste Oberfläche/Seite des Kontakthebelarmes
- O2
- zweite Oberfläche/Seite des Kontakthebelarmes
- P1, P2
- Berührungspunkt
- R1
- erste Drehrichtung
- R2
- Schwenkrichtung
- SF
- Stromfluss des elektrischen Stromes
- S1
- Schwenkachse
- S2
- Schwenkachse
- S3
- Schwenkachse
- X
- Asymmetrie
1. Schaltervorrichtung (1) eines elektrischen Leistungsschalters zum Unterbrechen eines
Stromflusses eines elektrischen Stromes eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten
eines auslösenden Ereignisses,
wobei die Schaltervorrichtung (1) wenigstens zwei um eine gemeinsame Drehachse (D)
drehbar angeordnete und zumindest abschnittsweise parallel zueinander beabstandet
angeordnete Kontakthebel (2, 3) aufweist, welche jeweils zwei Kontakthebelarme (2.1,
2.2, 3.1, 3.2) mit Kontaktabschnitten (9) zum Kontaktieren jeweils eines feststehenden
Gegenkontaktabschnittes (8) eines Stromleitungselementes (7, 7.1, 7.2) aufweisen,
wobei die beiden ersten sich auf einer ersten Seite der Drehachse (D) erstreckenden
Kontakthebelarme (2.1, 3.1) ein erstes Kraftübertragungselement (5) und die beiden
zweiten sich auf einer zweiten Seite der Drehachse (D) erstreckenden Kontakthebelarme
(2.2, 3.2) ein zweites Kraftübertragungselement (15) zum Beaufschlagen der Kontakthebelarme
(2.1, 2.2, 3.1, 3.2) mit einer Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) kontaktieren,
und wobei wenigstens ein Kraftübertragungselement (5, 15) der zwei Kraftübertragungselemente
(5, 15) in Berührungsabschnitten (5.1, 5.2) zum Berühren der Kontakthebelarme (2.1,
2.2, 3.1, 3.2) eine sich radial nach außen erstreckende Auswölbung (5.3, 5.4) zur
gleichmäßigen Übertragung der Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) auf die Kontakthebelarme (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) aufweist.
2. Schaltervorrichtung (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftübertragungselement (5, 15) verkippbar über dessen Auswölbung (5.3, 5.4)
relativ zu den Stromleitungselementen (7, 7.1, 7.2) angeordnet ist.
3. Schaltervorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswölbung (5.3, 5.4) eine kugelförmige Gestalt, eine elliptische Gestalt, eine
pyramidenförmige Gestalt, eine kegelförmige Gestalt, eine würfelförmige Gestalt, eine
prismatische Gestalt oder eine zylinderförmige Gestalt aufweist.
4. Schaltervorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis
3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftübertragungselemente (5, 15) jeweils durch wenigstens zwei Federelemente
(6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) mit der Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) beaufschlagt werden, wobei sich die Federelemente (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) jeweils
zwischen dem jeweiligen Kraftübertragungselement (5, 15) und einem Halteelement (10.1,
10.2, 20, 21) zum Halten der Federelemente (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) erstrecken.
5. Schaltervorrichtung (1) gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement (10.1, 10.2, 20, 21) mittels einer Gelenklagerung (24) beweglich
relativ zu den Stromleitungselementen (7, 7.1, 7.2) angeordnet ist.
6. Schaltervorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Berührungsabschnitte (5.3, 5.4) der Kraftübertragungselemente (5, 15) jeweils
wenigstens einen Berührungspunkt (P1, P2) zur Berühren der Kontakthebelarme (2.1,
2.2, 3.1, 3.2) aufweisen, wobei die Berührungspunkte (P1, P2) unabhängig von der Positionierung
der Kraftübertragungselemente (5, 15) und/oder der Kontakthebelarme (2.1, 2.2, 3.1,
3.2) relativ zu den Stromleitungselementen (7, 7.1, 7.2) an jedem Kontakthebelarm
(2.1, 2.2, 3.1, 3.2) einen identischen Hebelarm erzeugen.
7. Schaltervorrichtung (1) eines elektrischen Leistungsschalters zum Unterbrechen eines
Stromflusses eines elektrischen Stromes eines elektrischen Schaltkreises bei Auftreten
eines auslösenden Ereignisses,
wobei die Schaltervorrichtung (1) wenigstens zwei um eine gemeinsame Drehachse (D)
drehbar angeordnete und zumindest abschnittsweise parallel zueinander beabstandet
angeordnete Kontakthebel (2, 3) aufweist, welche jeweils zwei Kontakthebelarme (2.1,
2.2, 3.1, 3.2) mit Kontaktabschnitten (9) zum Kontaktieren jeweils eines feststehenden
Gegenkontaktabschnittes (8) eines Stromleitungselementes (7, 7.1, 7.2) aufweisen,
wobei ein erstes Halteelement (10.1, 10.2, 20, 21) zum Halten wenigstens eines Federelementes
(6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) zum Beaufschlagen der sich entlang der ersten sich auf einer
ersten Seite der Drehachse (D) erstreckenden Kontakthebelarme (2.1, 3.1) mit einer
Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) und ein zweites Halteelement (10.1, 10.2, 20, 21) zum Halten wenigstens eines Federelementes
(6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) zum Beaufschlagen der sich entlang der zweiten sich auf einer
zweiten Seite der Drehachse (D) erstreckenden Kontakthebelarme (2.2, 3.2) mit einer
Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) angeordnet sind,
und wobei wenigstens ein Halteelement (20, 21) der zwei Halteelemente (10.1, 10.2,
20, 21) mittels einer Gelenklagerung (24) beweglich relativ zu den Stromleitungselementen
(7, 7.1, 7.2) ausgestaltet ist.
8. Schaltervorrichtung (1) gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gelenklagerung (24) ein Drehgelenk aufweist, welches eine Schwenkbewegung des
Halteelementes (20, 21) wenigstens um eine sich im Wesentlichen orthogonal oder in
einem definierten Winkel zu der Drehachse (D) erstreckenden Schwenkachse (S1, S2,
S3) ermöglicht.
9. Schaltervorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Halteelemente (10.1, 10.2, 20, 21) jeweils durch wenigstens zwei Federelementen
(6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) mit einer Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) beaufschlagt werden, wobei die Federelemente (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4) sich jeweils
zwischen dem jeweiligen Halteelement (10.1, 10.2, 20, 21) und einem Kraftübertragungselement
(5, 15) zum Übertragen einer Federkraft (FF1, FF2, FF3, FF4) auf die Kontakthebelarme (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) erstrecken.
10. Schaltervorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltervorrichtung (1) wenigstens ein Kraftübertragungselement (5, 15), wie
im Anspruch 1 beansprucht und wenigstens ein Halteelement (20, 21), wie im Anspruch
7 beansprucht, aufweist.
11. Schaltervorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftübertragungselement (5, 15) und/oder das Halteelement (10.1, 10.2, 20, 21)
sich entlang einer Längsachse (L1, L2) erstrecken, welche sich im Wesentlichen parallel
oder spitzwinklig oder stumpfwinklig zu einer Drehachse (D) der Kontakthebelarme (2.1,
2.2, 3.1, 3.2) erstreckt, wobei das Kraftübertragungselement (5, 15) sich entlang
einer ersten Oberfläche (O1) der Kontakthebelarme (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) und das Halteelement
(10.1, 10.2, 20, 21) sich entlang einer zweiten (02) der ersten Oberfläche (O1) gegenüberliegenden
Oberfläche der Kontakthebelarme (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) erstreckt.
12. Elektrischer Leistungsschalter zum Unterbrechen eines Stromflusses eines elektrischen
Stromes eines elektrischen Schaltkreises, aufweisend wenigstens eine Schaltervorrichtung
(1) gemäß zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11.