SCHALTVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Schaltvorrichtung wie beispielsweise eines Gleichstrom-Schnellschalters nach dem Stand der Technik. Die Schaltvorrichtung umfaßt ein erstes und zweites starres Anschlußteil 5, 4 zum Anschließen eines zu schaltenden Stromkreises und einen bewegbaren Kontakthebel 1, der um eine Drehachse 6 drehbar gelagert ist. Auf dem Kontakthebel 1 befindet sich ein Kontaktplättchen 2 als kontakthebelseitiger Schaltkontakt. Durch Betätigen des Kontakthebels 1 kann ein Kontakt zwischen dem Kontaktplättchen 2 und einem Schaltkontakt des ersten Anschlußteils 5 hergestellt werden, wodurch der Stromkreis über die beiden Anschlußteile 4 und 5 geschlossen wird (vgl. strichpunktiert dargestellten Schaltzustand in Fig. 2).

[0003] Gemäß dem Stand der Technik ist das Kontaktplättchen 2 auf dem bewegbaren Kontakthebel 1 befestigt, der über eine bewegliche Verbindung wie beispielsweise ein Flexband 3 mit dem zweiten Anschlußteil 4 elektrisch verbunden ist. Anstelle des Flexbands 3 sind auch Strombolzen, Reibkontakte odgl. als. Verbindungsvorrichtungen zwischen dem Kontakthebel und dem zweiten Anschlußteil 4 möglich. Der zu schaltende Stromkreis wird also im vorliegenden Beispiel gemäß Fig. 2 über die beiden Anschlußteile 4 und 5, den Kontakthebel 1 und das Flexband 3 geschlossen.

[0004] Kontaktübergangsstellen in Schaltvorrichtungen führen zu erhöhten elektrischen Verlusten und behindern den Wärmefluß. Insbesondere im Bereich sich öffnender Schaltkontakte in Schutzschaltvorrichtungen ist eine optimale Ausgestaltung erforderlich. Zur Strombegrenzung ist ein schnelles Öffnen der Kontakte nach dem Auftreten eines Kurzschlusses notwendig. Der Kontakthebel ist dabei so auszugestalten, daß er die nachfolgenden mechanischen und elektrischen Anforderungen erfüllt.

[0005] In mechanischer Hinsicht sollte der Kontakthebel eine möglichst geringe Massenträgheit aufweisen, um dadurch einen schnellen Schaltvorgang zu ermöglichen. Aufgrund einer geforderten hohen Stromtragfähigkeit ergeben sich ein möglichst hoher Kontakthebelquerschnitt und ein möglichst geringer spezifischer Widerstand des Kontakthebelmaterials als elektrische Anforderungen.

[0006] Aus den vorgenannten Anforderungen ist jedoch ersichtlich, daß eine Verbesserung der mechanischen Eigenschalten im allgemeinen zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften und umgekehrt führt.

[0007] Die Druckschrift FR-A-2 461 348 offenbart eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0008] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung mit verbesserten Schalteigenschaften bereitzustellen.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung gemäß Patentanspruch 1.

[0010] Durch das Anordnen des kontakthebelseitigen Schaltkontakts auf der Verbindungsvorrichtung wird die Funktion der Strom- und Wärmeleitung von der Funktion der Kontaktführung getrennt. Der Kontakthebel übernimmt dabei rein mechanische Führungsaufgaben, so daß die an diesen gestellten Anforderungen hinsichtlich der Stromtragfähigkeit entfallen. Durch die Trennung der Stromleitungsfunktion von der Kontaktführungsfunktion kann der Kontakthebel in leichter Bauweise mit geringer Massenträgheit aus beispielsweise elektrisch nichtleitendendem Material hergestellt werden.

[0011] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltvorrichtung ermoglicht die Verwendung eines relativ langen, flexiblen Flexbands 3, wodurch eine Formgebung realisierbar ist, die einen positiven Einfluß auf die Lebensdauer hat.

[0012] Ferner wird durch die Verringerung der Kontaktübergangsstellen und die direkte Verbindung des hebelseitigen Schaltkontakts mit der Verbindungsvorrichtung eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit erzielt.

[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen der vorgenannten Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0014] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Schaltvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.

[0015] Im Gegensatz zur bekannten Schaltvorrichtung gemäß Fig. 2 ist das Kontaktplättchen 2 direkt auf dem als beweglichen Verbindungsvorrichtung dienenden Flexband 3 angeordnet. Gemäß dem strichpunktiert dargestellten Schaltzustand verläuft der Strompfad bei geschlossener Schaltvorrichtung lediglich über die beiden Anschlußteile 4 und 5 und das Flexband 3. Die Funktion des Kontakthebels 1 ist somit auf die Kontaktführung beschränkt und er kann somit auch aus nichtleitendem Material hergestellt werden. Zudem entfällt die Stromübergangsstelle zwischen dem Flexband 3 und dem Kontakthebel.

[0016] Das Flexband wird in seiner Form vorzugsweise so ausgestaltet, daß ein möglichst verschleißarmer Schaltbetrieb ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Krümmungsführung und Anbringung an dem zweiten Anschlußteil 4 erreicht werden.

[0017] Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines konkreten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung als Gleichstrom-Schnellschalter. Ein flexibles Kupferband 3 ist an seinem unteren Ende mit dem zweiten Anschlußteil 4 so verbunden, daß es zu dem ersten Anschlußteil 5 hin ausgerichtet ist. Das Kupferbands 3 weist eine Vorkrümmung auf, so daß beim Schaltvorgang auftretende, mechanische Spannungen verringert werden. Ferner weist das Kupferband einen Schlitz 8 auf, in den der Kontakthebel 1 teilweise eingepaßt ist. Am oberen Ende des Kupferbands 3 ist ein elektrisch leitendes Kontaktplättchen 2 direkt auf das Kupferband 3 oder einen geeigneten Verbindungsträger gelötet. Der obere Bereich des Kupferbands 3 ist in eine Aussparung des Kontakthebels 1 eingepaßt und zum Erzielen einer massiven elektrischen Verbindung vorzugsweise preßgeschweißt. Am oberen Ende des Kontakthebels 1 ist ein Vorkontakt 7 angebracht, der den Hauptkontakt bei betriebsmäßigen Schaltungsvorgängen vor Abbrand schützt und damit die Lebensdauer des Hauptkontakts erhöht.

[0018] Zusammenfassend wird eine Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Anschlußteilen offenbart.

[0019] Herkömmliche Schaltvorrichtungen weisen einen Kontakthebel mit einem Schaltkontakt auf, wobei der Stromfluß bei geschlossener Schaltvorrichtung über den Kontakthebel erfolgt. Zum Erzielen eines schnellen Schaltvorgangs ist eine geringe Massenträgheit des Köntakthebels erforderlich. Diese führt jedoch im allgemeinen zu einer geringeren Stromtragfähigkeit.

[0020] Durch Anordnen des hebelseitigen Schaltkontakts auf einer gesonderten elektrischen Verbindungsvorrichtung ist eine Trennung der Funktion der Stromleitung von der Funktion der Kontaktführung möglich. Da der Kontakthebel somit keine Stromleitungsfunktion mehr aufweist, kann er ausschließlich in mechanischer Hinsicht optimiert werden.

Ansprüche

1. Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlußteil (4, 5) mit:

a) einem bewegbaren Kontakthebel (1) zum Schalten eines Kontakts zwischen einem kontakthebelseitigen Schaltkontakt (2) und einem Schaltkontakt des ersten Anschlußteils (5), und

b) einem flexiblen elektrischen Leiter, der mit dem zweiten Anschlußteil (4) elektrisch verbunden ist, wobei der kontakthebelseitige Schaltkontakt (2) auf dem flexiblen elektrischen Leiter angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß
der flexible elektrische Leiter als Flexband (3) ausgestaltet ist, wobei der Kontakthebel (1) in eine Schlitzoffnung (8) des Flexbands (3) teilweise eingepaßt ist.

2. Schaltvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kontakthebel (1) aus nichtleitendem Material bestehen kann.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der kontakthebelseitige Schaltkontakt durch ein auf dem Flexband (3) angeordnetes Kontaktplattchen (2) gebildet ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Flexband (3) ein flexibles Kupferband ist.

5. Schaitvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktplättchen (2) auf das Kupferband (3) gelötet ist.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kupferband (3) an seinem schaltkontaktseitigen Ende preßgeschweißt ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kupferband (3) vorgekrummt ist.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das preßgeschweißte Ende des Kupferbands (3) in eine Aussparung des Kontakthebels (1) eingepaßt ist.

Claims

1. Switching device for switching an electrical connection between a first and a second contact part (4, 5) with:

a) a movable contact lever (1) for switching a contact between a switch contact (2) on the contact lever side and a switch contact of the first contact part (5),
and

b) a flexible electrical conductor electrically connected to the second contact part (4), whereby the switch contact (2) on the contact lever side is arranged on the flexible electrical conductor,

characterised in that
the flexible electrical conductor is designed as a flexible lead (3), whereby the contact lever (1) is partly fitted into a slit opening (8) in the flexible lead (3).

2. Switching device according to Claim 1¹,
characterised in that
the contact lever (1) may be made of non-conductive material.

3. Switching device according to Claim 2,
characterised in that
the switch contact on the contact lever side comprises a contact plate (2) arranged on the flexible lead (3).

4. Switching device according to Claim 2 or 3,
characterised in that
the flexible lead (3) is a flexible copper band.

5. Switching device according to Claim 4,
characterised in that
the contact plate (2) is soldered onto the copper band (3).

6. Switching device according to Claim 5,
characterised in that
the copper band (3) is pressure welded on its end nearest the switch contact.

7. Switching device according to Claim 5,
characterised in that
the copper band (3) is pre-bent.

8. Switching device according to Claim 6,
characterised in that
the pressure welded end of the copper band (3) is fitted into a cut-out in the contact lever (1).

Revendications

1. Dispositif de couplage pour établir une liaison électrique entre un premier et un second éléments de connexion (4, 5), comprenant

a) un levier de contact (1) mobile pour établir un contact entre un plot de contact (2) côté levier et un plot de contact du premier élément de connexion (5),

b) un conducteur électrique souple qui est relié électriquement au deuxième élément de connexion (4), le plot de contact(2) côté levier étant disposé sur le conducteur électrique souple,

caractérisé en ce que le conducteur électrique souple est conformé en ruban flexible (3), le levier de contact (1) étant partiellement inséré dans une ouverture (8) en forme de fente du ruban flexible (3).

2. Dispositif de couplage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier de contact (1) peut être réalisé en un matériau non conducteur.

3. Dispositif de couplage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plot de contact côté levier de contact est formé d'une pastille de contact (2) disposée sur le ruban flexible (2).

4. Dispositif de couplage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le ruban flexible (3) est un ruban flexible de cuivre.

5. Dispositif de couplage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pastille de contact (2) est soudée sur le ruban de cuivre (3).

6. Dispositif de couplage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ruban de cuivre (3), à son extrémité côté contact, est soudé par pression.

7. Dispositif de couplage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ruban de cuivre (3) est précintré.

8. Dispositif de couplage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité soudée par pression du ruban de cuivre (3) est insérée dans une échancrure du levier de contact (1).

Zeichnung