| (19) |
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(11) |
EP 3 607 572 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.05.2023 Patentblatt 2023/21 |
| (22) |
Anmeldetag: 06.04.2018 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2018/000167 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2018/184727 (11.10.2018 Gazette 2018/41) |
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| (54) |
SCHALTGERÄT MIT KONTAKTABDECKUNG
SWITCH DEVICE WITH CONTACT COVER
COMMUTATEUR À COUVERCLE DE CONTACT
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
06.04.2017 DE 102017107441
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.02.2020 Patentblatt 2020/07 |
| (73) |
Patentinhaber: Schaltbau GmbH |
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81829 München (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- SCHMID, Johannes
1230 Wien (AT)
- HAMMERL, Daniel
2103 Langenzersdorf (DE)
- KREUZPOINTNER, Korbinian
85445 Schwaig (DE)
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| (74) |
Vertreter: Grünecker Patent- und Rechtsanwälte
PartG mbB |
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Leopoldstraße 4 80802 München 80802 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 1 168 392 DE-U- 1 946 065 US-B1- 9 406 465
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WO-A1-2015/144309 JP-A- H0 845 411
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs 1.
[0002] Ein gattungsgemäßes Schaltgerät weist zumindest eine Kontaktstelle auf, wobei die
Kontaktstelle einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt aufweist, wobei erster
und zweiter Kontakt in einer geöffneten Stellung voneinander beabstandet sind und
in einer geschlossenen Stellung einander elektrisch kontaktieren. Der Kontaktstelle
ist eine Lichtbogenblaseinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds zugeordnet,
wobei das Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der Kontaktstelle entstehenden
Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird.
[0003] Schaltgeräte nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sind aus dem Stand
der Technik bekannt. So beschreibt die Patentschrift
EP 0380012B1 beispielsweise einen strombegrenzenden Leistungsschalter mit einem Kontakt und einem
Gegenkontakt, die sich jeweils auf einem schwenkbaren Schaltarm befinden. Im Falle
eines Kurzschlusses schwenken die beiden Schaltarme auseinander, sodass die Kontaktstelle
geöffnet wird. Der dabei entstehende Schaltlichtbogen wird durch ein magnetisches
Blasfeld in eine Löschkammer getrieben. Um zu verhindern, dass der Fußpunkt des Schaltlichtbogens
auf einem der beiden Schaltarme in die falsche Richtung läuft, ist ein Teil dieses
Schaltarms mit einer Isolierkappe aus Kunststoff versehen. Die Isolierkappe befindet
sich auf derjenigen Seite des Schaltarms, die dem zweiten Schaltarm zugewandt ist.
Der Schaltarm mit der Isolierkappe ist über eine Strombahn mit einem Anschlusskontakt
des Leistungsschalters verbunden. Die Strombahn dient als Lichtbogenleitblech, auf
das der Fußpunkt des Schaltlichtbogens überspringt, wenn der Schaltlichtbogen von
der Kontaktstelle weggeblasen wird, und welches den Schaltlichtbogen auf dem Weg zur
Löschkammer führt und entsprechend streckt.
[0004] Weitere Schaltgeräte sind aus
EP1168392 und
JP H08 45411 A bekannt.
DE1946065U offenbart ein bidirektionales Gleichstromschaltgerät mit Permanentmagneten zur Erzeugung
eines quer zur Kontaktöffnungsrichtung der Kontaktbrücke und längs in Erstreckung
der Kontaktbrüche ausgerichtetes Blasfeld.
[0005] Ein weiteres Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus
WO 2012/076605 A1 bekannt. Dieses Schaltgerät weist eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen
auf. Jede Kontaktstelle besteht aus einem Festkontakt und einem entsprechenden beweglichen
Kontakt, wobei die beiden beweglichen Kontakte Teil einer parallel zum Blasfeld ausgerichteten
Kontaktbrücke sind. Das Schaltgerät ist für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt
und weist daher zu beiden Seiten der Kontaktbrücke entsprechende Lichtbogenlöscheinrichtungen
auf. Der Schaltlichtbogen wird in Abhängigkeit der Stromrichtung in einer der beiden
Richtungen von der jeweiligen Kontaktstelle weggeblasen. Die Bewegungsrichtung des
Schaltlichtbogen verläuft somit quer zur Längserstreckung der Kontaktbrücke.
[0006] Um den Schaltlichtbogen in eine der zugehörigen Lichtbogenlöscheinrichtungen zu leiten,
sind entsprechende Lichtbogenleitbleche vorgesehen. Diese erstrecken sich sowohl von
dem jeweiligen Festkontakt als auch von dem zugehörigen beweglichen Kontakt auf der
Kontaktbrücke seitlich nach außen bis hin zur entsprechenden Lichtbogenlöscheinrichtung.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltgerät, der gattungsgemäßen Art
mit einem besonders einfachen und kompakten Aufbau anzugeben, wobei gleichzeitig eine
zuverlässige Löschung des Schaltlichtbogens gewährleistet wird. Für die folgenden
Ausführungen wird der Schaltlichtbogen der Einfachheit halber als Lichtbogen bezeichnet.
[0008] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach
liegt bei einem Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann
eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn zumindest einer der beiden Kontakte
auf einer kontaktabgewandten Seite, die dem jeweils anderen Kontakt abgewandt ist,
eine nichtleitende Abdeckung aufweist, die einen Fußpunkt des Lichtbogens daran hindert,
die kontaktabgewandte Seite zu überqueren.
[0009] Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass der Lichtbogen besonders stark
gekrümmt und dadurch gestreckt werden kann, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass
der Fußpunkt des Lichtbogens den Kontakt umrundet und dadurch nicht zum Erlöschen
gebracht werden kann. Gleichzeitig bleibt das erfindungsgemäße Schaltgerät besonders
kompakt. An dem Kontakt, der mit der erfindungsgemäßen Abdeckung versehen ist, wird
kein Lichtbogenleitblech benötigt, auf das der Fußpunkt des Lichtbogens überspringt,
wenn der Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird, und das dazu dient, den
Lichtbogen zu strecken und in eine entsprechende Lichtbogenlöscheinrichtung zu führen.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät wird dadurch nicht nur besonders kompakt sondern
auch leicht und günstig in der Herstellung, da auf diverse Teile, die bei herkömmlichen
Schaltgeräten der gattungsgemäßen Art erforderlich sind, verzichtet werden kann. Diejenige
Seite des mit der Abdeckung versehenen Kontakts, die dem jeweils anderen Kontakt zugewandt
ist, weist keine Abdeckung auf.
[0010] Das Blasfeld des erfindungsgemäßen Schaltgeräts ist vorzugsweise rein permanentmagnetisch
erzeugt. Dies bedeutet, es werden keine elektromagnetischen Blasspulen zur Erzeugung
des magnetischen Blasfelds benötigt. Zur Erzeugung des magnetischen Blasfelds dienen
vorzugsweise ein oder mehrere Permanentmagneten. Den Permanentmagneten können Polplatten
zugeordnet sein, die in den entsprechend erforderlichen Bereichen ein homogenes Magnetfeld
gewährleisten. Die Verwendung von Permanentmagneten trägt zu einer kompakten, leichten
und kostengünstigen Konstruktion bei.
[0011] Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0012] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt
sich die Abdeckung von der kontaktabgewandten Seite des jeweiligen Kontakts über eine
Kante des jeweiligen Kontakts, die im wesentlichen orthogonal zu Magnetfeldlinien
des Blasfelds verläuft, hin zu einer freien Stirnseite des jeweiligen Kontakts, sodass
die Stirnseite zumindest teilweise ebenfalls von der Abdeckung bedeckt ist. Dadurch
wird verhindert, dass der Fußpunkt des Lichtbogens an der Stirnseite des Kontakts
entlang läuft. Die Stirnseite ist vorzugsweise vollständig von der Abdeckung bedeckt.
Weiter vorzugsweise ist die Stirnseite ebenfalls orthogonal zu den Magnetfeldlinien
des Blasfelds ausgerichtet. Sofern es sich bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät um
ein Schaltgerät mit Doppelunterbrechung und parallel zum magnetischen Blasfeld ausgerichteter
Kontaktbrücke handelt, sind vorzugsweise beide Stirnseiten der Kontaktbrücke von der
Abdeckung bedeckt.
[0013] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Abdeckung an einer Längsseite des Kontakts,
die im Wesentlichen parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, eine Aussparung
auf, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Fußpunkt des Lichtbogens
in die Aussparung läuft, wenn der Lichtbogen von der Kontaktstelle weggeblasen wird.
Die kontaktabgewandte Seite des jeweiligen Kontakts ist bei dieser Ausführung damit
partiell nicht von der Abdeckung bedeckt. Dadurch kann der Fußpunkt des Lichtbogens
in die Aussparung hinein laufen. Er wird sozusagen in der Aussparung eingefangen.
Vor und hinter der Aussparung erstreckt sich die Abdeckung vorzugsweise über die gesamte
Breite des jeweiligen Kontakts bis zu dessen Längsseiten. Bei dieser Ausführungsform
wird besonders wirksam verhindert, dass der Fußpunkt des Lichtbogens den Kontakt sozusagen
umrundet und der Lichtbogen nicht zur Löschung gebracht werden kann. Außerdem wird
verhindert, dass der Fußpunkt in einer unerwünschten Richtung ausbricht. Als vorteilhaft
hat sich herausgestellt, wenn die Aussparung bogenförmig ausgebildet ist. Besonders
bevorzugt ist die Aussparung kreisbogenförmig ausgeführt. Grundsätzlich kann die Aussparung
alternativ auch nicht bogenförmig, beispielsweise rechteckig, ausgeführt sein. Eine
bogenförmige Aussparung hat sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt.
[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht
die Abdeckung aus Kunststoff. Weiter vorzugsweise handelt es sich dabei um einen hochtemperaturbeständigen
Kunststoff. Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von Polyetherimid (PEI)
herausgestellt. Dadurch wird eine hohe Lebensdauer erreicht. Gleichzeitig ermöglicht
die Verwendung eines Kunststoffs als Material für die Abdeckung eine kostengünstige
Herstellung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts. Als Material für die Abdeckung sind
auch weitere isolierende bzw. nicht leitende Materialien denkbar. Die Abdeckung kann
beispielsweise auch aus Keramik bestehen. Die Abdeckung kann mit dem jeweiligen Kontakt
entweder verklebt, mit dem Kontakt verrastet oder auch anderweitig mit dem entsprechenden
Kontakt verbunden sein.
[0015] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
weist das Schaltgerät eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen auf, wobei
der erste Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen als Festkontakt ausgebildet ist,
und wobei der zweite Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen Teil einer gemeinsamen
Kontaktbrücke ist, die parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds ausgerichtet ist.
Die Abdeckung kann sich bei dieser Ausführungsform vorzugsweise über die gesamte Seite
der Kontaktbrücke erstrecken, die den beiden Festkontakte abgewandt ist. Die beiden
kontaktabgewandten Seiten der beiden beweglichen Kontakte bilden somit eine einzige
kontaktabgewandte Seite der Kontaktbrücke. Da das Blasfeld bei dieser Ausführungsform
im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Kontaktbrücke ausgerichtet ist,
wird der Lichtbogen quer zur Kontaktbrücke von der jeweiligen Kontaktstelle weggeblasen.
Die vorteilhafterweise vorgesehenen Aussparungen in der Abdeckung befinden sich somit
an den Längsseiten der Kontaktbrücke.
[0016] Weiter vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform jeder Kontaktstelle eine Lichtbogenlöscheinrichtung
zugeordnet. Dadurch kann der Lichtbogen zuverlässig zur Löschung gebracht werden.
Besonders bevorzugt ist das Schaltgerät für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt,
wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung Löschelemente aufweist, die zu beiden Seiten
der Kontaktbrücke angeordnet sind. Die Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. deren Löschelemente
können ebenfalls aus einem Kunststoff bestehen. Hier bietet sich die Verwendung von
Polyamid (PA) an, um eine kühlende Wirkung auf den Lichtbogen durch Verdampfung des
Polyamids bei Beaufschlagung durch den Lichtbogen zu erreichen. Die Löschelemente
können selbstverständlich auch aus einem anderen geeigneten Material, beispielsweise
aus Keramik, bestehen.
[0017] Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Löschelemente
auch an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke angeordnet. Die Löschelemente
weisen dabei vorzugsweise einen gewissen Abstand zur Kontaktbrücke auf. Bei dieser
Ausführungsform wird trotz einer besonders kompakten Bauform ein besonders hohes Löschvermögen
erreicht. Der Lichtbogen kann dabei durch das magnetische Blasfeld besonders stark
gekrümmt und dadurch gestreckt werden, bis er durch die Löschelemente der Lichtbogenlöscheinrichtung
schließlich zur Löschung gebracht wird.
[0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Festkontakte
in einer Richtung orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds breiter als die
Kontaktbrücke. Weiter vorzugsweise reichen die Festkontakte dabei bis zur Lichtbogenlöscheinrichtung
und dienen gleichzeitig als Lichtbogenleitblech. An dieser Stelle soll nochmals betont
werden, dass am gegenüberliegenden beweglichen Kontakt bzw. an der Kontaktbrücke kein
Lichtbogenleitblech notwendig ist.
[0019] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
bildet die Lichtbogenlöscheinrichtung zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung eine
werkzeuglos abnehmbaren Baugruppe, die mittels Schnapphaken an einem Gehäuse des Schaltgeräts
befestigbar ist. Dadurch wird eine besonders einfache Wartung des erfindungsgemäßen
Schaltgeräts bzw. ein einfacher Austausch der Lichtbogenlösch- und Blaseinrichtung
ermöglicht. Bei den Schnapphaken handelt es sich vorzugsweise um elastische Zungen,
die weiter vorzugsweise Teil der Lichtbogenlöscheinrichtung bzw. der aus Lichtbogenlöscheinrichtung
und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe sind. Sie verrasten mit entsprechenden
Rastelementen des Gehäuses. Weiter vorzugsweise ist pro Schnapphaken jeweils ein gehäuseseitiger
Bügel vorgesehen, der das verrastete Ende des Schnapphakens umgibt und ein unbeabsichtigtes
Lösen der Verrastung durch Anbringen einer Arretierung, zum Beispiel mittels Plombierung,
und eine durch Überdehnung hervorgerufene Überbeanspruchung des Materials beim Lösen
der Verrastung verhindert. Weiter vorzugsweise sind sämtliche Lichtbogenlöscheinrichtungen
und Lichtbogenblaseinrichtungen an den beiden Kontaktstellen zu einer einzigen abnehmbaren
Baugruppe zusammengefasst.
[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist
das erfindungsgemäße Schaltgerät ferner eine Löschkammerabdeckung auf, die derart
ausgebildet ist, dass Plasma, das durch den Lichtbogen erzeugt wird und zwischen den
an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke angeordneten Löschelementen austritt,
seitlich umgelenkt wird. Die Umlenkung findet vorzugsweise derart statt, dass das
Plasma an zwei gegenüberliegenden Seiten des Schaltgeräts austritt. An der Oberseite
des Schaltgeräts tritt dadurch kein Plasma aus, wodurch der Abstand des erfindungsgemäßen
Schaltgeräts zu weiteren Komponenten, die über dem Schaltgerät angeordnet sind, verringert
werden kann. Dies erleichtert den Einbau des erfindungsgemäßen Schaltgeräts in ein
entsprechendes Gerät, in dem das Schaltgerät zum Einsatz kommen soll, erheblich.
[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die
Löschkammerabdeckung werkzeuglos mittels Schnapphaken an der aus Lichtbogenlöscheinrichtung
und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe befestigbar. Die Löschkammerabdeckung
kann damit auf besonders einfache Art und Weise ausgetauscht oder aber auch nachträglich
an dem erfindungsgemäßen Schaltgerät angebracht werden.
[0022] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen
näher erläutert.
[0023] Es zeigen:
- Figur 1:
- eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts,
- Figur 2:
- einen perspektivischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät aus Figur
1 entlang der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie II,
- Figur 3:
- einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät aus den Figuren 1 und 2 entlang
der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie III,
- Figur 4:
- eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Schaltgerät aus den Figuren 1 bis 3 ohne
Lichtbogenlöscheinrichtung,
- Figur 5:
- die Darstellung aus Figur 1 mit zusätzlich an dem erfindungsgemäßen Schaltgerät angebrachter
Löschkammerabdeckung, und
- Figur 6:
- eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schaltgeräts aus den Figuren 1 bis 5 mit
Löschkammerabdeckung.
[0024] Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der
zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende
oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
[0025] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1.
Zu erkennen sind das Gehäuse 20, die beiden Anschlusskontakte 25 des Schaltgeräts,
sowie eine Lichtbogenlöscheinrichtung 16, die im oberen Teil des erfindungsgemäßen
Schaltgeräts angeordnet ist und deren Bestandteile weiter unten näher erläutert werden.
[0026] Figur 2 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät
entlang der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie II. In dieser Darstellung ist
zu erkennen, dass das Schaltgerät 1 eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen
14 und 15 aufweist. Jede Kontaktstelle besteht aus einem Festkontakt 2 und einem beweglichen
Kontakt, wobei die beiden beweglichen Kontakte zu einer gemeinsamen Kontaktbrücke
3 zusammengefasst sind. Die beiden Festkontakte 2 sind aus dem Gehäuse des Schaltgeräts
herausgeführt und bilden somit gleichzeitig die beiden Anschlusskontakte 25 des Schaltgeräts.
Jeder der beiden Festkontakte 2 weist eine entsprechende Kontaktfläche 4 auf, die
mit einer gegenüberliegenden Kontaktfläche 5 der Kontaktbrücke 3 zur Anlage gebracht
werden kann. Im geschlossenen Zustand des Schaltgeräts wird somit über die Kontaktflächen
4 und 5 jeweils ein elektrischer Kontakt zwischen Festkontakt 2 und Kontaktbrücke
3 hergestellt. Der elektromagnetische Antrieb der Kontaktbrücke 3 ist im unteren Teil
der Abbildung dargestellt und für die Erfindung nicht von Bedeutung.
[0027] Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltgerät entlang der
in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie III. Der Schnitt wurde durch die erste Kontaktstelle
14 gelegt. Die Darstellung gilt entsprechend auch für die zweite Kontaktstelle 15.
Das Schaltgerät umfasst eine Lichtbogenblaseinrichtung, die im wesentlichen aus den
in Figur 3 gezeigten Permanentmagneten 6 und entsprechenden Polplatten 7, die in den
Figuren 1 und 2 zu erkennen sind, besteht. Die Lichtbogenblaseinrichtung erzeugt ein
magnetisches Blasfeld, das parallel zur Längserstreckung der Kontaktbrücke 3 aausgerichtet
ist, wobei die Längserstreckung der Kontaktbrücke durch eine gedankliche Verbindung
der beiden Kontaktstellen 14 und 15 definiert ist.
[0028] Beim Öffnen der Kontaktstelle entsteht zwischen den Kontaktflächen 4 und 5 ein Schaltlichtbogen
24, der durch das magnetische Blasfeld quer zur Längserstreckung der Kontaktbrücke
von der Kontaktstelle weggeblasen wird. In Abhängigkeit der Stromrichtung wird der
Schaltlichtbogen 24 in der Darstellung der Figur 3 entweder nach links oder, so wie
dargestellt, nach rechts geblasen. In Figur 3 sind mehrere Positionen des Schaltlichtbogens
24 eingezeichnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Schaltlichtbogen 24 umso stärker
gekrümmt und dadurch gestreckt wird, je weiter er von der Kontaktstelle weggeblasen
wird. Der untere Fußpunkt 10 des Schaltlichtbogens wandert dabei an dem Festkontakt
2 entlang nach außen. Der Festkontakt 2 ist deutlich breiter als die Kontaktbrücke
3 und dient somit gleichzeitig als Lichtbogenleitblech. Der andere Fußpunkt 9 wandert
von der Kontaktfläche 5 über die Längsseite der Kontaktbrücke 3 bis zu der Oberseite
der Kontaktbrücke, die dem Festkontakt 2 abgewandt ist. Um zu verhindern, dass der
Fußpunkt 9 weiter wandert und die Kontaktbrücke quasi umrundet, weist die kontaktabgewandte
Oberseite der Kontaktbrücke 3 eine nicht leitende, isolierende Abdeckung 8 aus einem
hochtemperaturbeständigen Kunststoff, beispielsweise aus Polyetherimid, auf.
[0029] Die Abdeckung 8 ist am besten in der Draufsicht aus Figur 4 gezeigt, in der die Lichtbogenlöscheinrichtung
16 der Anschaulichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Abdeckung 8 erstreckt sich
von der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke über eine Kante am freien Ende
der Kontaktbrücke, die im wesentlichen orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds
verläuft, hin zur freien Stirnseite 11 der Kontaktbrücke, sodass die Stirnseite zumindest
im oberen Bereich ebenfalls von der Abdeckung bedeckt ist. Dadurch wird verhindert,
dass der Lichtbogen 24 an der Stirnseite 11 der Kontaktbrücke entlang wandert. Die
stirnseitige Abdeckung ist auf beiden Stirnseiten 11 der Kontaktbrücke gegeben. An
den Längsseiten 12 der Kontaktbrücke 3 weist die Abdeckung 8 pro Kontaktstelle jeweils
zwei Aussparungen 13 auf, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass der Fußpunkt
9 des Schaltlichtbogens 24 in die Aussparung 13 läuft, wenn der Lichtbogen von der
Kontaktstelle weggeblasen wird. Der Fußpunkt 9 des Lichtbogens 24 wird sozusagen in
der Aussparung eingefangen, wodurch wirksam verhindert wird, dass der Fußpunkt in
eine ungewünschte Richtung ausbricht. Wie Figur 4 zeigt, ist die Aussparung kreisbogenförmig
ausgeführt.
[0030] Wie Figur 3 zeigt, weist die Lichtbogenlöscheinrichtung 16 zu beiden Seiten der Kontaktbrücke
und an der kontaktabgewandten Oberseite der Kontaktbrücke mehrere Löschelemente 17
auf, die den Schaltlichtbogen 24 zum Erlöschen bringen. Die Löschelemente 17 bestehen
aus Kunststoff und sind einstückig mit einer Halterung der Lichtbogenlöscheinrichtung
, 16 ausgeführt. Die Löschelemente können selbstverständlich auch aus Keramik bestehen.
Die Lichtbogenlöscheinrichtung bildet zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung,
bestehend aus den Permanentmagneten 6 und den Polplatten 7, eine werkzeuglos abnehmbare
Baugruppe, die mittels Schnapphaken 18 am Gehäuse 20 des erfindungsgemäßen Schaltgeräts
befestigt ist. Die Schnapphaken 18 sind als federnde Zungen ausgebildet, deren Enden
mit entsprechenden Rastelementen 19 des Gehäuses 20 verrasten. Die Rastverbindung
wird jeweils durch einen gehäuseseitigen Bügel 21 gegen eine durch Überdehnung hervorgerufene
Überbeanspruchung des Materials beim Lösen der Verrastung und durch Anbringen einer
Arretierung, zum Beispiel mittels Plombierung, gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
[0031] Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, kann das erfindungsgemäße Schaltgerät optional mit
einer Löschkammerabdeckung 22 ausgerüstet werden, die ebenfalls werkzeuglos mittels
Schnapphaken 23 an der Lichtbogenlöscheinrichtung befestigt werden kann. Die Löschkammerabdeckung
22 ist an der Oberseite des erfindungsgemäßen Schaltgeräts angeordnet und bewirkt
eine Umlenkung des Plasmas, das durch den Lichtbogen erzeugt wird und durch die über
der kontaktabgewandten Oberseite der Kontaktbrücke angeordneten Löschelemente 17 nach
außen tritt. Die Umlenkung erfolgt seitlich nach außen. Dadurch muss zwischen der
Oberseite des erfindungsgemäßen Schaltgeräts und weiteren Komponenten bzw. Bauteilen
kein Sicherheitsabstand eingehalten werden. Die Löschkammerabdeckung 22 erleichtert
in vielen Fällen somit den Einbau des erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1.
1. Schaltgerät (1) mit zumindest einer Kontaktstelle (14, 15), wobei die Kontaktstelle
(14, 15) einen ersten Kontakt (2) und einen zweiten Kontakt (3) aufweist, wobei erster
und zweiter Kontakt in einer geöffneten Stellung voneinander beabstandet sind und
in einer geschlossenen Stellung einander elektrisch kontaktieren, wobei der Kontaktstelle
(14, 15) eine Lichtbogenblaseinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Blasfelds
zugeordnet ist, wobei das Blasfeld derart beschaffen ist, dass ein beim Öffnen der
Kontaktstelle (14, 15) entstehender Lichtbogen (24) von der Kontaktstelle weggeblasen
wird, wobei zumindest einer der beiden Kontakte (3) auf einer kontaktabgewandten Seite,
die dem jeweils anderen Kontakt (2) abgewandt ist, eine nichtleitende Abdeckung (8)
aufweist, die einen Fußpunkt (9) des Lichtbogens (24) daran hindert, die kontaktabgewandte
Seite zu überqueren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) an einer Längsseite (12) des Kontakts, die im Wesentlichen parallel
zu Magnetfeldlinien des Blasfelds verläuft, eine Aussparung (13) aufweist, die derart
angeordnet und ausgebildet ist, dass der Fußpunkt (9) des Lichtbogens (24) in die
Aussparung (13) läuft, wenn der Lichtbogen (24) von der Kontaktstelle (14,15) weggeblasen
wird.
2. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abdeckung (8) von der kontaktabgewandten Seite des jeweiligen Kontakts (3)
über eine Kante des jeweiligen Kontakts (3), die im Wesentlichen orthogonal zu Magnetfeldlinien
des Blasfelds verläuft, hin zu einer freien Stirnseite (11) des jeweiligen Kontakts
(3) erstreckt, so dass die Stirnseite (11) zumindest teilweise ebenfalls von der Abdeckung
(8) bedeckt ist.
3. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (13) bogenförmig ausgebildet ist.
4. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) aus Kunststoff besteht.
5. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät (1) eine Doppelunterbrechung mit zwei Kontaktstellen (14, 15) aufweist,
wobei der erste Kontakt (2) jeder der beiden Kontaktstellen als Festkontakt ausgebildet
ist, und wobei der zweite Kontakt jeder der beiden Kontaktstellen Teil einer gemeinsamen
Kontaktbrücke (3) ist, die parallel zu Magnetfeldlinien des Blasfelds ausgerichtet
ist.
6. Schaltgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktstelle (14, 15) eine Lichtbogenlöscheinrichtung (16) zugeordnet ist.
7. Schaltgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät (1) für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt ist, wobei die Lichtbogenlöscheinrichtung
(16) Löschelemente (17) aufweist, die zu beiden Seiten der Kontaktbrücke (3) angeordnet
sind.
8. Schaltgerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschelemente (17) auch an der kontaktabgewandten Seite der Kontaktbrücke (3)
angeordnet sind.
9. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkontakte (2) in einer Richtung orthogonal zu den Magnetfeldlinien des Blasfelds
breiter sind als die Kontaktbrücke (3).
10. Schaltgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkontakte (2) bis zur Lichtbogenlöscheinrichtung (16) reichen und gleichzeitig
als Lichtbogenleitblech dienen.
11. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöscheinrichtung (16) zusammen mit der Lichtbogenblaseinrichtung eine
werkzeuglos abnehmbare Baugruppe bildet, die mittels Schnapphaken (18) an einem Gehäuse
(20) des Schaltgeräts (1) befestigbar ist.
12. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dass das Schaltgerät (1) ferner
eine Löschkammerabdeckung (22) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass Plasma,
das durch den Lichtbogen (24) erzeugt wird und zwischen den an der kontaktabgewandten
Seite der Kontaktbrücke (3) angeordneten Löschelementen (17) austritt, seitlich umgelenkt
wird.
13. Schaltgerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschkammerabdeckung (22) werkzeuglos mittels Schnapphaken (23) an der aus Lichtbogenlöscheinrichtung
(16) und Lichtbogenblaseinrichtung bestehenden Baugruppe befestigbar ist.
1. Switch device (1) comprising at least one contact point (14, 15), the contact point
(14, 15) having a first contact (2) and a second contact (3), the first and second
contacts being spaced apart from one another in an open position and electrically
contacting one another in a closed position, the contact point (14, 15) being assigned
an arc blowout device for generating a magnetic blowout field, the blowout field being
such that an arc (24) produced when the contact point (14, 15) is opened is blown
away from the contact point, wherein at least one of the two contacts (3) has a non-conductive
cover (8) on a non-contact-facing side which faces away from the respective other
contact (2), which cover prevents a base point (9) of the arc (24) from crossing the
non-contact-facing side, characterized in that the cover (8) has, on a longitudinal side (12) of the contact which runs substantially
parallel to magnetic field lines of the blowout field, a recess (13) which is arranged
and formed in such a way that the base point (9) of the arc (24) runs into the recess
(13) when the arc (24) is blown away from the contact point (14, 15).
2. Switch device (1) according to claim 1, characterized in that the cover (8) extends from the non-contact-facing side of the respective contact
(3) via an edge of the respective contact (3) which extends essentially orthogonally
to magnetic field lines of the blowout field, to a free end face (11) of the respective
contact (3), so that the end face (11) is also at least partially covered by the cover
(8).
3. Switch device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the recess (13) is of arcuate design.
4. Switch device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cover (8) consists of plastic.
5. Switch device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the switch device (1) has a double interruption with two contact points (14, 15),
the first contact (2) of each of the two contact points being designed as a fixed
contact, and the second contact of each of the two contact points being part of a
common contact bridge (3) which is aligned parallel to magnetic field lines of the
blowout field.
6. Switch device (1) according to claim 5, characterized in that each contact point (14, 15) is assigned an arc extinguishing device (16).
7. Switch device (1) according to claim 6, characterized in that the switch device (1) is designed for bidirectional operation, the arc extinguishing
device (16) having extinguishing elements (17) which are arranged on both sides of
the contact bridge (3).
8. Switch device (1) according to claim 7, characterized in that the extinguishing elements (17) are also arranged on the non-contact-facing side
of the contact bridge (3).
9. Switch device (1) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the fixed contacts (2) are wider than the contact bridge (3) in a direction orthogonal
to the magnetic field lines of the blowout field.
10. Switch device (1) according to claim 9, characterized in that the fixed contacts (2) extend as far as the arc extinguishing device (16) and simultaneously
serve as arc guide plates.
11. Switch device (1) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the arc extinguishing device (16), together with the arc blowout device, forms an
assembly which can be removed without tools and which can be fastened to a housing
(20) of the switch device (1) by means of snap-in hooks (18).
12. Switch device (1) according to one of the claims 8 to 11, characterized in that the switch device (1) furthermore has an arcing chamber cover (22) which is designed
such that plasma which is generated by the arc (24) and exits between the extinguishing
elements (17) arranged on the non-contact-facing side of the contact bridge (3) is
deflected laterally.
13. Switch device (1) according to claim 12, characterized in that the arcing chamber cover (22) can be fastened without tools by means of snap-in hooks
(23) to the assembly consisting of arc extinguishing device (16) and arc blowout device.
1. Commutateur (1) comprenant au moins un point de contact (14, 15), dans lequel le point
de contact (14, 15) présente un premier contact (2) et un second contact (3), dans
lequel les premier et second contacts sont espacés l'un de l'autre dans une position
ouverte et sont en contact électrique l'un avec l'autre dans une position fermée,
dans lequel un dispositif de soufflage d'arc pour générer un champ de soufflage magnétique
est associé au point de contact (14, 15), dans lequel le champ de soufflage est conçu
de telle sorte qu'un arc (24) découlant de l'ouverture du point de contact (14, 15)
est soufflé à partir du point de contact, dans lequel au moins l'un des deux contacts
(3), sur un côté opposé à un contact, qui est opposé à l'autre contact respectif (2),
présente un capot (8) non conducteur, qui empêche un point de base (9) de l'arc (24)
de traverser le côté opposé à un contact, caractérisé en ce que le capot (8) comprend une échancrure (13) au niveau d'un côté longitudinal (12) du
contact qui est sensiblement parallèle aux lignes de champ magnétique du champ de
soufflage, qui est agencé et configuré de telle sorte que le point de base (9) de
l'arc (24) se déplace dans l'échancrure (13) lorsque l'arc (24) est soufflé à partir
du point de contact (14, 15).
2. Commutateur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (8) s'étend à partir du côté opposé à un contact du contact (3) respectif
sur un bord du contact (3) respectif qui s'étend sensiblement orthogonalement aux
lignes de champ magnétique du champ de soufflage vers un côté frontal libre (11) du
contact (3) respectif, de sorte que le côté frontal (11) est au moins partiellement
également recouvert par le capot (8).
3. Commutateur (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échancrure (13) est en forme d'arc.
4. Commutateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capot (8) est en matière plastique.
5. Commutateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le commutateur (1) présente une double interruption avec deux points de contact (14,
15), dans lequel le premier contact (2) de chacun des deux points de contact est réalisé
sous la forme d'un contact fixe, et dans lequel le second contact de chacun des deux
points de contact fait partie d'un pont de contact commun (3) qui est orienté parallèlement
aux lignes de champ magnétique du champ de soufflage.
6. Commutateur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif d'extinction d'arc (16) est associé à chaque point de contact (14, 15).
7. Commutateur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le commutateur (1) est conçu pour un fonctionnement bidirectionnel, dans lequel le
dispositif d'extinction d'arc (16) présente des éléments d'extinction (17) qui sont
agencés des deux côtés du pont de contact (3).
8. Commutateur (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments d'extinction (17) sont également agencés sur le côté opposé à un contact
du pont de contact (3).
9. Commutateur (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les contacts fixes (2) sont plus larges que le pont de contact (3) dans une direction
orthogonale aux lignes de champ magnétique du champ de soufflage.
10. Commutateur (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les contacts fixes (2) s'étendent jusqu'au dispositif d'extinction d'arc (16) et
servent en même temps de plaque de guidage d'arc.
11. Commutateur (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'extinction d'arc (16) forme conjointement avec le dispositif de soufflage
d'arc un ensemble amovible sans outil qui peut être fixé au moyen d'un crochet d'encliquetage
(18) sur un boîtier (20) du commutateur (1).
12. Commutateur (1) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel le commutateur
(1) comprend en outre un capot de chambre d'extinction (22) qui est conçu de telle
sorte que le plasma généré par l'arc (24) et sortant entre les éléments d'extinction
(17) disposés sur le côté opposé au contact du pont de contact (3) est dévié latéralement.
13. Commutateur (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le capot de chambre d'extinction (22) peut être fixé sans outil au moyen de crochets
d'encliquetage (23) sur l'ensemble constitué par le dispositif d'extinction d'arc
(16) et le dispositif de soufflage d'arc.
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