Stand der Technik Aus der Druckschrift EP-0314540-B1 ist eine derartige Kontaktanordnung für einen Niederspannungs-Mehrpol-Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse bekannt, das eine mittels im Gehäuse eingearbeiteter Gleitlager um eine feststehende Querachse drehbare Schaltwelle aufweist, wobei die Achse senkrecht zur Längsrichtung jedes Pols steht. Jeder Pol umfasst zwei mit Anschlussschienen verbundene feststehende Kontakte, eine Drehkontaktbrücke, die sich entlang der Längsachse des Pols in einer spielbehafteten Aufnahme der Schaltwelle erstreckt und einander gegenüber liegen- de Kontaktstücke aufweist, die in Einschaltstellung mit den feststehenden Kontakten zusammenwirken, und zwei im Inneren der Schaltwelle angebrachte Zugfedern, die auf die Kontaktbrücke einwirken und so einen festgelegten Kontaktdruck der Kontakt- stücke auf die feststehenden Kontakte gewährleisten, wobei eines der Enden jeder Zugfeder mit einem Mitnehmerelement der Schaltwelle zusammenwirkt. Die beiden Federn sind in der Aufnahme für die Kontäktbrücke montiert, wobei das andere Ende jeder Feder an einem Befestigungselement der Kontaktbrücke angebracht ist. Die beiden Befestigungselemente bzw. Mitnehmerelemente der beiden Federn stehen sich in Bezug auf eine gedachte Drehachse der Kontaktbrücke bzw. die feststehende Querachse der Schaltwelle diametral gegenüber. Diese Anordnung der Federn ge- währleistet eine freie Verschiebbarkeit der gedachten Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die feststehende Querachse der Schaltwelle und ermöglicht gleichzeitig ein Kraftmoment zur gleichmäßigen Verteilung des Kontaktdruckes sowie eine elasti- sche Positionierung der Kontaktbrücke mit zwei translatorischen Freiheitsgraden, wo-

bei die Kontaktbrücke durch die selbstzentrierende Wirkung der Federn auf der Längsachse in einer Gleichgewichtsposition gehalten wird. Die Anschlussschienen mit den feststehenden Kontakten sind schleifenförmig ausgebildet, so dass sie, wenn sie von einem Kurzschlussstrom durchflossen werden, die Kontaktbrücke entgegen der Kraftwirkung der Zugfedern in Richtung einer Abstoßstellung zurückstoßende, elektrodynamische Kräfte erzeugen. Bei einer derartigen Kontaktanordnung besteht die Gefahr, dass die bei Kurzschluss durch elektrodynamische Kräfte aufgeschleu- derte bewegliche Kontaktbrücke ihren Anschlag beschädigt oder zu schnell zurück- fällt, was zu unerwünschten Wiederzündungen von Lichtbögen und/oder Kontaktver- schweißungen führen kann.

Aus der Druckschrift EP-0560697-B1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktanordnung pro Pol bekannt, die mit zwei symmetrisch zueinander zu beiden Seiten der Kontaktbrücke angeordneten Paaren von Zugfedern ausgestattet ist. Die Federn sind symmetrisch auf beiden Seiten der Drehachse der Kontaktbrücke angeordnet und weisen jeweils ein an der Kontaktbrücke gelagertes Ende auf. Zum Abbremsen und gegebenenfalls Festhalten der von den feststehenden Kontakten elektrodynamisch abgestoßenen Kontaktbrücke ist ein entgegengesetztes Ende der genannten Federn auf den Enden jeweils einer gleitend verschiebbar in einer Rast- kerbe der Schaltwelle angeordneten, als Querachse ausgebildeten Stange gelagert und weist die Kontaktbrücke symmetrisch zu ihrer Drehachse ein Paar Steuerkurven auf, die so ausgelegt sind, dass sie im Endabschnitt des Abstoßungshubs der Kon- taktbrücke mit jeweils einer der Stangen zusammenwirken, um die Bewegung der Kontaktbrücke abzubremsen. Die Stangen sind in den Rastkerben begrenzt ver- schiebbar gelagert, wobei die diametral gegenüber liegenden Rastkerben annähernd entlang der Wirklinie der zugeordneten Federn verlaufen. Die Federn gewährleisten eine elastische Positionierung der Kontaktbrücke in der Aussparung der Schaltwelle und definieren dabei eine fiktive Drehachse der Kontaktbrücke in Bezug auf die Schaltwelle. Das Profil der gegenüber den beweglichen Kontaktstücken angeordne- ten Steuerkurven bewirkt eine Verschiebung der Stangen in der Rastkerbe sowie eine der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoßstellung entspre- chende kontinuierliche Spannung der Federn mit einer Speicherung der Energie in den Federn. Das Profil der Steuerkurven kann so ausgelegt werden, dass die Kon- taktbrücke in der Abstoßstellung verrastet ; wobei die drehbar gelagerte Schaltwelle durch einen Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters betätigt wird und der Öffnungshub der Kontaktbrücke so begrenzt ist, dass die Drehung der Schaltwelle

während der Ausschaltbewegung ein Abheben der Stangen von den Steuerkurven bewirkt. Während der Schwenkbewegung der Kontaktbrücke in Richtung der Abstoß- stellung verschiebt sich die Wirklinie jeder Feder und verkürzt dabei den Hebelarm, wodurch das von den Federn auf die Kontaktbrücke ausgeübte Rückstell-Kraftmo- ment verringert wird. Nachteilig bei dieser Kontaktanordnung sind das zusätzliche Erfordernis der beweglich zu lagernden Stangen und die unzureichende Bremswir- kung bei hohen Abstoßkräften infolge der geringen Reibflächen sowie Reibkoeffi- zienten zwischen den Stangen aus Stahl und der Kontaktbrücke aus Kupfer.

Darstellung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in einer vereinfachten Kontaktanordnung mit verbessertem Bremsverhalten.

Ausgehend von einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art wird die Aufga- be erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen An- spruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.

Die Kontaktkraft-Zugfedern benötigen für die Abstoßbewegung der Kontaktbrücke ei- nen bestimmten Bewegungsraum, der durch den Raum für die Aufnahme der Kon- taktbrücke in der Schaltwelle vorhanden ist, wobei dieser Raum zum einen durch die Kontaktbrücke selbst und zum anderen durch den Spielbereich der gegenüber lie- genden Innenwände der Schaltwelle begrenzt wird. Dieser Raum ist so ausgelegt, dass sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung der Kontakt- brücke ein ausreichendes Spiel für die Federn besteht. Beim elektrodynamischen Ab- stoßen der Kontaktbrücke bewegen sich die Federn anfangs bis zu einer bestimmten Stellung mit der durch dieses Spiel zugelassenen Bewegungsfreiheit. Im weiteren Verlauf der Abstoßbewegung werden jedoch die Federn durch eine bestimmte Form- gebung der Innenwände der Schaltwelle in ihrer Bewegung eingeschränkt und in ihrer Geschwindigkeit gesteuert. Diese Einschränkung besteht darin, dass die Federn im Reibbereich der Zwischenwände in einen definierten Spalt mit einem Untermaß zu ih- rem Durchmesser einlaufen. Die Zugfedern pressen sich dabei in den Spalt ein und werden zusätzlich durch Biegung gelängt. Dies bewirkt ein Reiben der Federkörper gegen die Innenwände der Schaltwände und eine vergrößerte Federkraft, welche der

Kinetik der Kontaktbrücke entgegenwirkt. Beide Wirkungen ergeben ein Verzögern der Kontaktbrücke und damit eine wesentliche Verringerung ihrer kinetischen Ener- gie, die als Verformungsarbeit und Wärmeverlust abgebaut wird. Bei der erfindungs- gemäßen Kontaktanordnung ist keine verschiebliche Lagerung der Zugfedern erfor- derlich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Formgebung der Innenwände so gewählt wird, dass es im weiteren Verlauf der Abstoßbewegung wie- der zu einem ausreichenden Spiel zwischen den Bewegungspartnern kommt und die Federn sich geringfügig entspannen können. Das Verweilen der Kontaktbrücke mit den Zugfedern in diesem weiteren Spielbereich wird nach der Impulsumwandlung und somit der Bewegungsumkehr wieder überwunden und führt zu einem verzögerten Zu- rückfallen der Kontaktbrücke. Mit derartigen Kontaktanordnungen ausgestattete Schutzschalter sind vorteilhaft für selektive Schalteranordnungen geeignet.

U-förmig ausgebildete Doppelzugfedern mit einem quer verlaufenden Zwischenstück lassen sich in einfacher Weise an der Kontaktbrücke befestigen. Zur Gewährleistung sicherer Bewegungsabläufe der Kontaktbrücke ist diese mit einem Langloch verse- hen, durch die eine in der Querachse der Schaltwelle verlaufende feststehende La- gerachse geführt ist. Durch die polweise Zusammensetzung der Schaltwellen aus polweise zugeordneten Schaltwellensegmenten ist die Kontaktanordnung für modular zusammensetzbare Schutzschalter geeignet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen Figur 1 : eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung in Ein- schaltstellung im Längsschnitt 1-1 nach Fig. 3 ; Figur 2 : die Kontaktanordnung nach Fig. 1 in Abstoßstellung ; Figur 3 : die Kontaktanordnung mit teilweise weggebrochener Schaltwelle und unter Weglassung der feststehenden Kontakte in Draufsicht lil-lil nach Fig. 1 ; Figur 4 : eine schematische Darstellung der Bewegung einer Zugfeder anhand der auf die wesentlichen Elemente reduzierten Einzelheit IV aus Fig. 3.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung 2 ist für einen Pol eines nicht weiter darge- stellten mehrpoligen Leistungsschalters vorgesehen. Der Leistungsschalter umfasst in üblicher Weise ein Isolierstoffgehäuse, ein von einem Antrieb betätigbares Schalt- schloss, zuführende und abgehende Anschlusselemente sowie Auslösevorrichtungen für Überlast und Kurzschluss. In dem Gehäuse ist um eine feststehende Querachse 4 (Fig. 3 und 4) eine Schaltwelle 6 drehbar gelagert, wobei die Querachse 4 senkrecht zur Längsrichtung 8 (Fig. 3) des Pols verläuft. Die Schaltwelle 6 ist aus polweise zu- geordneten Schaltwellensegmenten zusammengesetzt. Eine Drehkontaktbrücke 10 erstreckt sich entlang der Längsrichtung 8 des Pols in einer spielbehafteten Aufnah- me 12 der Schaltwelle 6 und weist einander gegenüber liegende Kontaktstücke 14 auf, die in Einschaltstellung mit feststehenden Kontakten 16 zusammenwirken. Die Kontaktbrücke 10 weist ein Langloch 11 auf, mit dem sie auf einer feststehenden, in der Querachse 4 der Schaltwelle 6 verlaufenden Lagerachse 7 gelagert ist. In der Aufnahme 12 sind zu beiden Seiten der Kontaktbrücke 10 je zwei Zugfedern 18 an- geordnet, welche die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Kontaktstücken 14 und den feststehenden Kontakten 16 aufbringen. Die Zugfedern 18 weisen ein an der Kontaktbrücke 10 montiertes erstes Ende 20 und ein an der Schaltwelle 6 montiertes zweites Ende 22 auf. Bei den jeweils zwei Zugfedern 18 zu jeder Seite der Kontakt- brücke10 stehen sich die beiden ersten Enden 20 in Bezug auf die Drehachse der Kontaktbrücke 10 und die beiden zweiten Enden 22 in Bezug auf die Querachse 4 der Schaltwelle 6 diametral gegenüber. Die Zugfedern 18 sind symmetrisch in Bezug auf die Kontaktbrücke 10 angeordnet. Je zwei auf gegenüber liegenden Seiten der Kontaktbrücke 10 befindliche erste Enden 20 sind einstückig über quer verlaufende Zwischenstücke 21 verbunden, und je zwei auf gegenüber liegenden Seiten der Kontaktbrücke 10 befindliche zweite Enden 22 sind in querliegenden Stahlstiften 23 eingehängt (Fig. 3). Die Zwischenstücke 21 bilden mit den zugehörigen Zugfedern 18 U-förmig ausgebildete Doppeizugfedern und liegen kraftschlüssig in ersten Kerben 25 der Kontaktbrücke 10 (Fig. 3). Die Stahlstifte 23 liegen in entsprechenden zweiten Kerben 27 der Schaltwelle 6. Mit jedem der beiden feststehenden Kontakte 16 ist eine schleifenförmige Anschlussschiene 24 verbunden. Diese Schleifenform bewirkt, dass beim Durchfluss eines Kurzschlussstromes die Kontaktbrücke 10 entgegen der

Kraftwirkung der Zugfedern 18 von der Einschaltstellung (Fig. 1) in Richtung einer Abstoßstellung (Fig. 2) durch elektrodynamische Kräfte zurückgestoßen wird.

Beide Innenwände 26 in der Aufnahme 12 der Schaltwelle 6 sind in besonderer Weise ausgebildet. In den Bereichen, die den Zugfedern 18 in der Einschaltstellung bzw. der vom Antrieb bewirkten Ausschaltstellung der Kontaktbrücke 10 gegenüber stehen, befinden sich Spielbereiche 28 der Innenwände 26. Die Spielbereiche 28 sind so weit zurückgesetzt, dass die Zugfedern 18 in diesen Bereichen mit ausreichendem Spiel in der Aufnahme 12 lagern. Ausgehend von der Einschaltstellung gehen die Spielbereiche 28 für die Zugfedern 18 in Richtung der Abstoßstellung der Kontaktbrü- cke 10 in Reibbereiche 30 über. Die Reibbereiche 30 verengen zunehmend den Spalt zwischen den Innenwänden 26 und der Kontaktbrücke 10, wenn sich diese in ihre Abstoßstellung bewegt, so dass sich die Zugfedern 18 in diesen Bereich hinein pres- sen müssen. Die dabei entstehende Reibung vernichtet in dem erforderlichen Maße die kinetische Energie der durch die elektrodynamische Abstoßung hoch beschleu- nigten Kontaktbrücke 10. Die Schaltwelle 6 besteht aus isolierendem Kunststoff, der zusammen mit dem Stahlmaterial der Zugfedern 18 eine vorteilhafte Paarung mit ei- nem hohen Reibungskoeffizienten aufweist.

Die Bewegung der Zugfedern im Verlauf der Abstoßbewegung der Kontaktbrücke 10 ist in Fig. 4 anhand einer ausgewählten, mit unterbrochenen Linien dargestellten Zugfeder 18 schematisch wiedergegeben. Die Zugfeder 18 durchläuft zuerst den sich über einen ersten Drehwinkelbereich W1 erstreckenden zugehörigen Spielbereich 28.

Danach gelangt die Zugfeder 18 über eines zweiten Drehwinkelbereich W2, wo sich das Spiel zwischen Innenwand 26 und Zugfeder 18 verringert, in den zugehörigen Reibbereich 30, der sich über einen dritten Drehwinkelbereich W3 erstreckt. Schließ- lich gelangt die Zugfeder 18 über einen vierten Drehwinkelbereich W4, wo zuneh- mend wieder ein Spiel zwischen Innenwand 26 und Feder 18 entsteht, in einen zuge- hörigen weiteren Spielbereich 32, der sich über einen fünften Drehwinkelbereich W5 erstreckt. Durch das kurz vor Erreichen der maximalen Abstoßstellung der Kontakt- brücke 10 in dem weiteren Spielbereich 32 wieder geschaffene Spiel zwischen den Innenwänden 26 und den Zugfedern 18 können sich diese geringfügig entspannen.

Die Kontaktbrücke 10 verweilt dadurch kurzzeitig in dieser Stellung und fällt danach mit merklicher Verzögerung zurück. Durch die Reibbremsung der Zugfedern 18 an den Reibbereichen 30 der Innenwände 26 wird vorteilhaft verhindert, dass die elekt- rodynamisch zurückgestoßene Kontaktbrücke 10 die Schaltwelle 6 durch heftiges Anschlagen beschädigen kann. Die Bremsung der Kontaktbrücke 10 über die Zugfe- dern 18 bewirkt außerdem, dass die Kontaktbrücke 10 erst mit erheblicher Verzöge- rung zurückfällt.