带有可电磁操纵的双稳的开关组件的接触器的制作方法

本发明涉及一种接触器(schuetz)，其带有：可电磁操纵的、双稳的开关组件，该开关组件可占据两个稳定的开关配置(schaltkonfiguration)；并且带有开关装置，其中，开关组件通过带动器(mitnehmer)作用到开关装置上，并且其中，这两个稳定的开关配置中的每个相应于开关组件的一稳定的开关状态。

背景技术：

接触器典型地包括电磁的执行器系统，该执行器系统在其被激活时操纵带有主触头和辅助触头的接触系统。对于带有单稳的开关配置的接触器，为了将接触系统保持在接通的状态中需要持续的保持能，即电磁的执行器系统的开关线圈须对此持久地被保持电流流过。其长时间地产生较高的能量损失和相应的运行成本。

文件fr2992462说明了一种带有双稳的开关配置的接触器。在那里存在控制线圈，其相应被短时激活以改变开关配置的开关状态。在此作为现有技术说明了，开关执行器借助于机械卡锁或借助于磁体被保持在其相应的稳定的位置中。这虽然降低了能耗，因为为了将接触系统保持在接通的状态中线圈电流不再须持久地流过。然而机械复杂性提高了，该装置需要更多构件和机械附装单元，其提高了空间需求并且因此从使用者角度不愿所见。文件fr2992462提出了一种机电的附加单元，其在单稳操控中允许接触器的双稳运行，但是这同样提高了接触器组件的复杂性。

技术实现要素：

因此，本发明目的在于提供一种带有双稳的开关配置的接触器，在其中简化了机械构造。

本目的通过一种带有权利要求1的特征的接触器来实现。

根据本发明，该开关组件即包括控制线圈、两个开关磁体(schaltmagnet)和与控制线圈可动地相联结的并且将控制线圈相应保持在第一和第二稳定的最终位置中的双稳的速动开关机构(schnappschaltwerk)，其中，在第一稳定的开关配置中速动开关机构位于第一稳定的开关机构状态中且控制线圈位于第一稳定的最终位置中，而在第二稳定的开关配置中速动开关机构位于第二稳定的开关机构状态中且控制线圈位于第二稳定的最终位置中，并且其中，通过控制线圈的电流引起从一稳定的开关配置转变到另一稳定的开关配置中。

根据本发明的接触器的电磁的执行器系统具有两个机械稳定的开关状态，控制线圈具有两个机械稳定的最终位置。控制线圈通过双稳的速动开关机构被保持在其最终位置中的每个中。因此不需要持续的保持电能。通过控制线圈的短电流脉冲刚好如占据相应另一稳定的最终位置所需那么多地足够用于开关配置的转换。

速动开关机构机械上非常简单并且可非常紧凑地来构建。速动开关机构在其第一与其第二稳定的最终状态之间的过渡区域中具有死点位置。刚好在该死点位置中速动开关机构处于不稳定的平衡中。从死点位置向一个或另一方向的非常小的偏转导致由于速动开关机构的机械速动特性其被朝向其相应的稳定的最终状态加速。对于从死点位置朝向相应的稳定的最终状态的路径，基本上不再需要另外的用于控制线圈的电能，储存在速动开关机构的速动装置中的机械能基本上足以引起从死点位置朝向相应的稳定的最终状态的转变。然而如果还附加地提供激活电能供控制线圈使用，则速动开关机构在第二段上从死点位置朝向相应的稳定的最终状态转换时经历附加的加速，因为加速的力由于速动效应(schnappwirkung)与基于控制线圈中的激活电流的力相加。

因此，对于根据本发明的接触器在转换时还可进一步节约能量，因为转换-电流脉冲仅需要持续到以使控制线圈从其第一稳定的最终位置运动直到超过死点位置一小段，从那时起速动开关机构那么可承担朝向第二稳定的最终位置的进一步驱动。即对于根据本发明的接触器，转换脉冲可以是如在现有技术中已知的双稳的开关配置的大约仅一半那么长。或者，如果转换-电流脉冲还在超过死点之后被维持直至到达控制线圈的第二稳定的最终位置，则该转换比在如在现有技术中已知的双稳的开关配置中更快地实现。该转换进行得越快，开关电弧越不那么强地来构造或者还又越快地熄灭，这对于接触装置的使用寿命和可靠性是有利的。根据本发明的接触器的设计方案的优点即是节省空间，紧凑的且简单的机械构造，尽管如此由于更快的转换和由此减少的开关损失而提高的开关功率，因此还由于较低的温度而提高的使用寿命。

附图说明

现在应根据附图进一步来阐述本发明以及本发明的另外的实施可能性及优点。

其中

图1示意性和示例性地示出了在第一稳定的开关配置中本发明的实施形式，

图2示意性和示例性地示出了在第二稳定的开关配置中根据图1的实施形式。

附图标记清单

1接触器

2开关组件

3开关装置

4带动器

5控制线圈

6开关磁体

7开关磁体

8速动开关机构

9壳体

10控制电路

11线，表示操作接口

12接线夹

12'接线夹

13第一接触桥组件

14固定的接触件

14'固定的接触件

15可动的接触桥

16可动的接触件

16'可动的接触件

17接线夹

17'接线夹

18第二接触桥组件

19固定的接触件

19'固定的接触件

20可动的接触桥

21可动的接触件

21'可动的接触件

22第一导线

23导线

24导线

25支脚

26支脚

27连接关节

28摆动轴承

29弹簧

30支架。

具体实施方式

图1示意性且仅示例性地示出了接触器1。在壳体9内布置对于接触器的按照规定的功能必需的子组和部件。这里未示出所有部件和组件，仅示例性地示意性示出带有速动开关机构8的开关组件2以及开关装置3和电子控制电路10。控制电路10具有操作接口，这里象征性地通过线11来表示。其可代表将接触器与上级的主导或控制单元相连接的通讯导线，或者代表用于手动操纵接触器1的操纵器件，诸如操作按钮或键盘或触摸板等。

开关装置3在此仅示例性地示出为双接触桥。在第一端子对(klemmenpaar)的接线夹12、12'之间经过第一接触桥组件13伸延有第一电流路径。第一接触桥组件以本身已知的方式包括两个固定的接触件14、14'，其可通过可移动的接触桥15(在该接触桥处两个可动的接触件16、16'装设在与固定的接触件14、14'相关联的位置中)相连接，以闭合电流路径。

在第二端子对的接线夹17、17'之间经过第二接触桥组件18伸延有第二电流路径。第二接触桥组件以本身已知的方式中包括两个固定的接触件19、19'，其可通过可移动的接触桥20(在该接触桥处两个可动的接触件21、21'装设在与固定的接触件19、19'相关联的位置中)相连接，以闭合电流路径。

这两个接触桥15、20共同固定在支架30处，支架30与带动器4相连接。带动器4将开关装置3与开关组件2联结，开关组件2通过带动器4作用到开关装置3上。

开关组件2可呈现两个稳定的开关配置。在图1中示出了第一开关配置，在图2中示出了第二开关配置。在第一开关配置中带动器4被向上拉，并且由此第一接触桥组件13的可动的接触桥15闭合第一电流路径，而第二接触桥组件18的可动的接触桥20被从其固定的接触件19、19'拉离并且因此第二电流路径被中断。在第二开关配置中带动器4被向下压，并且由此第二接触桥组件18的可动的接触桥20闭合第二电流路径，而第一接触桥组件13的可动的接触桥15被从其固定的接触件14、14'拉离并且因此第一电流路径被中断。

开关组件2包括控制线圈5，其可移动地布置在两个固定在壳体处地支承的开关磁体6、7之间。这两个开关磁体6、7在此限制控制线圈5的移动路径。在其第一稳定的最终位置中(见图1)控制线圈5止挡在第一开关磁体6处。在其第二稳定的最终位置中(见图2)控制线圈止挡在第二开关磁体7处。

控制线圈通过第一导线22从控制电路10获得其激活能量、控制线圈电流。开关磁体6、7可以是永磁体或电磁体。在图1和2的图示中其仅示例性地示出为电磁体，其通过导线23、24从控制电路10这里来供电。控制电路10负责使，只有当应实现从稳定的最终位置中的一个转换到相应另一稳定的最终位置中时那么电磁体6、7和控制线圈5才通过短激活脉冲来激活并且消耗能量。当控制线圈5达到稳定的最终位置时，控制线圈5和电磁体6、7都不被激活，在控制线圈的稳定的最终位置中不消耗能量。

控制线圈5因此与电子控制电路10电连接。电子控制电路10从持续的输入信号产生对于在对于转换开关状态相应必需的极性中的这两个电磁体6、7和控制线圈5所需的开关脉冲，该输入信号例如通过操作接口11被输送给电子控制单元10。

控制线圈5与带动器4相连接。控制线圈的移动运动被传递到带动器4上。带动器4随控制线圈上下运动。如果控制线圈5位于其第一稳定的最终位置中，则带动器4在上面且开关装置3位于其第一稳定的开关状态中(见图1)。如果控制线圈5位于其第二稳定的最终位置中，则带动器4在下面并且开关装置3位于其第二稳定的开关状态中(见图2)。

双稳的速动开关机构8与控制线圈5可动地联结。双稳的开关机构这里仅示例性地实施为肘关节。两个支脚25、26在连接关节27处可摆动地相互连接并且与控制线圈5相连接。第一支脚25固定在壳体处地可摆动地装设在摆动轴承28处。第二支脚26与施加弹性压力的元件29、这里仅示例性地示出为柱状压力弹簧29相连接。柱状压力弹簧29以其另一端固定在壳体处地来支撑。在稳定的最终位置中的每个中(见图1和2)这两个支脚25、26相互形成一钝角，其顶点位于连接关节27处。柱状压力弹簧29因此将连接关节27相应压到这两个稳定的最终位置中的一个中，相应由机械限制装置限制。这里例如由此来提供该机械的限制装置，即控制线圈(连接关节27同样是与其相连接)相应与开关磁体6、7中的一个相碰。

如果控制线圈5脉冲形地被激活，则其被磁体6、7中的其刚好所贴靠的那个磁体(在图中是磁体6)推开并且朝向其他磁体的方向加速。在移动运动中，控制线圈5逆着弹簧29的复位的弹力带动肘关节的连接关节27。弹簧29被进一步压缩，肘关节从其第一稳定的最终位置(在图1中上面的位置)到达到其死点位置(其是当这两个支脚25、26相互形成一直线时的位置)中。到控制线圈5上的排斥力的脉冲足以挤压连接关节27超过死点位置至少一小段。现在弹簧29的复位的弹力作用到支脚26上。其在竖直向下的方向上在磁体7上产生附加的力分量。由此肘关节被压到其第二稳定的最终位置中(见图2)并且在此带动控制线圈5。当控制线圈贴靠在第二磁体7处时(见图2)，连接关节27和控制线圈5的运动停止。这是第二稳定的最终位置。在该位置中，在控制线圈5方面不需要保持能。肘关节被弹簧29的复位的弹力保持在该稳定的位置中。控制线圈5的激活脉冲仅需刚好大到使得连接关节27被加速到超过其死点位置一段。如果磁体6、7是电磁体，其(从控制电路10这里)同样被短时激活。控制电路10负责使电磁体的激活的极性以需要的方式实现。即，如果控制线圈5位于根据图1的初始位置中，则为了转换来激活控制线圈5和电磁体6，使得在它们两者之间产生排斥力。反之不激活电磁体7。如果应被转换从在图2中示出的位置出来，则实现控制线圈5和磁体7(而不是磁体6)的脉冲形激活。